本課題設計的3D打印機與一般的3D打印設備不同，其旋轉臂式結構將其中一個方向的直線運動代替為旋轉運動，這使得其在精度上的要求更高，設備的運動系統(tǒng)在相當大程度上決定了成型工件的精度、表面粗糙度及加工效率。3D打印機其實就是一臺微型的數(shù)控機床，能根據(jù)控制程序做出一系列動作，自動精確的完成機械部件的移動。三軸運動是3d打印設備的核心部分，運動系統(tǒng)及傳動部件的好壞直接影響到設備工作時的定位精度，因此應選用結構相對簡單的運動系統(tǒng)。

三軸運動方式的設計，主要就是XYZ三個方向的運動方式以及傳動構件的選擇，在z方向是步進電機將旋轉運動傳遞給絲桿，通過螺母將絲桿的轉動轉化為垂直方向的運動，從而使橫臂作升降運動；旋轉平臺與步進電機連接，通過減速齒輪將電機轉速降低，帶動機械臂旋轉；在X軸上由電機驅動同步齒輪，同步帶在齒輪的帶動下作直線運動，使旋轉平臺作沿導軌方向移動。根據(jù)本設計3D打印機的工作需求，結合運動系統(tǒng)的設計準則，主傳動系統(tǒng)主要包括滾珠絲桿、直線導軌、減速齒輪、同步帶傳動、步進電機等主要部分。機械系統(tǒng)中固定件均使用標準化零件，便于設計與后期維護。

旋轉臂式3D打印機系統(tǒng)設計時，根據(jù)其制造工藝及加工精度的要求，重點除了結構的設計外，還需遵從如下幾個設計原則：

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