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畢業設計 熔融沉積成型機床設計

  • 簡介:畢業設計-熔融沉積成型機床設計,共48頁,21409字,附設計圖紙、任務書、外文翻譯,一、主要內容及基本要求,對FDM 整個機械系統的幾大構件制定的設計方案,按照我們最初的整機設計需求參數,分別對主運動系統、導向系統、機身結構和包裝造
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適用專業:機械設計制造及其自動化
適用年級:大學
論文編號:209357

論文簡介:

畢業設計-熔融沉積成型機床設計,共48頁,21409字,附設計圖紙、任務書、外文翻譯
一、主要內容及基本要求
對FDM 整個機械系統的幾大構件制定的設計方案,按照我們最初的整機設計需求參數,分別對主運動系統、導向系統、機身結構和包裝造型進行了具體的參數化結構設計,主要內容有以下幾點:
(1)結合數控機床的設計原理,制定熔融沉積成型機床機械系統設計的五大基本設計原則:實現設計功能、保證穩定性和精度、提高經濟性、人性化設計、要有獨創性。另外提出整機的初步設計需求參數。
(2)完成了主運動系統的結構設計,包括滾珠絲杠的選取以及絲杠的強度和壽命校核;伺服驅動電機型號的選用和校核;導向系統的設計和直線導軌的選用。
(3)按照機身結構設計原則,將機身分為底板基座、立板基座、工作平臺幾個大部分分布進行結構設計,并完成熔融沉積成型機床機械系統的整體裝配圖
二、重點研究的問題
很多技術都有自己的關鍵技術,熔絲沉積成形也不例外,擠出技術是熔絲沉積成形工藝的關鍵使能技術。擠出機構是實現熔絲沉積成形的關鍵部件,在機械運動控制的精密控制下,從原材料的棒料形態轉換到堆積路徑單元的形態,層層堆積粘結形成三維實體。
擠出機構系統在熔絲沉積成形系統的基本要求是:將原料絲材送入加熱腔中,在其中及時而充分地熔化,變為熔融態,然后從滿足精度要求的噴嘴中擠出成細絲狀,按預設的掃描路徑填充堆積成形。送絲速度要與掃描速度相匹配,以形成均勻一致的材料堆積路徑,滿足成形工藝要求。采用功能分解思想,擠出頭系統的功能要求可以分解為以下幾點:
l)將原料絲材從絲筒上拉出,提供成形原料,即原料絲材的供應功能。
2)將原料絲材送入加熱腔,稱為原料絲材送進功能,簡稱送絲功能。
3)將送進的固態原料絲材及時而充分地熔化成為熔融態,簡稱熔絲功能。
4)提供熔融態材料穩定流動的通道,簡稱流道功能。
5)將熔融材料擠出噴嘴,簡稱擠出功能。
6)對擠出熔融態物料進行定徑,變為滿足要求的更細小直徑的絲材以進行堆積,簡稱定徑功能。
7)出絲速度應該可控,并能根據掃描速度進行調整,以相互匹配,簡稱速度匹配功能。
8)出絲應能根據路徑掃描要求及時起停,以保證高質量的成形路徑,尤其在路徑起停處,簡稱出絲起停控制功能 。


