機電系統(tǒng)設計課程設計-桌面級3D打印機的設計

桌面級3DPrinter課程設計機電系統(tǒng)設計課程設計題目：桌面級3D打印機的設計目錄TOC\o"1-4"\h\z\u總述 5第一章：機械系統(tǒng)設計 6第一節(jié)：總體方案設計 61.1機械系統(tǒng)設計要求 61.2機械傳動方案設計 71.2.1X軸方向傳動方案 71.2.2Y軸方向傳動方案 71.2.3Z軸方向傳動方案 7第二節(jié)：同步帶選型 82.1同步帶傳動特點及應用 82.2同步帶的主要結(jié)構(gòu)及分類 82.2.1同步帶的材料 82.2.2同步帶主要類型 82.3同步帶傳動的設計與計算 92.3.1選定同步帶類型 92.3.2選定帶的型號和節(jié)距Pb 92.3.3選定帶輪的齒數(shù)z 92.3.4載荷的校核 9第三節(jié)：絲桿螺母選型 93.1絲桿螺母副的工作原理與特點 93.1.1絲桿螺母副的工作原理 93.1.2滾珠絲桿螺母副的特點 103.2絲桿螺母副的主要參數(shù) 113.3絲桿螺母副選型設計 11第四節(jié)：聯(lián)軸器選型 114.1聯(lián)軸器分類 114.1.1剛性聯(lián)軸器 114.1.2撓性聯(lián)軸器 114.2聯(lián)軸器的選型設計 12第五節(jié)：直線滑動導軌設計與選型 125.1直線滑動導軌的分類及其特點 135.1.1矩形導軌 135.1.2三角形導軌 135.1.3燕尾形導軌 135.1.4圓柱形導軌 135.2導軌的設計與選型 13第二章：控制系統(tǒng)的設計 14第一節(jié)：控制系統(tǒng)總體方案設計 141.1系統(tǒng)任務要求 141.2系統(tǒng)設計思路 151.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理 15第二節(jié)：元器件選型 152.1控制器選擇 152.1.1ArduinoUNO控制板參數(shù) 162.2執(zhí)行器（步進電機） 17第三節(jié)：步進驅(qū)動芯片 193.1步進驅(qū)動芯片特點 193.2步進驅(qū)動芯片與步進電機連接圖 203.3Arduino控制板與驅(qū)動芯片互連圖 20第四節(jié)：硬件連接圖 214.1Arduino控制板與傳感器、限位開關、擠出頭等連接圖 214.2整體硬件互連原理圖 224.3硬件互連實物示意圖 23第三章:軟件系統(tǒng)設計 23第一節(jié)：3D打印的一般流程 23第二節(jié)：軟件系統(tǒng)組成 242.1切片軟件Cura 242.2Repetier-Host軟件 262.3Arduino開發(fā)環(huán)境 27第四章：心得體會 28第一節(jié)：陳成的體會感悟 28第二節(jié)：江祺楊的體會感悟 28第三節(jié)：閆峘宇的體會感悟 28第四節(jié)：楊東的體會感悟 29參考文獻 29附件1：日志 30第一節(jié)：陳成的日志 30第二節(jié)：江祺楊的日志 30第三節(jié)：閆峘宇的日志 31第四節(jié)：楊東的日志 32附件2：步進電機參數(shù)及校核 32第一節(jié)：最大靜轉(zhuǎn)矩 32第二節(jié)：啟動轉(zhuǎn)矩 32第三節(jié)：等效負載轉(zhuǎn)動慣量和等效負載轉(zhuǎn)矩的計算 33第四節(jié)：工作最高轉(zhuǎn)速時電機輸出轉(zhuǎn)矩 33第五節(jié)：啟動頻率、啟動轉(zhuǎn)矩和啟動時間 34第六節(jié)：步進電機的校核 34任務分配表機械系統(tǒng)的同步帶、絲桿、聯(lián)軸器、導軌選型；控制系統(tǒng)的控制板、驅(qū)動芯片、步進電機選型；獨立完成設計說明書第一章、第二章的書寫；說明書的部分編輯工作。機械零件的SOLIDWORKS三維建模，合作裝配整體機構(gòu)，使用AutoCAD生成二維零件圖，以及負責部分說明書的編輯。機械零件的SOLIDWORKS三維建模，以及主要負責整體機構(gòu)的裝配，使用AutoCAD生成二維裝配圖，負責部分的結(jié)構(gòu)上的機械設計。固件下載并進行參數(shù)的配置，學習Arduino開發(fā)環(huán)境、cura、Repetier-Host等軟件，熟悉軟件的參數(shù)設置和各按鈕功能，軟件部分設計說明書的編寫?？偸?D打印機又稱三維打印機，是一種累積制造技術，即快速成形技術的一種機器，它是一種數(shù)字模型文件為基礎，運用特殊蠟材、粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過打印一層層的粘合材料來制造三維的物體。現(xiàn)階段三維打印機被用來制造產(chǎn)品。逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術。3D打印機的原理是把數(shù)據(jù)和原料放進3D打印機中，機器會按照程序把產(chǎn)品一層層造出來。3D打印機堆疊薄層的形式有多種多樣。3D打印機與傳統(tǒng)打印機最大的區(qū)別在于它使用的“墨水”是實實在在的原材料，堆疊薄層的形式有多種多樣，可用于打印的介質(zhì)種類多樣，從繁多的塑料到金屬、陶瓷以及橡膠類物質(zhì)。有些打印機還能結(jié)合不同介質(zhì)，令打印出來的物體一頭堅硬而另一頭柔軟。(=1\*romani)有些3D打印機使用“噴墨”的方式。即使用打印機噴頭(擠出頭)將一層極薄的液態(tài)塑料物質(zhì)噴涂在鑄模托盤上，此涂層然后被置于紫外線下進行處理。然后鑄模托盤下降一定距離（即上一層涂層的厚度），使得下一層涂層能堆疊上來。也有些是使得噴頭（擠出頭）上升一定距離來滿足下一層涂層的噴涂。(=2\*romanii)還有的使用一種叫做“熔積成型”的技術，整個流程是在噴頭內(nèi)熔化塑料，然后通過沉積塑料纖維的方式才形成薄層。

