32cm X 26cm X 32cm小型3D打印机的设计.doc

摘要:3D打印技术即增材制造技术，以计算机设计的数字模型为基础，利用粘合材料打造三维模型。3D打印改变了长久以来传统制造业的生产模式。

本文将先对3D打印技术原理进行分析，提出打印机的的总体设计方案，设计尺寸大小为32cm×26cm×32cm的小型3D打印机。本设计的主体框架采用经典的Mendel侧面三角架构。本设计的传动结构部分即伺服系统将采用42步进电机作为动力源驱动加热床X向运动，挤出结构Y向运动，Z向由两个同步电机控制Y轴整体Z向运动。挤出结构以FDM（熔融沉积制造）技术为基础，采用活塞式的挤出方式，挤出量由挤出步进电机控制。温度控制部分利用热传感器对加热床和挤出喷头进行温度检测反馈于主控板控制加热温度。

关键词 3D打印；FDM；三角架构；活塞式挤出；步进伺服系统

目录

摘要

Abstract

1 绪论-2

1.1 选题的背景与意义-2

1.2 小型3D打印机在国内外的发展趋势-2

2 3D打印机的原理与总体设计-3

2.1 3D打印机工作原理分析-3

2.2 3D打印机的总体设计-4

3 3D打印机机械结构设计-6

3.1 3D打印机喷嘴的设计-6

3.2 3D打印机送丝机结构设计-7

3.3小型3D打印机加热装置设计-8

3.4 3D打印机传动结构的设计-9

3.5 3D打印机工作平台设计-10

4 3D打印机控制系统设计-12

4.1 控制流程设计-12

4.1.1 切片控制流程设计-12

4.1.2 切片软件的使用-13

4.1.3 工作控制流程设计-15

4.2 伺服控制系统-15

4.2.1 步进电机及其工作原理-15

4.3 温度控制系统-17

4.3.1 加热元件及其工作原理-17

4.3.2 温度控制系统-19

4.4 3D打印机主控板-20

4.5 实验验证-21

4.5.1 实验结果-21

4.5.2 实验结果分析-22

4.6 3D打印机功能参数-23

结论-24

致谢-25

参考文献-26