基于FDM技術(shù)的3D打印機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及控制系統(tǒng)研究.pdf

1、基于FDM技術(shù)的3D打印逐漸發(fā)展成為一種新型的主流加工技術(shù)。有別于傳統(tǒng)制造技術(shù)，基于FDM技術(shù)的3D打印機(jī)能夠降低復(fù)雜零件的制造難度，操作方便，成本低，打印材料來(lái)源廣泛。但是，它也面臨著諸多困難和挑戰(zhàn)。尤其在成型精度、打印速度和新材料的研發(fā)等方面仍有待研究。因此，3D打印技術(shù)的發(fā)展和推廣仍然具有廣闊的空間。
　　針對(duì)現(xiàn)有基于FDM技術(shù)的3D打印機(jī)存在的打印效率低、成型精度差等不足，分析3D打印機(jī)工作原理，結(jié)合目前的3D打印機(jī)的結(jié)構(gòu)

2、，設(shè)計(jì)一款三噴頭的3D打印機(jī)，并對(duì)其機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和改善。根據(jù)各部分分工不同，將3D打印機(jī)劃分為擠出機(jī)構(gòu)，送絲機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，散熱結(jié)構(gòu)，伺服系統(tǒng)，溫控系統(tǒng)等進(jìn)行研究分析。設(shè)計(jì)送絲機(jī)構(gòu)的布局方案，根據(jù)不同的噴嘴直徑采用近端送絲與遠(yuǎn)端送絲相結(jié)合的送絲方式，減輕擠出機(jī)構(gòu)的重量，提高打印速度。改善環(huán)形散熱片的結(jié)構(gòu)，選取散熱片數(shù)量，長(zhǎng)度，高度等參數(shù)的最佳組合，增大散熱量，解決噴頭打印中出現(xiàn)的堵塞問(wèn)題。對(duì)3D打印機(jī)承載零部件的強(qiáng)度與剛度性能進(jìn)行分

3、析，檢測(cè)機(jī)械結(jié)構(gòu)的可行性。模擬噴嘴內(nèi)流體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，驗(yàn)證三噴嘴擠出機(jī)構(gòu)和噴嘴結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可行性。對(duì)3D打印機(jī)溫度控制系統(tǒng)進(jìn)行研究，確保工作過(guò)程的穩(wěn)定性。繪制傳統(tǒng) PID控制和模糊PID控制的響應(yīng)曲線，并對(duì)兩者進(jìn)行了對(duì)比分析，選取更合適的控制算法，使溫度控制更精確。
　　通過(guò)對(duì)基于FDM技術(shù)3D打印機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及控制系統(tǒng)研究，在提高打印精度和打印速度的同時(shí)，改善絲材堵塞，流涎以及送絲驅(qū)動(dòng)力不足等問(wèn)題。通過(guò)多次打印試件對(duì)設(shè)計(jì)的3D