(=3\*romaniii)還有一些系統(tǒng)使用一種叫做“激光燒結(jié)”的技術，以粉末微粒作為打印介質(zhì)。粉末微粒被噴撒在鑄模托盤上形成一層極薄的粉末層，熔鑄成指定形狀，然后由噴出的液態(tài)粘合劑進行固化。(=4\*romaniv)有的則是利用真空中的電子流熔化粉末微粒，當遇到包含孔洞及懸臂這樣的復雜結(jié)構(gòu)時，介質(zhì)中就需要加入凝膠劑或其他物質(zhì)以提供支撐或用來占據(jù)空間。這部分粉末不會被熔鑄，最后只需用水或氣流沖洗掉支撐物便可形成孔隙。第一章：機械系統(tǒng)設計第一節(jié)：總體方案設計我們參考DIY項目中3DPrinter的設計方案，以下圖1-1作為初步方案，然后根據(jù)設定打印件尺寸（熱床大小以及Z向高度）來確定設計的基本尺寸以及傳動方式。我們采用龍門式的設計，龍門由一個橫梁和兩個立柱構(gòu)成。分為橫梁固定、橫梁靠定位塊鎖定分段升降和橫梁任意升降三種類型。橫梁固定型結(jié)構(gòu)機床剛性好，但不適合加工高大的工件，因為在加工靠近工作臺面的工件部位時，滑枕伸出長度過大，加工剛性較差，影響加工尺寸精度；橫梁靠定位塊鎖定分段升降型結(jié)構(gòu)機床剛性較好，但橫梁升降運動不能與滑枕上下移動聯(lián)動，且操作較復雜；橫梁任意升降型結(jié)構(gòu)橫梁升降運動可以與滑枕上下移動聯(lián)動，加工范圍較廣，適合新產(chǎn)品開發(fā)。所以我們采用的是橫梁任意升降型結(jié)構(gòu)。立柱和橫梁的橫截面為矩形，剛性好，長期保持高精度。圖1-1機械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1.1機械系統(tǒng)設計要求桌面級3D打印機的打印件是二維薄層（XY平面）沿Z方向堆積形成，因此要求機械系統(tǒng)能有X、Y、Z三個方向的自由度。設定打印尺寸為X=400mm、Y=500mm、Z=300mm即熱床大小，考慮到電機尺寸和安裝板以及連線所占空間，整個機械系統(tǒng)X方向總長設為600mm,Y方向長度設為720mm,Z方向長度設為600mm。為了減輕重量以及降低載荷考慮，非運動件材料選擇鋁合金，底座上有升降螺母以用于調(diào)節(jié)平臺的水平狀態(tài)。1.2機械傳動方案設計1.2.1X軸方向傳動方案X軸方向載荷以滾動輪與導軌間滾動摩擦阻力為主，載荷很輕，采用單個步進電機結(jié)合同步帶方式驅(qū)動——電機軸與帶輪1直接相連，帶輪1與同步帶配合。將同步帶兩端固定情況下，隨著電機轉(zhuǎn)動帶動帶輪轉(zhuǎn)動，而同步帶不能伸長，因此電機（包括帶輪、轉(zhuǎn)向輪1、輪2、擠出頭等）就沿著X方向進行直線運動，該方向直線進給運動速度取決于電機轉(zhuǎn)速和帶輪節(jié)圓直徑。圖1-2同步帶傳動結(jié)構(gòu)圖1.2.2Y軸方向傳動方案Y軸方向載荷也以滾動輪與導軌間滾動摩擦阻力為主，載荷也不大，采用雙步進電機結(jié)合同步帶方式驅(qū)動——電機軸與帶輪2直接相連，齒輪2與同步帶配合，其傳動方式與X軸方向類似。但Y軸方向若采取單電機驅(qū)動，則需將電機傳動結(jié)構(gòu)中置于X軸方向的正中間，這樣會使得傳動結(jié)構(gòu)以及部分零件變得復雜，將兩步進電機分別置于X軸方向兩端，采用與X軸方向類似的傳動結(jié)構(gòu)，可以很容易滿足結(jié)構(gòu)設計要求。此外Y軸方向阻力明顯大于X軸方向（數(shù)倍），采用雙電機驅(qū)動，可以使得選型上X軸方向與Y軸方向采用同類型電機，便于后面控制系統(tǒng)中硬件的設計，同時還能保證X方向、Y方向幾乎相等的進給速度，便于提高控制精度。1.2.3Z軸方向傳動方案Z軸方向采用電機驅(qū)動絲桿，絲桿帶動螺母運動的傳動方式。由于在進行XY平面打印時，需要保持Z值不變即自鎖，因此必須選擇絲桿螺母傳動方式，而不宜采用齒輪同步帶傳動方式。用于整體結(jié)構(gòu)采用龍門結(jié)構(gòu)，因此采用雙步進電機驅(qū)動方式。第二節(jié)：同步帶選型2.1同步帶傳動特點及應用同步帶傳動屬于嚙合型帶傳動，工作時，依靠帶的凸齒與帶輪齒槽相嚙合，來傳遞運動和動力，同步帶與帶輪間沒有相對滑動，從而使主動輪與從動輪間基本保證無滑差的同步傳動。同步帶傳動基本結(jié)構(gòu)如左圖所示。同步帶傳動主要由小帶輪、大帶輪和同步帶通過帶齒間的嚙合連接而成，同時還要其他輔件，如張緊帶輪等。同步帶是一根內(nèi)周表面具有等間距齒的封閉環(huán)行傳動帶，帶輪則具有相應齒的圓輪。而本系統(tǒng)中，將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動，設計方案如圖1-2，此時直線運動速度等于帶輪轉(zhuǎn)速與帶輪分度圓直徑乘積的一半。2.2同步帶的主要結(jié)構(gòu)及分類2.2.1同步帶的材料同步帶主要由橡膠、抗拉體線繩、齒面包布組合而成，其結(jié)構(gòu)如左下圖所示。橡膠使用主要是氯丁橡膠，抗拉線體繩為同步帶主要強力材質(zhì)，它一般用高強度和高韌性的鋼絲繩、芳綸（芳香族聚酰胺）線繩或玻璃纖維制成。齒面包布一般采用加有氯綸或氨綸的耐磨尼龍布（變形紗）。圖1-3同步帶組成圖2.2.2同步帶主要類型1、一般工業(yè)用同步帶一般工業(yè)用同步帶，即梯形齒工業(yè)同步帶。它主要用于中、小功率的同步帶傳動，如各種儀器、計算機、輕工機械中均采用這種同步帶傳動。2、高轉(zhuǎn)矩同步帶高轉(zhuǎn)矩同步帶，又稱HTD帶（HighTorqueDrive）或STPD（SuperTorquePositiveDrive）。由于其齒形呈圓弧狀，又稱圓弧齒同步帶，它主要用于重型機械的傳動，如運輸機械（飛機、汽車），石油機械和機床，發(fā)電機等的傳動。3、特種規(guī)格同步帶這是根據(jù)具體機器特殊需要而采用的特種規(guī)格同步帶，如工業(yè)縫紉機用的、汽車發(fā)電機用的同步帶傳動。4、特殊用途同步帶該種同步帶主要用于滿足適應特殊工作環(huán)境而制造的同步帶。