基于FDM工艺的3D打印机机械系统设计开题报告

 2024-06-19 21:28:14

1. 本选题研究的目的及意义

3D打印技术作为一种快速成型技术,近年来在制造业、医疗、教育等领域展现出巨大的应用潜力。

熔融沉积成型(FDM)技术因其成本低廉、操作简单等优点,成为应用最广泛的3D打印技术之一。

3D打印机的机械系统作为其核心部分,直接影响着打印精度、速度和稳定性,因此对于提升3D打印技术整体性能至关重要。

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2. 本选题国内外研究状况综述

近年来,国内外学者对FDM3D打印机的机械系统设计进行了大量的研究,并取得了一定的成果。

以下将从国内研究现状和国外研究现状两个方面进行综述:

1. 国内研究现状

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3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本课题主要研究基于FDM工艺的3D打印机机械系统设计,具体研究内容如下:
1.进行需求分析,确定3D打印机的功能指标和性能参数,包括打印尺寸、精度、速度、材料等。

2.研究FDM3D打印机的机械结构,设计合理的运动平台、传动系统和机身结构,并进行仿真分析,验证设计的可行性和稳定性。

3.设计关键部件,包括挤出机、喷嘴、打印平台等,并进行优化设计,提高打印精度和效率。

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4. 研究的方法与步骤

本课题将采用理论分析、仿真模拟、实验验证相结合的研究方法,具体步骤如下:
1.文献调研阶段:查阅国内外相关文献,了解FDM3D打印技术的原理、发展现状以及国内外研究动态,为课题研究奠定理论基础。


2.需求分析阶段:根据市场调研和用户需求,确定3D打印机的功能指标和性能参数,例如打印尺寸、精度、速度、材料等。


3.机械结构设计阶段:根据需求分析的结果,设计3D打印机的机械结构,包括运动平台、传动系统、机身结构等,并使用SolidWorks等三维建模软件进行建模。

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5. 研究的创新点

本课题的创新点主要体现在以下几个方面:
1.基于精确运动控制的打印精度提升方法研究:针对传统FDM打印精度受限于机械结构误差的问题,本课题将研究基于精确运动控制的打印精度提升方法。

通过引入高精度传感器和先进的控制算法,对打印过程中的机械运动进行精确控制,以减小机械误差对打印精度的影响。


2.新型轻量化机身结构设计:为了提高打印速度和效率,本课题将研究新型轻量化机身结构设计。

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6. 计划与进度安排

第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲

第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文

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7. 参考文献(20个中文5个英文)

1.丁一,张永康,王玉峰. 熔融沉积成型3D打印机机械结构设计[J]. 机械设计与制造,2021(1):205-208.

2.王世杰,王珂,周波. 基于FDM的3D打印机设计与应用[J]. 机械设计与制造,2020(9):264-267.

3.李明,刘洋,王军. FDM 3D打印机机械系统精度分析与优化[J]. 机械传动,2019,43(6):122-126.

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