《六轴3D打印机的设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《六轴3D打印机的设计（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘 要目前3d打印技术慢慢的开始普遍使用了，相信在不久之后应用领域也会越来越广，发现在这两年的时间内慢慢的就流行起来了。这项3D打印技术是一层层的打印起来变成三维模型的，它的通常术语是3D数字模型文件这一类的制造过程。当今市面上的3D打印机打印的基本原理都与喷墨的打印机相似，唯一不同的是3d打印机是打印三维的产品，打印的材料也是比较多的，不像普通打印机打印的是二维的，而且打印材料通常是墨水和纸，这种打印机很多，对与这种打印机来说3D打印机经常使用的材料有树脂、金属、塑胶、及粉末性的、陶瓷等。3D打印机中的计算机可以逐层控制“打印材料”，沿着扫描路径进行打印，最后控制计算机蓝图，打印出一个三维产
2、品。因此，本文全面概述了3D打印的技术体系和发展，以及国内外产业的发展。从而描述了这一3D打印技术的原理、概念、发展情况、结构、用途等，对未来的发展及存在的问题。还有对3D打印机的结构进行了分析和创新，在目前这一技术的发展上历史上，预测未来的发展状况。设计就会存在一定的问题，不可能十全十美的，只能慢慢的去完善降低问题。3D打印技术是个性化产品定制的重要生产方法,它自己的结构和整体设计代表了这项技术的发展水平。设计了一种六轴3D打印快速模型装置，用于3D打印技术，为新的生产过程设计和制造实际设备。关键词:3D打印机；六轴；结构设计；快速成型AbstractAt present, 3D print
3、ing technology is slowly beginning to be widely used. It is believed that the application field will become wider and wider in the near future, and it is found that it has gradually become popular in the past two years. This 3D printing technology is layered and printed into a three-dimensional mode
4、l. Its general term is the manufacturing process of 3D digital model files. The printer principle in the market is basically similar to that of inkjet printers, and ink and paper are the usual printing materials. There are many such printers. For the printers, the materials commonly used in 3D print
5、ers are resin, metal, plastic, and Powdery, ceramic, etc. The computer in the 3D printer can control the printing material layer by layer, print along the scan path, and finally control the computer blueprint to print out a three-dimensional product.Therefore, this article provides a comprehensive o
6、verview of the technical system and development of 3D printing, as well as the development of domestic and foreign industries. This describes the principle, concept, development, structure, use, etc. of this 3D printing technology, the future development and existing problems. It also analyzes and i
7、nnovates the structure of 3D printers, and predicts the future development in the history of this technology. There will be certain problems in the design, it is impossible to be perfect, and it can only be slowly improved to reduce the problem. 3D printing technology is an important production meth
8、od for personalized product customization. Its own structure and overall design represent the development level of this technology. A six-axis 3D printing rapid model device was designed for 3D printing technology to design and manufacture actual equipment for new production processes.Key words: 3D