2.3同步帶傳動的設計與計算2.3.1選定同步帶類型由于不論在X軸方向還是Y軸方向傳動中，載荷都不大，而且對速度要求也不高，因此選擇一般工業(yè)用同步帶即梯形齒工業(yè)同步帶就可以滿足要求。2.3.2選定帶的型號和節(jié)距Pb根據(jù)同步帶傳動的設計功率Pd和主動帶輪轉(zhuǎn)速n1,由同步帶選型圖來確定所需采用帶的型號和節(jié)距。假定Pd=30W，帶輪最高速度n1=200r/min，根據(jù)同步帶選型圖，選擇T5型同步帶。表1-1梯形齒同步帶的型號和齒形尺寸齒型類別型號節(jié)距Pb/mm齒高hf/mm帶高hs/mm角度/Deg公制梯形齒T551.22.2402.3.3選定帶輪的齒數(shù)z同步帶傳動中小帶輪的最小許用齒數(shù)zmin,可按照表來查找。根據(jù)帶型以及帶輪轉(zhuǎn)速，選擇zmin=10,因此小帶輪的節(jié)圓直徑d=z*Pb/pi=10*5/3.14=15.92mm。對應最大速度Vmax=2.3.4載荷的校核由同步帶所帶載荷很小，同步帶抗拉能力較強，而且實際打印過程平均運動速度遠未達到最大速度，因此無需校核應力，即可認定同步帶的符合要求。第三節(jié)：絲桿螺母選型3.1絲桿螺母副的工作原理與特點3.1.1絲桿螺母副的工作原理普通絲桿螺母副沒有滾珠，只是絲桿上外螺紋與螺母的內(nèi)螺紋嚙合傳動，將絲桿的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為螺母的直線運動；而滾珠絲桿螺母副是直線運動與回轉(zhuǎn)運動能相互轉(zhuǎn)換的新型傳動裝置，其結(jié)構(gòu)如下圖1-4所示。圖1-4滾珠絲桿螺母副結(jié)構(gòu)圖在絲桿1和螺母2上都有半圓弧形的螺旋槽，當它們套裝在一起時便形成了滾珠的螺旋滾道。螺母上有滾珠的回路管道4，將幾圈螺旋滾道的兩端連接起來構(gòu)成封閉的螺旋滾道，并在滾道內(nèi)裝滿滾珠3.當絲桿旋轉(zhuǎn)時，滾珠在滾道內(nèi)既自傳又沿滾道循環(huán)轉(zhuǎn)動，因而迫使螺母（或滾珠絲桿）軸向移動。3.1.2滾珠絲桿螺母副的特點（1）傳動效率高，摩擦損失小。滾珠絲桿螺母副的傳動效率為0.92~0.98,比普通絲桿（梯形絲桿）高3~4倍。因此，功率消耗只相當于普通絲桿的1/4~1/3。（2）能夠預緊。若給予適當預緊，可以消除絲桿螺母之間的螺紋間隙，反向時還可以消除空載區(qū)，預緊后可消除間隙產(chǎn)生過盈，提高接觸剛度和傳動精度，從而使絲桿的定位精度高，剛度好；同時增加的摩擦力矩相對不大。而普通絲桿則存在反向間隙，無法消除。（3）運動平穩(wěn)，傳動精度高。滾動摩擦系數(shù)接近常數(shù)，啟動與工作的摩擦力矩差別很小，啟動時無沖擊，低速時無爬行。而普通絲桿在低速運行時容易出現(xiàn)爬行。（4）具有可逆性，既可以從旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成直線運動，也可以從直線運動轉(zhuǎn)換成螺旋運動。而一些普通絲桿可以自鎖，直線運動與旋轉(zhuǎn)運動之間不能互相轉(zhuǎn)換。（5）磨損小，使用壽命長。滾珠絲桿螺母副的表面為高硬度(HRC58~62)、高精度，具有較長的工作壽命和精度保持性，壽命為滑動絲桿副的4~10倍以上。（6）制造成本較高。滾珠絲桿和螺母等元件的加工精度要求高，表面粗糙度也要求高，由于滾珠絲桿副的結(jié)構(gòu)和制造工藝復雜，故制造成本高，價格往往以長度mm為單位計算。（7）不能自鎖。特別是垂直安裝的絲桿，由于其自重和慣性力的作用，下降是當傳動切斷后，不能立即停止運動，故必須在系統(tǒng)中附加自鎖或制動裝置。（8）定位精度和重復定位精度高。由于滾珠絲桿螺母副摩擦小，溫升少，無爬行、無間隙，通過預緊可以進行預拉伸的熱膨脹補償，因此能達到較高的定位精度和重復定位精度。(9)同步性好。用幾套相同的滾珠絲桿螺母副同時傳動幾個相同的運動部件，可得到較好的同步運動。（10）可靠性高。潤滑密封裝置結(jié)構(gòu)簡單，維修方便。3.2絲桿螺母副的主要參數(shù)公稱直徑d0：是指滾珠與螺紋滾道在理論接觸角狀態(tài)下時包括滾珠球心的圓柱直徑，它是滾珠絲桿螺母副的特征尺寸。公稱直徑d0越大，承載能力和剛度越大。對于普通絲桿公稱直徑d0則表示與絲桿外螺紋的牙頂相重合的假想圓柱面的直徑。基本導程L0：是指絲桿相對螺母旋轉(zhuǎn)2弧度時，螺母上基準點的軸向位移。3.3絲桿螺母副選型設計從滾珠絲桿螺母副特點可以知道，在垂直方向布置滾珠絲桿螺母副，由于不能自鎖，需要設計自動制動裝置，無形中增加了機械系統(tǒng)的的復雜程度。此外對于桌面級3D打印機，其精度要求不高，若采用滾珠絲桿螺母副，費用過高，精度利用率不高，經(jīng)濟性不強，因此綜合考慮滾珠絲桿與普通滑動絲桿的性能，最終選擇普通滑動絲桿。普通絲桿選擇M8x1.25mm，其剛度足以承受載荷，由于是單頭螺紋，因此能很好地滿足自鎖要求。第四節(jié)：聯(lián)軸器選型聯(lián)軸器是一種常用的機械傳動裝置，主要用于來連接軸與軸（或連接軸與其他回轉(zhuǎn)零件）以傳遞運動和轉(zhuǎn)矩。此外，聯(lián)軸器還具有補償兩軸相對位移、緩沖和減震，以及安全防護等功能。4.1聯(lián)軸器分類4.1.1剛性聯(lián)軸器剛性聯(lián)軸器兩軸軸線的許用相對位移量甚微，通常的許用相對徑向位移為0.002~0.05mm，許用相對角位移在1m長度上不超過0.05mm。但這類聯(lián)軸器具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、能保持準確的傳動比等優(yōu)點，因此，在需要使兩軸牢固地剛性連接、啟動頻繁、速度變化大的場合仍常使用。