毕业设计（论文）-桌面型框架式3D打印机机械结构设计.docx

本科毕业设计设计题目：桌面型框架式3D打印机机械结构设计院系名称：机械工程学院专业班级：机械设计制造及其自动化机械姓名：学号：指导教师：职称：毕业设计任务书学生姓名：任务下达日期：202X年12月26日设计开题日期：202X年3月17日设计开始日期：202X年3月20日中期检查日期：202X年5月8日设计完成日期：202X年6月23日一、一般部分设计题目：桌面型框架式3D打印机机械结构设计二、专题部分设计题目：桌面型框架式3D打印机机械结构设计三、设计的主要内容：对3D打印机的整体结构进行设计及论证可行性；在此基础上，对打印机的传动丝杆、滚动导轨、联轴器等相关部件进行选型及校核，绘制3D打印机的总装图、打印托盘、带轮、打印喷头等主要零部件图；完成3D打印机的三维实体设计；编写1.5万字左右的毕业设计说明书。四、设计目标完成3D打印机机械结构设计，其中喷头最大运行速度：80mms,打印机的运行尺寸：260X260×100mm；完成3D打印机三维实体设计。指导教师：院（系）主管领导：202X年12月26日摘要,3D打印技术在过去的两年中越来越受欢迎。它是一种快速成型的技术，基于数字模型文件，并通过层打印构造对象。我们日常生活中的打印机可以打印一些平面纸张材料。3D打印机打印出3D产品。三维打印技术发展趋势的设计体系和国内产业发展状况，介绍了基本概念、发展历史回顾、3D打印技术、打印技术原理、应用领域、广泛影响。摘要在三维打印技术的发展过程和工作原理基础上，基于技术创新的特点，分析了三维打印技术和存在的问题，展望了三维打印技术的未来发展趋势。本设计按照相应的技术参数和指标，在国际标准化规定下，对此次桌面型框架式3D打印机进行全面的机械结构设计。在普通打印机的基础上，根据优化设计，由X、Y、Z坐标滑块、挤压头、滚珠丝杠、直线导轨、套管等零件。其中X、Y、Z坐标滑台是来实现三个自由度的运动，分别由三个步进电动机驱动，滚珠丝杠副传递运动，使坐标滑台在直线导轨上做直线运动。该设计主要采用三维绘图软件，并建立原始打印机的模型。重点设计出箱体结构，实现桌面化。关键词：3D打印机设计；桌面型3D打卬机；FDM打印机设计；框架式3D打印机；框架式设计；Abstract3DprintingisakindofrapidprototypingtechnologyinthelasttwoYears.Itisbasedonthedigitalmodelfile,throughthewaYofIaYerbYIaYertoconstructobjects.TheprinterinourdailYlifecanprintsomeflatpapermaterial.The3Dprinterprintsoutthestereo.Thedevelopmenttrendofthedesignofthe3DprintingtechnologysYstemandthedomesticandforeignindustrYdevelopmentpresentsituation,introducedthebasicconcept,review,3DprintingtechnologydevelopmenthistorY,printingprocessprinciple,applicationfield,wideinfluenceandotherproblems.BasedontheintroductionofthedevelopmenthistorYof3DtechnologXtheworkingprincipleandprocessof3DprintingtechnologXthispaperanalYZestheinnovationandeXistingproblemsof3Dprintingtechnology,andlooksforwardtothefuturedevelopmenttrendof3Dprintingtechnology.Thisdesignaccordingtothecorrespondingtechnicalparametersandindicators,intheinternationalstandardization,thedesktopframetYpe3Dprinterforacomprehensivemechanicalstructuredesign.OnthebasisoftheOrdinarYeXtrusionprinter,theoptimaldesignismadeupofX,Y,Zcoordinateslidingtable,eXtrusionhead,ballscrewpair,linearguiderail,boXandsoon.Amongthem,X,XZcoordinateslideistoachievethreedegreesoffreedomofmovement,respectiveibYthreesteppermotordrive,ballscrewpairtransfermovement,sothatthecoordinatesoftheslideonthelinearguideline.InthedesignofsoftwareismainlYusedtoestablishtheinitialmodel,printer.FocusonthedesignoftheboXstructuretoachievedesktop.KeYwords:3Dprinterdesign;desktop3Dprinter;FDMprinterdesign;frame3Dprinter;framedesign;目录第一部分本科毕业设计调研报告11.1 