摘要:本篇论文在前面篇幅部分简要概述了3D打印技术，其中3D打印技术目前的现状，品种以及以后的发展道路都包括在其中。之后正文大部分在讲述并联臂3D打印机的具体构成部分的设计思路，并且根据作者在生活中所见所闻的实际状况来确定并联臂3D打印机未来的各种发展方向以及在各个行业内所充当的角色还有目前3D打印技术在国内发展速度不够的各种原因，其所面临的挑战，从此种种，这篇论文的作者自主设计出了一款简易版的并联臂3D打印机。作者平日里所见的二维打印机所打印的是一些平面纸张，显得十分简单，但是与之不同的是3D打印机可以打印出三维的物体，这就比平面打印机困难许多。

本篇论文在基于目前3D打印机所需的各项指标参数都达到标准的情况下，进行了一系列整体内部结构的设计。其中大致概括为支撑着全部打印机的底座，打印机用来固定轴的顶框，支撑打印系统的支架，传送打印物料的机构，还有打印实物的打印系统。这些内部的结构设计中还包含了各种材料的强度校核和材料的筛选，步进电机的选型等。

本篇论文所设计的并联臂3D打印机必须达到的要求，所占三维比列小，操作性尽量高，达到老少皆宜的地步，能都普及到生活各处。要保证如果在一个很小的空间也能进行3D打印的建模制造，这样才能把真正成熟的3D打印技术带进家庭和大众的视野。这次设计主要使用Auto-CAD、Pro/Engineer等制图软件，使用Auto-CAD制图软件画出二维平面图，用Pro/Engineer制图软件进行三维建模。

 

关键词 ：并联臂3D打印机；内部结构设计；Pro/Engineer三维制图；Auto-CAD二维平面图

 

目录

摘要

Abstract

1概论-1

1.1 3D打印技术迅猛发展的时代背景及现状-1

1.2 3D打印技术的整体分类-1

1.3 并联臂3D打印机的概述-2

1.4 并联臂3D打印机面临的挑战-3

2 总体设计情况-4

2.1 并联臂3D打印机的技术指标-4

2.2 主要框架和内部结构设计-4

2.3 设计路线和需要解决的问题-4

3 并联臂3D打印机结构设计-5

3.1 整体并联臂结构设计-5

3.1.1 工作原理-5

3.1.2 并联臂打印机的系统框架-5

3.1.3 框架结构-5

3.2 底座设计-6

3.2.1 底座角件设计-6

3.2.2铝制材料选择-7

3.2.3 底座的整体形成-7

3.3整体支架设计-8

3.3.1 直线光轴弯曲应力计算-8

3.3.2 直线光轴材料的选择-10

3.4 顶框设计-11

3.4.1 打印机顶部设计-11

3.4.2 铝制材料选择-11

3.4.3 顶部的整体设计-12

3.5 送料装置设计-12

3.5.1 挤出材料装置-12

3.5.2 滚动轴承筛选-13

3.5.3 挤出装置构成和选择-13

3.5.4 材料运送整体设计-14

3.6 整体打印系统设计-15

3.6.1 电机的选择-15

3.6.2 同步轮的选择-17

3.6.3 同步带选型-17

3.6.4 轴承的选取和校对-18

3.6.5 滑动装置设计-20

3.6.6 万向节设计-21

3.6.7 打印平台设计-22

3.6.8 推杆设计-23

3.6.9 喷头座设计-25

3.6.10 风扇的选择-26

3.6.11 打印喷头整体及内部构成-27

3.6.12 并联臂3D打印机整体结构-28

4 单片机控制系统-30

结论-31

致谢-32

参考文献-33