基于cae分析的简易3d打印机设计论文

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1、基于CAE分析的简易3D打印机设计毕业论文目录摘要IAbstractII1绪论11.13D打印技术的发展背景及现状11.23D打印技术的种类11.33D打印机及简易3D打印机的概述21.43D打印机的发展带来的机遇和挑战31.5本次设计的主要工作31.5.1简易3D打印机指标31.5.2主要的设计工作41.5.3设计思路及主要问题42简易3D打印机的结构设计52.1整体结构设计52.1.1工作原理52.1.23D打印机的组成52.1.3框架结构52.2底座的设计62.2.1底座角件的设计62.2.

2、2铝型材的选择62.2.3底座整体结构72.3支架的设计82.3.1直线光轴许用弯曲应力的计算82.3.2直线光轴材料的选择92.4顶框的设计102.4.1顶框角件的设计102.4.2铝型材的选择112.4.3顶框整体结构112.5送丝机构设计112.5.1挤出机座设计112.5.2U型滚动轴承的选型122.5.3快速接头的选择12382.5.4挤出机设计及相关部件选型122.5.5送丝机构整体机构132.6打印机构设计132.6.1步进电机的选型132.6.2同步轮的选型152.6.3同步带的选

3、取162.6.4深沟球轴承的选型162.6.5直线轴承的选型182.6.6滑动座的设计182.6.7万向节的设计192.6.8中心平台的设计192.6.9推杆的设计202.6.10喷头座的设计222.6.11散热风扇的选型222.6.12喷头装置的设计222.6.13打印机构整体结构243CAE结构分析253.1CAE技术253.2CAE软件253.3CAE分析对象253.4Ansys有限元分析过程253.4.1前处理253.4.2有限元分析293.4.3后处理32结论36致谢37参考文献3838

4、1绪论1.13D打印技术的发展背景及现状3D（ThreeDimensions）打印技术是一种通过材料逐层添加形成三维物体的具有划时代变革的技术。[1]目前3D打印技术在国内外还是一个比较新兴的领域，具有非常大的市场前景。另外3D打印的迅速发展同时也为现代制造业带来了一场新的科技革命，因为3D打印技术不像传统的机加工生产需要依赖生产的工艺性，它可以传统的生产工艺直接快速成型所需要的产品模型。3D打印不需要任何传统加工工具，能够减少很多人力物力，所以3D打印似乎就是在替代一个人在制作产品。尽管3D打印

5、有如此大的突出之处，但还不够尽善尽美。3D打印技术作为第三次工业革命的代表性技术之一，越来越受到工业界和投资界的关注。[2]它作为一种新兴的科学技术已经应用到很多领域范畴，比如现代制造业，医疗领域，航天航空领域，工程材料领域，还有化工技术领域等。在现代制造领域上，3D打印技术的推行使得现代制造业有了更多的革新，通过3D打印技术可以使产品制造效率不断挺高，为现代制造业注入新鲜血液。在医疗领域上，已经有人通过3D打印技术实现了器官的打印，打印的器官可以直接植入人体，并且不会导致排斥。在航天航空领域上，

6、3D打印技术可以快速的打印出飞机的机翼以及一些结构复杂的发动机，而这些都是传统制造所不能企及的。3D打印技术经过十多年的发展，目前3D打印机的精度可以到达0.001mm，这样的技术几乎可以打印出任何我们所能看得到的东西，可见3D打印技术已不复当年，现在的打印精度还是相当好的。目前国内很多家做3D打印的公司都相继研制开发了属于自己的3D打印机，虽然机器的生产和销量还不能与国外大型做3D打印的公司相媲美，但还是取得了一些阶段性的突破。另外国内生产的3D打印机在材料，框架结构和打印精度上还不能够满足消费

7、者的需求，这也是现阶段国内做3D打印公司遇到的阻力与挑战。目前3D打印技术在西方国家已经广泛的应用到了商业、制造业。人们可以在家中完成自己的设计，通过Meshmier里的3D打印平台服务将模型文件送到离家最近的3D打印服务公司，公司按照顾客的设计要求完成3D模型的打印，这如今在国外已经形成了一个商业链，目前国内还没有发展，相信在不久的将来，国内的3D打印技术也会不断占领市场的份额，到时候3D打印一定会成为现在制造业不可或缺的一部分。1.23D打印技术的种类（1）光敏液相固化技术光敏液相固化技术SL

8、A（Stero-LightgraphyApparatus38）又称光刻成型、立体印刷、或光造型等，它的工作原理就是通过紫外线照射，将液态光敏树脂固化成型，通过层层固化而完成整个三维产品的制造，SLA成型工艺的特点是精度高，表面质量好，材料利用率高，能制造出结构复杂、外观精细的零件产品，但是SLA成型工艺相应的制造成本也非常高，而且打印零件产品的规格也不能太大。[3]（2）选区片层粘结技术选区片层粘结技术LOM（LaminatedObjectManufacturing）是利用背面带有