概述11.2 学生、教师简介11.3 调研时间及调研形式21.4 调研企业及其概况21.5 调研内容21.5.1 课题所涉及技术领域的基本情况21.5.2 所设计的课题目前采用的设计方法、研发手段、技术特点与课题有关的装置或结构相关的具体情况31.5.3 现阶段存在的技术问题41.5.4 市场需求及产品应用前景分析41.5.5 结论5第二部分本科毕业设计可行性论证报告52.1 设计课题要达到的设计目的52.2 调研结论62.3 方案设计62.4 设计方案论证71.1.1 1技术方面71.1.2 制造方面71.1.3 经济性方面71.1.4 现有的知识储备方面81.1.5 结论8第三部分毕业设计计算书93.1 打印机框架整体设计93.1.1 打印机框架尺寸设计93.1.2 打印机的框架设计93.2 机械结构传动装置设计103.3 驱动电机的选择103.3.1计算折算到电动机轴上的负载转矩103.2.2计算折算到电动机的负载力矩113.3.3步进电机的初选133.3.4确定步进电机133.4丝杠的选取及其校核143.4.1丝杆的选取143.4.2丝杆的确定143.4.3螺杆的强刚度校核151 .5联轴器的选择及其校核173 .6圆锥销的强度校核183.1.1 圆锥销的选择183.1.2 圆锥销的强度校核183.7滚动导轨的选择及其校核193.7.1滚动导轨的选择193.7.2滚动导轨的校核193. 8轴的设计及校核241. 8.1轴的重要性243. 8.2初步估算轴径253.9挤出器整体结构设计263.9.1挤出器结构设计263.9.2喷头的设计263.10 送料机构整体设计273.11 电控元件的选择283 .11.1控制板的选择284 .11.2传感器的选择293. 11.3行程开关的选择29第四部分本科毕业设计特色专题304.13D打印机的组成及功用301 .1.13D打印机的组成304 .1.23D打印机的功用304.2Unigraphics三维设计软件简介304.33D打印机三维实体建模314.3.1 升降板建模314.3.2 喷头零件建模314.3.3 丝杠零件建模324.3.4 喷头支架零件的建模324.3.5 电机支架建模334. 43D打印机组件装配错误!未定义书签。4. 4.1工作台支架错误!未定义书签。4. 4.2传动带夹错误!未定义书签。4. 4.3电源支架错误!未定义书签。4. 4.4后壁板错误!未定义书签。4. 4.43D打印机整体装配图错误!未定义书签。结束语33致谢35参考文献36CONTENTSAbstract1Part 1 eThereportofgraduationprojectresearch11.1 SummarY11.2 Theintroductionofstudentsandteachers11.3 Thetimeofresearchandtheformsofresearch21.4 Researchenterpriseanditsgeneralsituation21.5 Thecontentofresearch21.5.1 Thebasicsituationofthetechnicalfieldthatinvolvedinsubject21.5.2 Thespecificcircumstancesofdesigntopicsthatcurrentlyusedinthedesign,researchanddevelopmenttools,technicalfeaturesandtopicsrelatedtothedeviceorstructure31.5.3 TechnicalproblemseXistingatthepresentstage41.5.4 TheprospectanalYsisofmarketdemandsandproductapplications.41.5.5 Conclusions5Part 2 oUndergraduateGraduateDesignFeasibilityDemonstrationReport.52.1 Thepurposeofdesignthatissueswanttoachieve52.2 Theconclusionofresearch62.3 Thedesignofscheme62.4 Thedemonstrationofdesignedscheme72.4.1 Thepartoftechnologies72.4.2 Thepartofmanufacturings72.4.3 Thepartofeconomics72.4.4 Thepartofknowledgethatexistedinreserves82.4.5 Conclusions8Part 3 reeUndergraduateGraduateDesignCalculations93.1 Theoveralldesignoftheframeoftheprinter93.1.1 ThesiZedesignedoftheprinters93.1.2 Thefamedesignedoftheprinters93.2 ThedesignoftransmissionunitthatMechanical-s