剛性聯(lián)軸器的主要形式有凸緣聯(lián)軸器、套筒聯(lián)軸器、夾殼聯(lián)軸器等4.1.2撓性聯(lián)軸器撓性聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)原理如圖1-5所示，壓圈用螺釘與連軸套相連，通過擰緊壓圈上的螺釘，可使壓圈對錐環(huán)施加軸向壓力。錐環(huán)又分為內(nèi)錐環(huán)和外錐環(huán)，它們成對使用；由于錐環(huán)之間的楔緊作用，壓圈上的軸向壓力使內(nèi)錐環(huán)和外錐環(huán)分別產(chǎn)生徑向收縮和脹大的彈件變形，從而消除間隙。同時，在被連接的軸與內(nèi)錐環(huán)、內(nèi)錐環(huán)與外錐環(huán)、外錐環(huán)與連軸套之間的接合面上產(chǎn)生很大的接觸壓力，就是依靠這個接觸壓力產(chǎn)生的摩擦力來傳遞扭矩的。為了能補償兩軸的安裝位置誤差（同軸度及垂直度誤差）引起的“干涉”現(xiàn)象，采用柔性片結(jié)構(gòu)。柔性片分別用螺釘和球面墊圈與兩邊的連軸套相連，通過柔性片傳遞扭矩。柔性片每片的厚度約為0.25mm，材質(zhì)一般為不銹鋼。兩端的位置偏差就是由柔性片的變形來抵消的。采用這種撓性片聯(lián)軸器把電機與絲桿直接連接，不僅簡化結(jié)構(gòu)，減少噪聲，而且能夠消除傳動間隙，提高傳動剛度。圖1-5撓性聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)圖4.2聯(lián)軸器的選型設計對于Z軸的步進電機與絲桿連接之間的聯(lián)軸器，優(yōu)于轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩都不大，對精度要求不高，考慮到經(jīng)濟性，優(yōu)先選用剛性聯(lián)軸器。為了簡化機械結(jié)構(gòu)，選用剛性套筒式聯(lián)軸器。具體結(jié)構(gòu)如下圖1-6圖1-6聯(lián)軸器設計結(jié)構(gòu)圖第五節(jié)：直線滑動導軌設計與選型直線滑動導軌有若干個平面，從制造、裝備和檢驗來說，平面的數(shù)量應盡量少。常用的直線滑動導軌的截面積形狀有矩形、三角形、燕尾形和圓形，各個平面所起的作用也各不相同。在矩形導軌和三角形導軌中，M面主要起支承作用，N面是保證直線移動精度的導向面，J面是防止運動附件抬起的壓板面；在燕尾形導軌中，M面起導向和壓板作用，J面起支承作用。根據(jù)支承導軌的凹凸狀態(tài)，又可以將導軌分成凸形導軌和凹形導軌。其中，凸形三角導軌稱為山形導軌，凹形三角導軌稱為V形導軌。凸形導軌不易存儲潤滑油，但易清楚導軌面的切屑等雜物。凹形導軌易存儲潤滑油，但易落入切屑和雜物，必須設置防護裝置。圖1-7各型導軌截面圖5.1直線滑動導軌的分類及其特點5.1.1矩形導軌矩形導軌易加工制造，剛度和承載能力大，安裝調(diào)整方便。矩形導軌中M面起支承兼導向作用，起主要導向作用的N面磨損后不能自動補償間隙，需要有間隙調(diào)整裝置。它適用于載荷大且導向精度要求不高的機床。5.1.2三角形導軌此導軌由M、N面兩個平面組成，起支承和導向作用，在垂直載荷作用下，導軌磨損后可以自動補償，不產(chǎn)生間隙，導向精度高，但仍需設置壓板面間隙調(diào)整裝置。三角形頂角夾角一般90度。若重型機床承受載荷大時，為增大承載面積，夾角可取110~120度，但導向精度差。精密機床可以采用小于90度的夾角，以提高導向精度。5.1.3燕尾形導軌這是閉式導軌中接觸最少的一種結(jié)構(gòu)，磨損后不能自動補償，需要用鑲條調(diào)整。燕尾面（M面）起導向作用。燕尾導軌制造。檢驗和維修復雜，摩擦阻力大，可以承受顛覆力矩，剛度較差，導軌的夾角為55度，用于高度小的多層移動部件。5.1.4圓柱形導軌這種導軌剛度高，易制造，內(nèi)孔可以通過珩磨達到精密配合，但磨損后間隙調(diào)整困難。它適用于受軸向載荷的場合，如壓力機、珩磨機、攻螺紋機和機械手等。5.2導軌的設計與選型各種導軌特點各不相同，選擇時考慮剛度和承載力，導向精度，工藝性好、制造、檢驗都方便，結(jié)構(gòu)緊湊性等因素。對于桌面級3D打印機，矩形導軌導向精度不高而且承載能力無法充分利用，而燕尾形導軌則工藝性較差，圓形導軌比較適用于受軸向載荷的場合，因此綜合考慮導向精度、工藝性以及承載能力等因素，選擇三角形導軌。第二章：控制系統(tǒng)的設計第一節(jié)：控制系統(tǒng)總體方案設計1.1系統(tǒng)任務要求控制對象如圖2-1所示，主要由Y、Z雙軸控制臺及安裝在軸端的步進電機，X控制臺以及安裝在軸端的步進電機，打印機擠出頭（噴頭）以及安裝在軸端的步進電機組成。X、Y、Z方向都分別安裝兩組限位開關，一組用于實現(xiàn)回零操作，另一組用于機械保護。此外熱床、擠出頭都需要保證一定溫度，需要進行溫度的控制，還有風扇對擠出頭或電源控制箱進行散熱。系統(tǒng)可以滿足電動和G程序運行，其精度為毫米級。圖2-1機械系統(tǒng)設計結(jié)構(gòu)圖1.2系統(tǒng)設計思路從系統(tǒng)的控制要求的位移精度為毫米級出發(fā)，優(yōu)先選擇步進電機，且不需要測量位移的反饋。此處控制器采用ArduinoUno控制板，用以控制所有的步進電機的運動，通過USB接口與桌面PC連接，寫進控制程序，在桌面PC上實現(xiàn)對電機的控制。熱平臺以及擠出頭溫度利用ArduinoUNO控制板來進行溫度控制。1.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理圖2-2控制系統(tǒng)框圖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2-2所示，主要分為模塊：軟件模塊、控制模塊、驅(qū)動模塊、執(zhí)行模塊。軟件模塊主要是安裝在PC上的各類軟件，控制模塊主要是ArduinoUno控制板，驅(qū)動模塊是步進電機驅(qū)動芯片，執(zhí)行模塊主要是步進電機，此外還有電源、傳感器、風扇以及擠出頭等。