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熔融沉積成型機床設計

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更新時間：2014-06-29
發布人： 2331673406

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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
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 ...

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