摘 要
熔融沉積成型技術(FDM)是目前國內外應用最為廣泛的快速成型技術之一。它可以快速、精確地將設計思想從CAD模型物化為具有一定功能的原型或零件,從而實現對產品的快速測評及修改,有效的縮短了產品的開發周期。在熔融沉積快速成型中,成型精度對最終產品的質量起著決定性的作用,但是目前成型機的成型精度往往不高,如何提高成型精度是當今快速成型研究的一個重要方向。
本課題圍繞熔融成型機,重點研究了該設備的機械系統,提出一套完整的機械設計方案。具體工作如下:
(1)結合傳統的FDM熔融沉積成型設備,從整機的外形尺寸、最大成形空間、成形精度、主要運動結構和方式等方面,進行了細致和分析。在吸收了不同機型之間的優點和缺點之后,大致擬定了熔融成型機機械系統總體設計方案中的機械傳動結構、三軸運動方式以及加熱擠出頭結構,確定了機械結構設計中的幾個關鍵技術問題。
(2)以機械設計原理為依據,結合對FDM整個機械系統的幾大構件制定的設計方案,按照整機設計需求參數,分別對運動系統、導向系統、機械結構和包裝造型進行了具體的參數化選擇,著重設計了加熱擠出頭結構,解決與優化了流涎問題,然后按照機身結構設計原則設計并完成了全部零部件的三維實體建模、裝配以及工程圖。
關鍵字:快速成型;FDM;加熱擠出頭
ABSTRACT
The fused deposition?rapid prototyping?technology?(FDM)?is?one?of?the?at home and abroad?the most widely used?rapid prototyping technology. It can?quickly and accurately?Design ideas from the CAD model materialized as proto types or parts of certain functions in order to achieve the rapid evaluation and modification of the product, effectively shortening the product development cycle. In fused deposition modeling, forming precision on the final product quality plays a decisive role, but the current forming machine precision is not high, how to improve the precision of the rapid prototyping is an important direction of research.
This topic around the molten molding machine, mainly studies the mechanical system of the device, puts forward a complete set of mechanical design.Specific work is as follows:
(1) combined with the traditional FDM fused deposition molding equipment, from the appearance of the whole machine size, maximum forming space, forming precision, main structure and movement mode, are detailed and analyzed.In absorbing the advantages and disadvantages between different models, roughly sketched the melting machine mechanical system overall design scheme of mechanical transmission structure, three axis movement mode and heating extrusion head structure, identified several key technical problems in mechanical structure design.
(2)And in accordance with FDM based on principle of mechanical design, the whole of several major components of design scheme of mechanical system, on the demand of the whole machine design parameters, respectively, on the sports system, guiding system, mechanical structure and packaging for the specific parameterized choice, mainly design the structure of heat extrusion head, solving and optimizing the salivate, then design and completed in accordance with the principle of the fuselage structure design all components of the three-dimensional entity modeling, assembly, and engineering drawing.
Key Words: Rapid Prototyping;Fused Deposition;Heating extrusion head


目錄
1 緒論 3
1.1 引言 3
1.2 熔融沉積成型技術概論 3
1.2.1 熔融沉積成型技術的特點 4
1.2.2 熔融沉積成型技術 - 工藝過程 5
1.2.3 熔融沉積成型技術的應用 6
1.3 熔融沉積成型技術存在問題及發展方向 7
1.3.1 熔融沉積成型技術的現狀 7
1.3.2 熔融沉積成型技術的發展方向 8
2 總體方案及結構設計 10
2.1 引言 10
2.2 總體設計要求 10
2.3 熔融沉積成型機床的結構運動方案 11
3 電機方案的選擇及選型 13
3.1 電機方案的比較 13
3.2 步進電機的選型 13
4 擠出裝置的設計 18
4.1 結構尺寸的確定 18
4.2 擠出機構的設計要求 18
4.3 擠出裝置的組成 19
4.4 擠出機構齒輪組設計 20
4.4.1 按齒面接觸強度來設計 20
4.4.2 按齒根彎曲強度設計 23
4.5 軸設計 26
4.5.1 作用在齒輪上的力 26
4.5.2 初步確定大齒輪軸的最小直徑 26
4.5.3 軸的結構設計 27
4.6 擠出機構流道口設計 28
4.7 加熱腔的設計 30
4.7.1 加熱腔入口溢料問題的分析 30
4.7.2 流涎問題的分析 31
4.7.3 解決方案 31
參 考 文 獻 33
附錄 翻譯 35
附錄一:英文文獻原文 35
附錄二:英文文獻翻譯 42


論文文件預覽:
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  • 畢業設計-熔融沉積成型機床設計
  • 19 熔融沉積成型機床設計
  • 畢業設計
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  • dwg12小齒輪.DWG  [99.19KB]
  • dwg68大齒輪.DWG  [96.41KB]
  • dwg傳動軸.DWG  [113.75KB]
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  • dwg噴嘴.DWG  [99.47KB]
  • dwg墊片.DWG  [94.88KB]
  • dwg左頂板.DWG  [109.94KB]
  • dwg擠壓頭左板.DWG  [134.81KB]
  • dwg接頭.DWG  [99.53KB]
  • dwg整體裝配A0.DWG  [1.62MB]
  • doc畢業論文任務書.doc  [38.85KB]
  • doc畢業論文評閱表 .doc  [18.50KB]
  • doc畢業論文鑒定意見 .doc  [28.50KB]
  • doc畢業設計 .doc  [3.58MB]
  • dwg滾珠絲桿.dwg  [130.78KB]
  • dwg轉接頭.DWG  [98.97KB]

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