首先通過PC中軟件系統(tǒng)來設置各種具體參數(shù)，寫入ArduinoUno控制板中，進而控制步進電機的轉(zhuǎn)速和角位移來實現(xiàn)X、Y、Z軸向的運動，而回零限位開關獲得信號傳入ArduinoUno控制板可以在X、Y、Z軸向回零后將步進電機停下，保護限位開關可以防止X、Y、Z軸超出行程，溫度傳感器用于測量熱床、擠出頭溫度從而控制相應執(zhí)行件（如風扇、熱床、擠出頭）對應端口得電或失電。第二節(jié)：元器件選型2.1控制器選擇控制器選擇ArduinoUNO控制板?？刂破魇钦麄€控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)計算和處理中心，其運算速度和處理能力一定程度上決定了控制系統(tǒng)的優(yōu)劣。Arduino是一個開放源代碼的單芯片微控制器，它使用了AtmelAVR單片機，采用了基于開放源代碼的軟硬件平臺，構(gòu)建于簡易輸出/輸入（SimpleI/O）接口板，并且具有使用類似Java，C語言的Processing/Wiring開發(fā)環(huán)境。2.1.1ArduinoUNO控制板參數(shù)處理器ATmegaAT328工作電壓5V輸入電壓（推薦）7~12V輸入電壓（范圍）6~20V數(shù)字I/O腳14（其中6路作為PWM輸出模擬輸入腳6）I/O腳直流電流40mA3.3V腳直流電流50mAFlashMemory32KB（ATmega328，其中0.5KB用于bootloader）SRAM2KB（ATmega328）EEPROM1KB（ATmega328）工作時鐘16MHZ圖2-3Arduino控制板實物由于給定的ArduinoUNO控制板，只有14個I/O口，而需要控制的電機多達4組，因此使用擴展的Arduino控制板，其擴展結(jié)構(gòu)原理圖如下圖2-4所示。圖2-4擴展的Arduino控制板原理圖2.2執(zhí)行器（步進電機）顯然對于桌面級3D打印機，選擇開環(huán)控制的步進電機就足以滿足精度要求。步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成機械角位移信號的執(zhí)行元件，每接收一個電脈沖信號，步進電機轉(zhuǎn)過一個步距角。步進電機轉(zhuǎn)子的角位移與輸入脈沖的個數(shù)成正比，轉(zhuǎn)速與輸入脈沖的頻率成正比，轉(zhuǎn)向取決于繞組的通電相序。因此，只要控制輸入電脈沖的數(shù)量、頻率以及電機繞組通電相序即可獲得所需的轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向。先根據(jù)三維模型計算出等效負載和負載的的等效轉(zhuǎn)動慣量。根據(jù)機械原理，折算到電機軸上的等效負載轉(zhuǎn)動慣量和等效負載轉(zhuǎn)矩分別為Jeq=j=1Teq=j=1p表2-1步進電機的電氣性能參數(shù)型號步距角電流電阻電感保持轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)動慣量引線數(shù)重量機身長品牌DegA/mH/NcmgpinkgMm1705HS20DX1.82.01.636512040.663漢德保結(jié)合資料以及他人的項目實際情況，先選擇漢德保42mm系列2相混合式步進電機，型號1705HS20DX,步距角為1.8°，最大靜轉(zhuǎn)矩為0.65N?m，轉(zhuǎn)動慣量為120g.cm2，重量Z軸方向載荷：絲桿——430mm,M8x1.25，0.169kg；聯(lián)軸器——0.053kg；螺母——0.021kg；連接板——0.452kg；X方向橫架——0.635kg；擠出頭連接板1——0.466kg；擠出頭連接板2——0.366kg；連接螺栓若干（5g/個）設每一薄層打印物厚度為0.3mm，而絲桿導程為1.25mm，步距角為1.8°，因此脈沖當量δ=6.25um，擠出頭每上抬一層需要48個脈沖，而兩相電機通電兩次一個循環(huán)即需要24個循環(huán)。假定Z軸方向上升速度為0.3mm/s，即通電頻率為24Hz，步進電機轉(zhuǎn)速n=等效轉(zhuǎn)動慣量Jeq=120*假定絲桿下端以及絲桿螺母之間的最大靜摩擦阻力矩M1=0.2Nm，直線位移部分阻力：F=(1+0.3)*(0.452+0.635/2+0.466/2+0.366/2+0.1)*9.8=16.5N，等效負載轉(zhuǎn)矩Teq=采用兩相步進電機采用四拍式的通電方式，可以降低電機換相時的抖動，電機啟啟動轉(zhuǎn)矩T由于上面計算本來就將阻力矩和阻力認為放大，而此時電機仍舊能滿足正常啟動，因此該類型電機足以滿足Z軸方向需要。對比Y方向的阻力情況，受到載荷重量還包括上面兩個豎直支架等結(jié)構(gòu)，不存在重力型阻力，而摩擦力系數(shù)本來就很小，雖然運行速度要高一些（假定3mm/s），但仍舊還是以絲桿與螺母的摩擦阻力矩為主，因此Y軸方向也足以滿足要求。至于X軸方向，其載荷最小，一定能滿足要求。假定Y軸方向速度最大為170mm/s，脈沖當量δ=θb360?πd=0.25mm，最大轉(zhuǎn)速nmax=60Vmaxπd=(60*170/3/15.92)=204r/min空載時啟動轉(zhuǎn)矩約為數(shù)千轉(zhuǎn)，對應頻率為10^2Hz級別，而等效到電機軸上的總的轉(zhuǎn)動慣量本身幾乎與電機軸的轉(zhuǎn)動慣量差不多，因此總轉(zhuǎn)動慣量對應的啟動頻率與空載時啟動頻率在一個數(shù)量級，而這個值是遠大于本系統(tǒng)最大運行速度所對應的最大頻率，所以步進電機不會出現(xiàn)失步情況。第三節(jié)：步進驅(qū)動芯片選擇TOSHIBA的TB62206FG步進驅(qū)動芯片。TB62206FG芯片用于驅(qū)動兩雙極步進電機，該芯片能承受的最大電壓是40V,最大輸出電流1.8A。其原理圖如圖2-4所示。圖2-6端口功能表注：只有在STANDBY’處在高電平時，芯片才能工作，只有相應輸出端口的ENABLE處于高電平時，才能有輸出。