微型3D打印机的设计与制作.docx

【摘要】本文对微型3D打印机的目前发展趋势现状和未来发展前景进行概括。综合目前3D打印机遇到的机遇和挑战，设计一款桌面级微型3D打印机。并且在微型3D打印机产品在满足相应的指标参数情况下分析整体结构，设计思路从外到内从硬件到软件。硬件包括底座、顶框、光轴以及整体结构的设计。结构设计中还包括选用材料强度的校核、步进电机型号的选择等。软件包括上位机下位机的介绍以及系统软件的结构设计。

  本设计的目的旨在将3D打印技术带入日常生活中，微型3D打印机的优点在于即使在一个狭小的空间内也能完成3D模型的快速成型，并且操作简单、效率高、占用空间小。设计中使用的软件有：Auto-CAD、SolidWorks、固件上传工具Arduino、三维物品设计程序Cura。使用SolidWorks三维制图软件进行三维建模，使用Auto-CAD制图程序绘制3D打印机的外部结构模型，组装结束后将设计好的固件通过Arduino上传到3D打印机的主板，再用Cura绘好想打印的3D模型，实现3D建模打印。

【关键词】：微型3D打印机、硬件结构设计、SolidWorks三维制图

目录

摘要

Abstract

1. 绪论-1

1.1 桌面级微型3D打印机的发展概况及现状-1

1.2 微型3D打印机的特点-2

1.3微型3D打印机的发展机遇和挑战-2

1.4 本毕业设计的主要工作-2

2. 微型3D打印机的结构形式和工作原理-3

2.1 打印机的指标-3

3D打印机的打印原理：FDM(熔融沉积造型）-3

2.2整体结构设计-3

2.2.1 工作原理-3

2.2.2  微型3D打印机的组成-4

2.3 框架结构-4

2.4 底座的设计-4

2.4.1 底座结构-5

2.5 3D打印机外部支架的设计-6

2.6 3D打印机顶框的设计-6

2.6.1 顶框边角承接器的设计-6

2.6.2 顶框的整体结构-7

2.7 送料机座的设计-7

2.7.1 传料轴承的设计-8

2.7.2 快速接头的选择-8

2.7.3 黄铜挤出轮的选择-9

2.7.4送料机座的整体结构-9

2.8  3D打印机的机械结构设计-10

2.8.1电机控制位移系统-11

2.8.2 反馈系统-15

2.9 打印头的结构设计-17

2.9.1 散热风扇的选择-18

2.9.2 打印喷头装置的设计-18

3. 微型3D打印机的整体结构与硬件电路系统-19

a)Arduino mega 2560 主控板-21

4. 微型3D打印机的软件系统组成部分-22

4.1 应用软件：-23

4.1.1固件上传工具：Arduino-23

4.1.2  3D打印机上位机：Printrun-24

 4.1.3 三维设计软件：Cura-25

5. 总结-27

参考文献-28

致谢-29

附录-30