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大型FDM双喷头3D打印机设计及工艺参数研究

徐佳  
【摘要】:FDM型3D打印机作为生产设备,其机械结构设计为运动系统的基础,其设计结构合理与否直接决定打印件的成型质量和打印速度,并决定运动系统、送丝挤丝系统和数控系统之间的匹配关系。随着打印技术的发展,对FDM型3D打印机的打印需求提出了更高要求,本文以打提高印速度、提高打印精度为目标,集合目前的3D打印机的结构,设计一款大型FDM双喷头3D打印机。以下为本文的主要研究内容:(1)本文提出了一种新的切片方式,设计出了新的3D打印机送丝机构和新型十字交叉传动机构,并用三维软件对大型FDM双喷头3D打印机进行三维建模及装配。(2)对大型FDM双喷头3D打印机控制系统进行了研究,并设计出工件打印的控制流程图、温度控制系统框架图和软件系统框架图。(3)对FDM型3D打印机的打印精度影响因素进行了分析,推导出了丝宽模型公式,通过试验与分析验证了公式的可靠性,并提出了减小打印误差的有效方法,有效地提高了打印精度。(4)通过正交试验的方法对3D打印机进行工艺参数研究,分别对工艺参数中分层厚度、进给速度、喷头温度、空走速度和填充率进行研究,得到最终影响打印速度和打印精度因素关系。


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