圖2-5步進驅(qū)動芯片原理圖3.1步進驅(qū)動芯片特點雙極步進電機驅(qū)動芯片；內(nèi)置的PWM電流控制；兩相或單相勵磁；高電壓和電流輸出40V/1.8A；熱關閉電路，過流保護電流和重置3.2步進驅(qū)動芯片與步進電機連接圖ENABLEA、ENABLEB、PASHEA、PASHEB分別與Arduino控制板的I/0口相連，STANDBY’置于高電平用來啟動驅(qū)動芯片，輸出的OUTB、OUTB’、OUTA、OUTA’分別與電機兩相線圈相連。芯片本身由電源供電，完成功率放大和環(huán)形分配的功能。圖2-7為芯片與電機互連圖。圖2-7步進驅(qū)動芯片與步進電機互連圖3.3Arduino控制板與驅(qū)動芯片互連圖Arduino控制板的4個I/O口分別與驅(qū)動芯片的ENABLEA、ENABLEB、PASHEA、PASHEB相連，用于控制芯片的輸出。圖2-8Arduino控制板與驅(qū)動芯片互連圖第四節(jié)：硬件連接圖4.1Arduino控制板與傳感器、限位開關、擠出頭等連接圖對于熱床、擠出頭、電源箱風扇等與控制板POWER處5V的輸出端口相連，分別用于加熱熱床、加熱擠出頭、對電源箱散熱。溫度傳感器用于測量熱床和擠出頭處溫度，測得模擬信號接入控制板的ANALOGIN，當溫度存在問題時，用于控制其他端口得電或失電來控制溫度，而限位開關則即可與ANALOGIN端口相連也可與I/O口連接，用于控制電機啟停。如下圖2-8所示，限位開關只畫出兩個（分別用于同一方向的回零和保護作用）。圖2-9Arduino控制板與傳感器等互連圖4.2整體硬件互連原理圖對于Z軸和Y軸方向采用雙電機，由相同的4個I/0口接線控制。圖2-10硬件互連圖4.3硬件互連實物示意圖圖2-11硬件互連實物示意圖第三章:軟件系統(tǒng)設計第一節(jié)：3D打印的一般流程1、使用制圖軟件畫出3D模型，并導出.stl文件，制圖軟件用的最多的有CAD、SolidWorks、openSCAD等。這里我們選用SolidWorks作為制圖軟件。；2、通過切片軟件對.stl文件進行切片，轉(zhuǎn)換成GCODE文件（機器識別碼），切片軟件用的最多的有Slic3r、Cura，Slic3r軟件有著非常豐富的配置選項，但是它運行速度慢，內(nèi)存占用高；而Cura則不同，它的特點是切片速度快，用戶體驗好，并且切片的效果并不差，而且隨時改變參數(shù)設置后，軟件馬上重新進行切片處理，所以這里我們選擇Cura作為我們的切片軟件；3、通過串口/藍牙傳輸gcode到打印機控制打印。因為我們是通過PC來控制打印，這里就需要用到上位機軟件。用的比較多的上位機軟件是pronterface，其界面簡單，操作起來也非常簡單；還有RepetierHost也比較常用，其界面更加直接，但是操作相對復雜些。這里我們選擇的是pronterface軟件。上位機作用就是讀取由切片軟件生成的gcode文件，并傳輸相應的指令給3D打印機，控制打印。因為其還有很多手動控制功能，在調(diào)試3D打印機的時候是不可缺少的。

4、固件燒寫軟件：arduino開發(fā)環(huán)境。整體軟件數(shù)據(jù)流動過程如下圖所示。圖3-1軟件數(shù)據(jù)流程圖第二節(jié)：軟件系統(tǒng)組成2.1切片軟件Cura基礎（basic）設置界面圖3-2切片軟件Cura質(zhì)量（Quality）欄，層高（Layerheight）指切片每一層的高度。這個設置最直接影響到打印的速度，很明顯層高越小，打印時間越長，同時可以獲得相對好的打印精度，這里我們選擇層高為0.1mm。外殼厚度（Shellthickness）指模型切面最外層的厚度，通常設置成噴嘴直徑的倍數(shù)。外殼厚度很大程度上影響了3D打印件的堅固程度。開啟回抽（Enableretraction）指的是在兩次打印間隔時是否將塑料絲回抽，以防止多余的塑料在間隔期擠出，產(chǎn)生拉絲，影響打印質(zhì)量。填充（Fill）欄，底/頂厚度（Bottom/Topthickness）與外殼厚度類似，這個值和外殼厚度最好接近，并且是層厚和噴嘴直徑的公倍數(shù)。填充密度（FillDensity）指的就是原本實心的3D模型，內(nèi)部網(wǎng)格狀塑料填充的密度，通常情況下20%的填充密度就足夠了。速度和溫度（SpeedandTemperature）欄，打印速度（Printspeed）指的是每秒擠出多少毫米的塑料絲，這個值在50~60毫米之間就可以。打印溫度（Printingtemperature）隨使用材料的不同而不同。PLA材料通常將這個值設定在185度。熱床溫度（Bedtemperature）設定在60度。支撐（Support）欄，支撐類型（Supporttype）可以在無支撐（None）、接觸平臺支撐（Touchingbuildplate）或者到處支撐（Everywhere）之間進行選擇。平臺附著類型（Platformadhesiontype）是指是否加強模型與熱床之間的附著特性。耗材（Filament）欄，這一欄要指定好耗材的直徑，RepRapPrusai3似乎只能使用1.75mm的耗材，因此直徑（Diameter）要改為1.75。流（Flow）這一欄可以設置擠出塑料量相對于缺省值的百分比。高級切片設置界面圖3-3切片軟件Cura設置界面擠出頭尺寸（Nozzlesize），把它設置為你實際使用的擠出頭尺寸值?；爻椋≧etraction）欄，可以設定回抽的速度（Speed）和距離（Distance）。保持缺省值就可以。質(zhì)量（Quality）欄中，首層厚度（Initiallayerthickness）一般設置為與層高一樣就可以，首層線寬（Initiallayerlinewidth）也與3D打印對象和熱床之間的粘合相關，一些情況下，可以指定一個大于100%的值，加強這個粘合的強度。剪平對象底部（Cutoffobjectbottom）用于一些不規(guī)則形狀的3D對象，如果對象的底部與熱床的連接點太少，也會造成無法粘合的情況，這時將這個值設置為一個大于0的值，3D對象將被從底部剪平，自然可以更好的粘在熱床上了。