3d打印机设计__毕业设计开题报告

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1、河北大学毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目：3D打印机设计系别：_________________________专业：_________________________姓　名：_________________________指导教师：_________________________辅导教师：_________________________2015年3月25日题目类型（打√选择）设计（√）论文（）一、文献综述3D打印（3Dprinting，又称三维打印）是一种快速成形技术，它以数字化模型为基础，运用粉末状金属或塑料等

2、可粘合材料，通过逐层打印的方式构造物体。由于其在制造工艺方面的创新，被认为是“第三次工业革命的重要生产工具”。3D打印机最早诞生于20世纪80年代中期，是由美国科学家发明的。但由于价格昂贵，技术不成熟，早期并没有得到推广普及。经过20多年的发展，该技术已更加娴熟、精确，且价格有所降低。目前，3D打印已经成为一种潮流，3D打印技术已经应用到许多学科领域，外科医生使用3D打印制作器官模型以协助策划复杂的手术方案；考古学家和博物馆的技师利用3D打印制作珍贵文物的复制品，并在此基础上开展研究。尤其是在工业设计，数码产品开模等领域，可以在

3、数小时内完成一个模具的打印，节约了很多产品到市场的开发时间。3D打印机既不需要用纸，也不需要用墨，而是通过电子制图、激光扫描、材料熔化等一系列技术，使特定材料熔化，并按照电子模型图的指示一层层重新叠加起来，最终把电子模型图变成实物。3D打印机有很广阔的前景，在未来5-10年中，随着技术的不断进步及市场需求的扩大，3D打印机将呈现三个方面的发展趋势：一是3D打印速度和效率将不断提升。随着开拓并行、多材料制造工艺方法的采用，打印速度和效率有望获得更大提升;二是3D打印材料更加多样化。随着先进材料的不断发展，智能材料、纳米材料、新型聚

4、合材料、合成生物材料等将成为3D打印材料；三是3D打印机价格大幅下降。一些较小规模的3D打印机制造商开始推出几千元的3D打印机。四是3D打印机应用领域更加广泛。3D打印机诞生后，早期主要用于航空航天、机械、医疗、建筑等行业的模型制作。随着其进一步走向成熟，3D打印机已开始用来制造汽车、飞机等高科技含量零部件、皮肤、骨骼等活体组织。3D打印机的发展对我国也有很大的影响，以对我国制造业的发展来说，其积极影响主要体现在：为我国制造技术赶超国际水平带来机遇。3D打印技术作为一项新兴技术，与其他成熟技术相比，无论在技术创新还是在应用上，我

5、国与发达国家之间的差距相对较小，可以在较短时间内缩短差距。由此可见，3D打印机的发展对于我国有着极其重大的意义，但是传统的桌面级3D打印机体积庞大，不易移动，并且打印速度缓慢。基于这些缺点，我在传统桌面级3D打印机的基础上改革创新，研究设计一种“便携式3D打印机”，顾名思义，本设计3D打印机注重便携的设计，并且打印速度大大提高。对于桌面级3D打印机的发展起到一定的积极作用。二、设计（论文）主要内容（1）首先得通过计算机辅助设计（CAD）或计算机动画建模软件（Pro/E）建模，再将建成的三维模型“切片”成逐层的截面数据，即g代码，

6、然后把这些信息传送到3D打印机的硬件系统上，3D打印机会把这些切片信息一层层堆叠起来，直到一个三维立体模型成型。（2）本设计“便携式3D打印机”突出便携：所占体积小（打印机折叠后的体积仅仅占0.017立方米），质量轻，结构简单，便于携带和使用，并且它的制作成本低。（3）3D打印机是由机体框架和控制电路两部分构成。考虑稳定性和成本，机体框架采用亚克力板制作。控制电路的基本结构是由单片机、步进电机驱动模块等构成的。三、设计（研究）方案本设计“便携式3D打印机”由控制电路和主体框架两部分组成。主体框架由8mm厚亚克力板切割制作，同时用

7、光轴做支撑，打印精度得到大大提高。1轴承；2步进电机；3热床（移动方向Y方向）；5挤出头（移动方向X、Z方向）；6丝杠；7亚克力板；8右侧挡板（左侧挡板省略，同时为1轴支撑）；9导向轴如上图所示，其中，标号1是本作品的主要设计结构，步进电机2通过轴承与轴连接，轴的另一端连接在左侧挡板上，右侧同。当打印机使用完毕时，把门状结构通过轴旋转90度，使它正好与挡板持平，呈现一个箱子的样式，这时打印机长420mm，宽400mm，高100mm，它的体积仅仅有0.017立方米左右，从而达到设计的目的。控制电路部分由ArduinoMega256

8、0开源板以及步进电机驱动模块组成，使用12V电源给系统供电，挤出头在X、Y、Z方向上的移动是通过4个42步进电机配合控制的。使用LCD2004显示屏显示挤出头在X、Y、Z方向上的坐标以及挤出头的温度等等。四、工作进度安排第5周总体方案设计第6-8周机械结构设计、