本課題圍繞3D打印機的開發(fā),深入研究國內(nèi)外3D打印技術(shù)的發(fā)展及技術(shù)水平,在現(xiàn)有3D打印及機械結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,提出了一種旋轉(zhuǎn)臂式3D打印機的臂式結(jié)構(gòu)設(shè)計,并制定了完整的機械設(shè)計方案,對設(shè)計中的關(guān)鍵部件進(jìn)行了參數(shù)化設(shè)計,并提出了實現(xiàn)臂式結(jié)構(gòu)運轉(zhuǎn)的算法程序。
對比現(xiàn)有的3D打印機外型尺寸、運動方式、最大成形空間、成形精度、機械結(jié)構(gòu)等方面的優(yōu)缺點,根據(jù)市場及設(shè)計需求,擬定了一種旋轉(zhuǎn)臂式3D打印機的整機設(shè)計方案,包括機械結(jié)構(gòu)、傳動構(gòu)件、運動方式等,確定了機械結(jié)構(gòu)設(shè)計中的幾個關(guān)鍵技術(shù)問題。
按照旋轉(zhuǎn)臂式3D打印機的參數(shù)需求,分別對運動系統(tǒng)、導(dǎo)向構(gòu)件、機身結(jié)構(gòu)和造型做了參數(shù)化設(shè)計。按照機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則,將機身分為機身底座、旋轉(zhuǎn)平臺、旋轉(zhuǎn)臂、打印平臺幾個大部分分別進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計,完成了主運動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計,導(dǎo)向構(gòu)件的設(shè)計和選用,滾珠絲桿的選取以及絲桿的強度和壽命校核;步進(jìn)電機型號的選用和校核;同步帶輪的選用;旋轉(zhuǎn)平臺的設(shè)計和選用。然后按照機身結(jié)構(gòu)設(shè)計原則,將機身分為底板基座、旋轉(zhuǎn)平臺、機械臂、打印平臺幾個大部分分別進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計。