速度（Speed）欄，就是用來指定各種3D打印階段的打印機運行速度。制冷（Cool）欄，用來控制制冷風扇的參數(shù)。這兩欄基本不需要進行修改，保持缺省值就好。最后輸出G-code文件。雖然cura軟件也有控制功能，但是其在與固件配合方面有很大的問題，所以這里不能作為控制軟件進行使用，所以我們選擇了另外的控制軟件來完成后面的操作。2.2pronterface軟件軟件主界面如下：圖3-4pronterface軟件界面部分按鈕介紹：Watch按鈕用于打印頭和熱床溫度的顯示控制，checktemp用于溫度顯示異常時的矯正；Extrude用于控制擠出機擠出動作，Reverse控制擠出機后退動作。下面對打印過程做一個簡單的介紹：1、通過connect將打印機與電腦連接；2、點擊各軸較小單位按鈕對電機進行檢查；3、點擊loadfile按鈕，加載G代碼；4、點擊加熱頭（Heat）及熱床（Bed）的加熱開關（set），開始加熱；5、當溫度達到規(guī)定溫度時，開啟擠出機風扇（在界面右下角命令框輸入M106S200，S200為風扇速度的PWM值，最高255，但不能低于150），如果想關閉則輸入M107，不過開始正式打印時應保持風扇的開啟；6、點擊Print，打印機各軸開始運行，打印頭確定原點位置，打印開始。2.3Arduino開發(fā)環(huán)境圖3-5Arduino開發(fā)界面這個是負責固件燒寫的軟件，這里我們選擇了marlin固件。只有將固件燒寫進ArduinoUno板子里面，控制軟件才能與打印機連接。第四章：心得體會對這次3D打印機設計，我們采用龍門式傳動，其中絲桿螺母副中螺母的設計很有特色，既起到直線運動作用，又支承其整個X方向重量。Y方向（或X方向）采用同步帶傳動方式，一般情況下，同步帶多用于圓運動之間的傳動，但這次我們將圓運動轉(zhuǎn)化成了直線運動，這是機械原理中未曾見到的傳動方式。當然，還有一些細節(jié)如螺釘（確實太多）沒有一一畫出，而且阻力也未能準確地計算，還有未能實際動手制作實物都是遺憾，希望今后能親自動手做一臺3D打印機。第一節(jié)：陳成的體會感悟經(jīng)歷三周的課程設計，于今天告一段落，這次我作為組長，擔任分配任務以及負責控制系統(tǒng)的設計部分工作。通過學習對Arduino控制板有了一定了解，初步弄明白了各個端口的功能與作用。個人認為這是學習Arduino的基礎，只有明白各個端口的作用，才能利用Arduino進行進一步的功能擴展。通過課程設計學習，對步進電機的特點以及驅(qū)動芯片的作用也有了更為深入了解，知道如何根據(jù)哪些參數(shù)進行選擇。更為重要的是，從硬件層面對控制系統(tǒng)的各器件的連接情況有了一定認識，這于今后的實踐顯得尤為重要。雖然這次沒有進行實踐的測試，但對我全面把握控制系統(tǒng)有很多幫助。此外，我也學習了AltiumDesigner軟件的使用，雖然對電路的知識掌握還不夠，但已經(jīng)可以通過軟件，畫出簡易原理圖。作為組長，我也發(fā)現(xiàn)此次課設在某些方面確實存在問題，不過由于精力和能力限制未能改善，但大家還是非常認真的做事完成自己的工作。第二節(jié)：江祺楊的體會感悟經(jīng)過為期三個星期的課程設計，我感覺我得到了很充分的鍛煉。從接到題目開始的一無所知，之后再找參考資料時的若有所悟，再和搭檔們一起討論原理和結(jié)構(gòu)設計，到完全了解3D打印機的工作過程和結(jié)構(gòu)設計的這一個學習過程，我確實收獲不小。然后因為我平時擅長于建模畫圖這方面的工作，而且這個模型的零部件有點多，于是我就和閆峘宇二人搭檔負責建模和畫圖方面的工作。一開始我們小組商討3D打印機的結(jié)構(gòu)，就決定用龍門式的，之后就沿著這個思路去設計與畫圖。畫三維圖的過程是復雜的，建模大約用了一個多星期，之后我們便將三維圖生成二維零件圖和裝配圖。在這整個課程設計的過程中，我的畫圖能力得到了鍛煉，能將零件眾多的設備有條理的裝配起來，并且將機械設計部分的知識回顧了一遍，鍛煉了我的查閱資料的能力，回顧了以前的知識并增長了新的知識，我想這就是課程設計給我?guī)淼氖斋@吧。第三節(jié)：閆峘宇的體會感悟在這次的課程設計過程中，我是被分配機械設計方面的工作，主要做了畫零件圖和裝配圖的工作。經(jīng)過這段時間的課程設計，我感覺自己的畫圖水平得到了一定的鍛煉，那么多的繁瑣零件和復雜的裝配也經(jīng)過分析慢慢地畫出來了。也通過查閱資料學會了不少關于桌面級3D打印機的知識。剛開始被通知做這個課程設計的時候感覺好難，但是通過查閱資料以及和搭檔們的討論，便很快得到一些設計思路，我覺得這個課程設計也培養(yǎng)了我們團隊合作的能力。第四節(jié)：楊東的體會感悟三個星期的課程設計結(jié)束了，這次的課設是小組合作完成的，所以從開始就讓每個人都有了自己的任務，而我主要負責控制軟件這一塊。感覺自己還是學到了很多東西，從對軟件的完全不了解，到了解各種軟件的優(yōu)劣和對軟件的最終選擇，再通過網(wǎng)上查閱各種軟件的使用說明和教程，再到可以對一些常用的參數(shù)進行設置和一些控制按鈕的使用。雖然只對軟件的部分功能進行了學習，沒有完全掌握軟件的各種功能，收獲還是不少的。這是我們大學的最后一個課程設計了，雖然做的不是足夠好，但還是算為大學課設劃上了一個句號。參考文獻[1]王金娥羅生道機電一體化設計指導書[M].北京：北京大學出版社.2011[2]馮清秀鄧星鐘機電傳動控制[M].武漢：華中科技大學出版社.2011[3]唐增寶常建娥機械設計課程設計[M].武漢：華中科技大學出版社.2011[4]吳昌林張衛(wèi)國姜柳林機械設計[M].武漢：華中科技大學出版社.2011[5]黃文愷伍馮杰陳虹Arduino開發(fā)實站指南[M].北京：機械工業(yè)出版社.2014[6]PatrickHood-DanielJamesFloydKellyBuildYourOwnCNCMachine[M].US:Springer-VerlagNewYork,Inc.