9、printer; six axes; structure design; Rapid PrototypingIII1 绪论1.1 研究目的及意义3D打印机其运作原理和传统打印机十分相似，是用液体或粉状材料制造物品，有时又被称为快速成型机。近年来发展起来的一种先进制造技术也是快速成形技术（rapid prototyping，简称RP）又称快速原型制造技术Error! Reference source not found.。3D打印技术的核心制造思想最早起源于18世纪末19世纪初的美国,不久发展到其他国家：日本和欧洲，20 世纪 80 年代中期开始，经过三十年的发展，该技术已趋于成熟，并初步形成规
10、模化体系。近年来快速成型技术在制造技术领域方面取得一次重大突破。3D打印技术是一层层的打印起来变成三维模型的，它的通常术语是3D数字模型文件这一类的制造过程。当今市面上的3D打印机打印的基本原理都与喷墨的打印机相似，唯一不同的是3d打印机是打印三维的产品，打印的材料也是比较多的，不像普通打印机打印的是二维的，而且打印材料通常是墨水和纸，这种打印机很多，对与这种打印机来说3D打印机经常使用的材料有树脂、金属、塑胶、及粉末性的、陶瓷等。3D打印机中的计算机可以逐层控制“打印材料”，沿着扫描路径进行打印，最后控制计算机蓝图，打印出一个三维产品。3d打印技术是计算机辅助设计、数控技术、激光技术等多种学
11、科技术的集成；是基于“离散/堆积成型”的成型思想，通过建立三维数模与计算机程序控制，利用叠层加工的方法将材料“堆积”而形成三维实体。如果设计出这款六轴的打印机，不仅可以解决比较复杂的物品打印，而且可能会应用到很多的行业中去。这是一种先进 技术是由C AD还 有计 算机辅 助制造、数控系统、精密伺服驱动器等集成。打印出三维模型这一过程貌似复杂其实它是将一个复杂的三维模型加工后，简化成一系列的二维模型加工的组合。对于这一技术的实用性很多国家都在研究，我国也不意外也在这成型技术行业中投入很大的支持，说不定这项成型技术中的某一方面都赶上或者超越其它发达国家了，但实际还是存在一定的距离。快 速成 型工
12、艺过 程可分为三 个阶段Error! Reference source not found.：（1）前处理：进行模型设计和打印数据准备及与打印工艺方法相对应的数据处理;构建3D模型有三种常用的方式：利用3D建模软件构建模型；基于图像构建3D模型；利用3D扫描仪构建3D模型。3D建模软件大多数都是使用这几个： AutoCAD、Solidworks、UG基于图像构建3D模型：此方法需要从不同的角度来拍摄的一系列图片，然后导入到计算机辅助工具可以自动生成对象的3D模型。该方法主要针对已有物体的3D建模工作，也是比较简单，真实感强。使用3D扫描仪构建3D模型：使用3D扫描仪对实物表面、形状进行扫描分析
13、出的数据，通过软件在虚拟的世界中重造3D模型。（2）打印过程：设备根据设定的制作参数自动进行; 3D打印的前期准备工作：打印机系统只识别STL格式的文件，所以用软计建立好的模型文件应该是STL格式的文件，才能被打印机识别读取。如果文件格式不符那么需要转换格式，转换的格式要与打印机识别的格式一致，这是前期准备工作尤为关键的一步，推荐使用典型的CAD软件来把格式进行转换成STL格式文件和输出STL格式文件。 将模型进行切片：有了STL的模型之后还需要在电脑上安装相应的3D打印切片软件，用它来实现3D模型的参数调整，并将模型切片，转换成3D打印机可以识别的格式，最后才能将模型发送到打印机打印。层和层
14、之间是规则间隔的，间距越大，打印出来的产品的精度就越差，但是时间越快，不是很精准。如果准确度高，则相反。间距的范围为0.05至0.5mm，通常使用的间距是0.1mm，可以获得相对光滑的模制表面。横截面叠加：在形成每一层之后，成形头向上移动一层高度，继续成形下一层，层层堆叠依次印刷并粘合到前一层，最终形成三维产品。（3）后处理：包括清洗、去除支撑以及打磨处理等。由于打印材料以及打印精度的不同要求，有些打印机打印精度不够，打印出来的模型就会有很多毛边，或者出现一些多余的菱角，影响打印作品的效果。一般要求我们通过对做出的模型进行精加工令其美观，比如对模型的表面打磨、抛 光、去除 支撑，或者进行特殊的
15、加工，放入高温炉进行烧结，这是在材料允许的情况下才可以。本次设计中是根据三维打印技术的打印成型原理以及作用的基础上，运用综合知识的课程有很多如机械 基础、机 械 创 新 设 计、机械 制 造、互 换 性和技 术测 量、机 械制造 技术基 础、机 械制 图等 相关知 识的应用。分析机械结构部分实现原理的方法，并根据国内机械行业的实际情况出发设计出符合要求的机械结构的打印设备。1.2 研究内容随着时代的发展，3D打印技术的发展已走向成熟，且在生产生活诸多领域中广泛应用，除此之外，在一些特殊领域的应用也不断促进着改技术的发展，比如时装设计和艺术设计这些领域。当前经过十余年的发展，我国已经掌握了3D打
16、印技术，并可将该技术应用于生产之中，制造我们需要的产品。该技术具有效率高、一体成型等诸多优势，在本文中主要设计了一种六轴3D打印快速模型装置Error! Reference source not found.。1.3 3D打印技术发展现状及对世界的影响1.3.13D打印技术国内外发展现状目前，了解我们国家在二十世纪九十年代时很多大学知道这一项技术的重要性就开始了自主的研发。近年来，随着国外3D打印技术的突破及其在某些领域的应用，国内学术界已经转向实践，国内许多企业也在推动国内3D打印行业的发展。（1）技术研发方面 我国的某些技术在世界中也是比较先进的，比如，将应用在航天航空设备制造的激光加工金属这一技术，可以满足一些特别零件的性能要求。3D打印技术在生物组织这一块取得了优越的成绩，就是能对生
