开题报告-并联臂3D打印机结构设计

开题报告课题名称并联臂3D打印机结构设计课题来源教师科研课题类型工程设计1．选题的背景及意义：近年来，3D打印的概念频繁见诸于各种媒体，同时，受到了资本市场的广泛关注，3D打印产业得到了前所未有的重视。3D打印是一种新兴的高科技技术，综合了计算机技术、激光技术、化学、材料科学以及结构学等多方面技术和知识，使产品获得更加快捷方便。从1987年世界第一台3D打印机面世以来，随着技术进步和认知度的增加，应用范围从早期以产品原型制作为主，逐步拓展为个人娱乐，私人定制，直接制造正式产品等领域，涵盖医疗、航空航天、艺术等行业。通过参阅大量相关文献和数据，结合工作中参与的具体项目和实践，在对3D打印的涵义、工艺流程、发展历史、主流技术、实际应用做全面阐述的基础上，对比国内外研究、应用、发展等方面异同，剖析了3D打印产业链与竞争格局，明确了中国3D打印产业的市场和定位。同时，结合世界3D打印产业发达国家及企业的发展路线图，给出了适合中国的商业模式，并预测了未来在技术、市场等方面的发展趋势，提出了相应的建议。2．研究内容拟解决的主要问题：一如何设置并联臂选用何种并联臂（几臂）二控制器单片机和步进电机及传动带之间的连接三打印头的响应速度及其在xyz轴上的运动速度的确定四喷头加热温度的控制范围及其控温方式五确定打印机内部结构组成和安置方式六打印机的传动,控制方式七打印机的运作方式八打印机的安全保护设计3．研究方法技术路线：运用pro/E绘制出并联臂打印机外形模型，根据文献确定其控制方式，确定内部机构的运行动作方式，且并联臂的外形设计及间距能最大效率的加工打印。根据机械制造基础设计出打印机内部的结构构造，及内部装置的分布，根据电子零件手册选用合理的加工零件并且合理布局。根据其打印工艺选择比较合理的控制方式及内部结构，选用效率较高的方式。设计打印机的步进电机带动同步带，滑块带动打印头的各种动作的传动方式。打印机内部结构设计及各零件安装布置总结并联臂打印机使用说明书及安全使用需知4．研究的总体安排和进度计划：第一周查询相关文献第二周结合实际，设计并联臂3D打印机外形第三周收集资料，结合并分析文献资料，根据要求设计打印机内部结构第四周试验打印机机构运动分析第五周确定控制系统及运行方式，计算主要零部件尺寸第六周设计总装配图第七周撰写设计说明书第八周拆画零件图第九周拆画零件图第十周拆画零件图第十一周分析主要零件的加工工艺第十二周编制零件加工工艺第十三周整理图纸资料完善设计说明书5．主要参考文献：[1]柳建，殷凤良，孟凡军，顾海清.3D打印再制造目前存在问题与应对措施[J].机械.2014(06)[2]王雪莹.3D打印技术与产业的发展及前景分析[J].中国高新技术企业.2012(26)[3]王位,陆亚林,杨卓如.三维快速成型打印机成型材料[J].铸造技术.2012(01)[4]李红兵.3D打印技术的发展现状及前景分析[J].安徽科技.2013(09)[5]陈立,陈胜迁.3D打印——未来制造业的新模式[J].轻工科技.2013(09)[6]刘禹,李志江.3D技术、3D打印机的中文定名[J].中国科技术语.2013(04)[7]潘伯钊,宋轶民,王攀峰,董罡,孙涛.基于激光跟踪仪的混联机器人快速零点标定方法[J].机械工程学报.2014(01)[8]闫彬彬,唐波.三维打印技术应用现状及前景展望[J].当代经济.2013(09)[9]张文昌,梅江平,刘艺,张新.基于激光跟踪仪的Delta并联机构运动学误差标定[J].天津大学学报.2013(03)[10]贾敏.基于国内外现状分析南京市3D打印产业的发展方向[J].改革与开放.2013(05)[11]潘慧.广州迈普:生物3D打印领域的领头羊[J].广东科技.2014(15)[12]余冬梅,方奥,张建斌.3D打印:技术和应用[J].金属世界.2013(06)[13]HeY;XueGH;FuJZ;Fabricationoflowcostsofttissueprostheseswiththedesktop3Dprinter.ScientificReports[SciRep]2014Nov27;Vol.4,pp.6973.DateofElectronicPublication:2014Nov27.[14vanderMeulen,StanH.1；Tousain,RobL.2；Bosgra,OkkoH.1]；FixedStructureFeedforwardControllerDesignExploitingIterativeTrials:ApplicationtoaWaferStageandaDesktopPrinter.JournalofDynamicSystems,Measurement,&Control.Sep2008,Vol.130Issue5,p5-5.1p.[15]Parsagian,Alexandria1；Kleinert,Michaela1；DesigningandbuildingapermanentmagnetZeemanslowerforcalciumatomsusinga3D；AmericanJournalofPhysics.Oct2015,Vol.83Issue10,p892-899.8p.指导教师意见：