[7]徐灝機械設計手冊（第3卷）[M].北京：機械工業(yè)出版社.1992附件1：日志第一節(jié)：陳成的日志3月2日 完成對本小組的任務（機械系統(tǒng)與控制系統(tǒng)）分配；對機械結(jié)構(gòu)的運動情況有了大致了解，很多細節(jié)需要與組員討論，由此確定控制系統(tǒng)的參數(shù)；參考課程設計指導書，確定需要精細閱讀。3月3日 深入了解步進電機原理以及主要參數(shù)和選型需要考慮因素；理解步進驅(qū)動器的原理和功能；仔細閱讀書籍PrintinginPlasticBuildyourown3DPrinter，了解到軟件的組成分為ReplicatorG、Java、Python以及一些Configuration文件，用于在PC上實際操作運行3DPrinter。3月4日 結(jié)合網(wǎng)站上草圖，與同組成員討論了3DPrinter的機械傳動結(jié)構(gòu)，基本弄明白全部的傳動結(jié)構(gòu)；對于桌面級3DPrinter本身的精度是毫米級，因此采用絲桿雙驅(qū)動時沒有進行反饋控制。此外運行位移精度都是靠步進電機的轉(zhuǎn)角位移來決定，沒有閉環(huán)控制。3月5日 與機械設計組員深入討論了機械傳動結(jié)構(gòu)的細節(jié)；完成了控制系統(tǒng)的總體設計方案，畫出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理圖；了解ArduinoUno控制板的基本結(jié)構(gòu)；搜索了部分驅(qū)動器以及步進電機類型的基本情況，正在選型中。3月6日 查找電機與驅(qū)動器，進行初步選型；完成對機械系統(tǒng)的部分物理量的估算，正在進行電機參數(shù)的校核；大致了解Arduino控制板的工作原理，進一步了解各個端口的作用，以及端口連接方式。3月9日 已經(jīng)完成步進電機選型以及校核；完成驅(qū)動芯片選擇；初步了解各個電子器件間的連接情況。3月10日 對Arduino控制板各個端口進行進一步了解；對步進驅(qū)動芯片的各個端口的功能進行了解；初步完成硬件部分的互連圖，詳細部分正在繼續(xù)。3月11日 部分完成機械系統(tǒng)設計說明書以及控制系統(tǒng)說明書。3月12日 完成機械傳動方案中同步帶的選型；了解滾珠絲桿選型情況，正在綜合考慮。3月13日 綜合考慮滾珠絲桿與普通絲桿的優(yōu)缺點，結(jié)合項目實際情況，完成絲桿選型；了解聯(lián)軸器的類型，完成聯(lián)軸器選型。3月15日 完成導軌選型設計；安裝AltiumDesigner軟件，學習使用該軟件。3月16日 學習利用AltiumDesigner軟件創(chuàng)建Arduino控制板的原理圖以及連接Arduino控制板與驅(qū)動芯片、電機、傳感器、限位開關等；書寫并修改說明書。3月17日 利用AltiumDesigner完成硬件互連原理圖；設計說明書編寫和修訂；完成課程設計感想3月18日 說明書修訂以及排版。 第二節(jié)：江祺楊的日志3月4日 今天和小組成員討論3D打印機X，Y，Z方向上的運動原理以及整體的一些問題，感覺有了大致思路，還需要細細研究。整體的3D打印機的工作原理已經(jīng)弄清楚了，可以開始著手建模了。3月5日 由于我和小組另一成員之前被分配的是機械方面的任務，我們今天開始討論設計方案并且開始畫圖。討論分析了網(wǎng)上那人的設計方案，在我們力所能及的范圍內(nèi)作了修改，開始著手用solidworks畫圖了。3月6日 今天也沒干別的，就是繼續(xù)畫圖建模。邊畫邊分析，對3D打印機的一些結(jié)構(gòu)有了更加明確的認識。3月9日 這幾天都在畫圖，工作進度不是很快，零件圖快畫完了，明天開始裝配那些零件圖，這樣子建模的任務應該就在這幾天可以完成了吧。3月10日 今天開始搭裝配圖，花了一白天和搭檔只裝配了一半。估計是個大工程，明天還要繼續(xù)。3月11日 今天也是生成裝配圖，裝配圖已經(jīng)做好了，真的很累。明天開始生成工程圖。3月12日 今天畫了零件圖生成的工程圖，有些軟件的新功能沒用過，還在學習和熟悉的過程中。3月13日 今天是向老師中期匯報的日子，我們小組四點去機械大樓B408向老師匯報，講述了每個人的任務分配以及干了什么，老師給予了點評，指導了我們之后要改進的一些東西，然后我們就回去了。3月16日 對工程圖的細節(jié)進行了修改，修改了尺寸和明細表。3月17日 今天做了最后收尾的工作，整理了工程圖，已經(jīng)可以出圖了，然后一起整理了任務設計書，寫了些課程設計心得體會。第三節(jié)：閆峘宇的日志3月2日 今天完成了對小組課程設計的分工，我主要負責機械部分的設計任務；對桌面級3D打印機進行了一定的了解，有了一定的認識；在網(wǎng)上查閱了一些關于機械結(jié)構(gòu)的資料，與小組成員進行討論。3月3日 今天主要上網(wǎng)查詢了一些關于3D打印機的機械結(jié)構(gòu)；對3D打印機各個零件的裝配有了一定的認識；準備明天著手開始設計。3月4日 今天與小組的成員進行了討論，將X,Y,Z三個軸的運動實現(xiàn)方式進行了分析，已經(jīng)對各個軸的運動有了了解。3月5日 今天完成了對建模工作具體的分工，并完成了一些零件的三維建模；繼續(xù)設計運動傳動部分的機構(gòu)。3月6日 完成對X,Y,Z三軸的機械傳動部分的分析以及設計；繼續(xù)完成機構(gòu)的三維建模。3月9日 完成3D打印機機械部分所有機構(gòu)的建模工作；完成對聯(lián)軸器、絲杠的選型。3月10日 完成3D打印機所有零件的建模，完成部分零件的裝配。3月11日 完成所有零件的裝配工作。3月12日 將裝配好的SOLIDWORKS導入CAD，進行裝配圖的繪制。3月13日 進行裝配圖的繪制。3月16日 裝配圖繪制基本完成；整理設計說明書。3月17日 完成裝配圖的標注，明細欄部分；將設計說明書進行排版，整理。3月18日 完成對設計說明書的整理，撰寫課設心得。第四節(jié)