机械毕业设计-熔融沉积成型机床设计（含全套CAD图纸+2万字说明书+外文翻译）

本资料包含doc文件6个、dwg文件12个，下载需要50积分

机械毕业设计-熔融沉积成型机床设计（含全套CAD图纸）文件目录：
封面.doc
滚珠丝杆.dwg
挤压头左板.DWG
接头.DWG
喷嘴.DWG
任务书.doc
熔融沉积成型机床设计.doc
入嘴.DWG
设计说明书.doc
整体装配图-A0.DWG
转接头.DWG
左顶板.DWG
12小齿轮.DWG
68大齿轮.DWG
毕业论文鉴定意见 .doc
毕业论文评阅表 .doc
传动轴.DWG
垫片.DWG

目录
1 绪论 3
1.1 引言 3
1.2 熔融沉积成型技术概论 3
1.2.1 熔融沉积成型技术的特点 4
1.2.2 熔融沉积成型技术 - 工艺过程 5
1.2.3 熔融沉积成型技术的应用 6
1.3 熔融沉积成型技术存在问题及发展方向 7
1.3.1 熔融沉积成型技术的现状 7
1.3.2 熔融沉积成型技术的发展方向 8
2 总体方案及结构设计 10
2.1 引言 10
2.2 总体设计要求 10
2.3 熔融沉积成型机床的结构运动方案 11
3 电机方案的选择及选型 13
3.1 电机方案的比较 13
3.2 步进电机的选型 13
4 挤出装置的设计 18
4.1 结构尺寸的确定 18
4.2 挤出机构的设计要求 18
4.3 挤出装置的组成 19
4.4 挤出机构齿轮组设计 20
4.4.1 按齿面接触强度来设计 20
4.4.2 按齿根弯曲强度设计 23
4.5 轴设计 26
4.5.1 作用在齿轮上的力 26
4.5.2 初步确定大齿轮轴的最小直径 26
4.5.3 轴的结构设计 27
4.6 挤出机构流道口设计 28
4.7 加热腔的设计 30
4.7.1 加热腔入口溢料问题的分析 30
4.7.2 流涎问题的分析 31
4.7.3 解决方案 31
参 考 文 献 33
附录 翻译 35
附录一：英文文献原文 35
附录二：英文文献翻译 42

2.2 总体设计要求
本文研究的熔融沉积成型机床属于家庭桌面电器领域，涉及多轴联动，且设备的主要运动关节采用直线元件驱动，形成相互联动运动机构的运动形式，具有成型速度高，材料使用效率好，精度可控，消耗功率低而制造成本低的特点。
按照建造一台小型规格熔融沉积成型机床的规格要求以及运动范围参数，如表2.1所示下：
表2.1 熔融沉积成型机床规格要求
设备技术要求项 规格
构建尺寸 200*185*195mm
精度 0.1mm
层厚 0.1-0.3mm （可调）
构建速度 24 ／h以上

最大打印温度 260℃以下
材料颜色 黑、白、红、绿、蓝等
机器尺寸 467×360×377mm
打印文件格式 STL
支持SD卡打印， 无需PC连接
4 挤出装置的设计
4.1结构尺寸的确定
根据设计要求，通过参考国内外成熟3D桌面打印设备的的尺寸比例，进行机器人的初步尺寸选定，选定后可根据后面分析得到的结果进行进一步的尺寸修改，下面为挤出装置的设计。
4.2 挤出机构的设计要求
很多技术都有自己的关键技术，熔丝沉积成形也不例外，挤出技术是熔丝沉积成形工艺的关键使能技术。挤出机构是实现熔丝沉积成形的关键部件，在机械运动控制的精密控制下，从原材料的棒料形态转换到堆积路径单元的形态，层层堆积粘结形成三维实体。
挤出机构系统在熔丝沉积成形系统的基本要求是：将原料丝材送入加热腔中，在其中及时而充分地熔化，变为熔融态，然后从满足精度要求的喷嘴中挤出成细丝状，按预设的扫描路径填充堆积成形。送丝速度要与扫描速度相匹配，以形成均匀一致的材料堆积路径，满足成形工艺要求。采用功能分解思想，挤出头系统的功能要求可以分解为以下几点：
l)将原料丝材从丝筒上拉出，提供成形原料，即原料丝材的供应功能。
2)将原料丝材送入加热腔，称为原料丝材送进功能，简称送丝功能。
3)将送进的固态原料丝材及时而充分地熔化成为熔融态，简称熔丝功能。
4)提供熔融态材料稳定流动的通道，简称流道功能。
5)将熔融材料挤出喷嘴，简称挤出功能。
6)对挤出熔融态物料进行定径，变为满足要求的更细小直径的丝材以进行堆积，简称定径功能。
7)出丝速度应该可控，并能根据扫描速度进行调整，以相互匹配，简称速度匹配功能。
8)出丝应能根据路径扫描要求及时起停，以保证高质量的成形路径，尤其在路径起停处，简称出丝起停控制功能。。
工艺原理中一个重要思想就是借助加热腔中未熔丝材的活塞作用，将熔融材料挤出喷嘴。出丝推力近似等于送丝驱动力，送丝功能和挤出功能是等效的。
在以上各项功能中，前六项是基本功能要求，是实现工艺原理的必要条件，后两项则是实现高质量成形的必要条件，是提高造型精度的关键。
在进行挤出头系统设计时，还应遵守工艺优化的要求以及其他特殊要求等，具体包括以下方面[27]：
l)在合适的加热功率下按一定速度送入加热腔的材料经过熔化充分均匀，在加热腔中处于合适的熔融区间(靠控温系统实现)。
2)加热腔加热功率应尽量小，该部分应采取隔热措施。一方面减少热量损失，减少能源消耗，另一方面减少高温对其它部件的影响。
3)送丝机构应能提供足够大的推动力，以克服高聚物材料挤出时产生的阻力。
4)加热腔和喷嘴结构对流动的阻力尽量小。在满足要求的前提下加热腔流道应尽量短，既减少流动阻力，又可减小挤出头总体尺寸。
5)结构合理易于安装和拆卸，并可方便地与系统其他部件集成。
6)符合人机工程原理，方便人工操作和维护。