熔融沉积型3D打印机磁悬浮减振装置的设计与开发

发布时间：2024-03-17 19:57

　　随着中国工业化进程的迅速推进和产品结构的复杂化,快速成型制造技术在工业制造领域的地位变得举足轻重。本文针对熔融沉积型3D打印机在打印过程中因为振动而降低打印质量的问题进行研究,设计了一款针对熔融沉积型3D打印机的磁悬浮减振装置,实现了主动式三维减振的功能。在打印过程中能够自动对机身进行实时减振,提高了打印精度,减少了打印过程中不良品的出现。首先,对减振系统进行了分析研究,通过对传统被动式减振系统进行分析,结合熔融沉积型3D打印机打印精度的技术要求,最终选择主动式三维减振,即磁悬浮减振系统。其次,设计了磁悬浮减振装置的机械结构,对主要结构进行分析研究,根据设计要求,确定选用基于STM32单片机的机电控制系统,并对系统中主要元器件进行了选型,分析了系统软件的工作原理并设计出机电控制系统流程图。最后,完成熔融沉积型3D打印机磁悬浮减振装置的试制,并进行了试验验证。试验结果表明设计的熔融沉积型3D打印机磁悬浮减振装置具有良好的减振性能,并且回应速度及时,熔融沉积型3D打印机打印的作品精度有所提高。

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
注释表
第一章 绪论
    1.1 课题背景及研究目的
        1.1.1 课题背景
        1.1.2 研究目的
    1.2 熔融沉积型3D打印机简介
        1.2.1 熔融沉积成型3D打印机
        1.2.2 熔融沉积成型原理
    1.3 研究现状
    1.4 磁悬浮技术
    1.5 研究内容及方案
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 研究方案
    1.6 本章小结
第二章 硬件装置设计
    2.1 主要结构的设计
    2.2 主要零部件力学分析
    2.3 装配图设计
    2.4 本章小结
第三章 控制系统设计
    3.1 减振系统控制原理
    3.2 主要元器件的选择
        3.2.1 电磁铁的选择
        3.2.2 传感器的选择
        3.2.3 倾角传感器的选择
        3.2.4 控制器的选择
        3.2.5 降压模块的选择
    3.3 工作原理及性能
        3.3.1 减振装置工作原理
        3.3.2 PID控制原理
        3.3.3 减振装置难点
        3.3.4 减振装置性能特点
        3.3.5 减振装置用途
        3.3.6 减振装置性能优势
    3.4 本章小结
第四章 人机交互系统的设计
    4.1 设计要求
    4.2 主要元件的选择
    4.3 软件设计
        4.3.1 硬件电路设计
        4.3.2 GUI界面设计
        4.3.3 触摸检测设计
    4.4 本章小结
第五章 有限元分析
    5.1 ANSYS简介
    5.2 整机模态分析
    5.3 电磁分析
    5.4 本章小结
第六章 系统试验
    6.1 试验简介
    6.2 减振实验过程
    6.3 打印实物对比
    6.4 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
攻读学位期间所取得的相关科研成果
致谢



本文编号：3931551