基于CAE分析的简易3D打印机设计

上单毕业设计(论文)基于CAE分析的简易3D打印机设计THEDESIGNOFSIMPLE3DPRINTERBASEDONCAE学生姓名班级学院名称专业名称指导教师图书分类号：密级：毕业设计(论文)ⅠI学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名：日期：年月日学位论文版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日毕业设计(论文)I摘要本文首先概括介绍了3D打印技术，包括3D打印技术的发展背景、现状及种类。后面介绍了3D打印机的概述，并结合3D打印机发展中所遇到的机遇挑战，提出设计一款简易的3D打印机。本文根据相应的技术指标及参数在满足标准的情况下，对简易3D打印机进行整体的结构设计，设计路线按照从下至上，从外至内的顺序进行产品设计，具体是底座的设计、顶框的设计、支架的设计、送丝机构的设计以及打印机构的设计。其中在这些结构设计中，还包括底座的强度校核及材料选择、轴的强度校核与选型、步进电机的选型等。因简易的3D打印机的某些结构因受力可能变形，所以最后基于CAE技术还要对设计的简易3D打印机的关键零部件进行有限元分析，结合数据，检验是否符合设计要求。本文研究设计的简易3D打印机旨在将3D打印技术带入家庭或办公室，即使在一个小的工作空间中也可以完成3D模型的快速成型制造，所以要求它的结构简单，操作方便，价格经济，空间友好。设计中主要使用了Auto-CAD、SolidWorks、Ansys等软件，用SolidWorks制图软件三维建模，Auto-CAD制图软件画出二维平面图，应力分析方面主要通过Ansys有限元分析软件对简易3D打印机的关键部件进行应力分析。关键词简易3D打印机；结构设计；SolidWorks三维制图；CAE分析毕业设计(论文)IIAbstractThispaperfirstlyintroducesthe3Dprintingtechnology,thestatusquoanddevelopmentbackground,includingthetypeof3Dprintingtechnology.Aftertheintroductionofanoverviewofthe3Dprinter,andcombinedwiththedevelopmentof3DprintersOpportunities,Challengesencountered,proposedtodesignasimple3Dprinter.Inthispaper,thedesignisbasedontherelevanttechnicalindexesandparameterswhichmeetthestandard.Thesimple3Dprinterforthedesignoftheoverallstructure,routedesignisfromthehighesttothelowest,thesequenceisfromtheoutsidetotheinsideofproductdesign,specificallythedesignofthepedestal,atopframedesign,supportdesign,sendwirefeedingmechanismdesignandprintingmechanismdesign.Whichinthedesignofthestructure,includingthestrengthofthebasecheckandmaterials,shaftstrengthcheckingandselection,steppermotorselection.Forsomesimple3Dprinterstructureduetothestressdeformation.sointheend,basedonCAEtechnology,thedesignofsimple3Dprinterskeypartswerefiniteelementanalysis,analysisofdata,testwhetheritmeetsthedesignrequirements.Inthispaper,todesignthesimple3Dprinterinordertotake3Dprintingtechnologyintothehomeoroffice,eveninasmallworkingspacethesimple3Dprintercanalsocompletethe3Dmodeloftherapidprototypingmanufacturing,soithastheadvantagesofsimplestructure,convenientoperation,economicpriceandfriendlyspace.ThisdesignmainlyusedtheCAD,Solidworks,ANSYSsoftware,usingSolidworksto3DModelingSoftwareandmotionsimulation,usingCADtodrawaplanargraph,andStressanalysisfocusesonthekeycomponentsofasimple3DprinterwasanalyzedbyAnsysfiniteelementanalysissoftware.KeywordsSimple3DprinterThedesignofstructureSolidWorksCAE毕业设计(论文)I目录摘要..................................................................................................................................................IAbstract.........................................................................................................................................II1绪论.............................................................................................................................................11.13D打印技术的发展背景及现状.......................................................................................11.23D打印技术的种类...........................................................................................................21.33D打印机及简易3D打印机的概述................................................................................31.43D打印机的发展带来的机遇和挑战...............................................................................31.5本次设计的主要工作.........................................................................................................41.5.1简易3D打印机指标..................................................................................................41.5.2主要的设计工作.........................................................................................................41.5.3设计思路及主要问题.................................................................................................42简易3D打印机的结构设计......................................................................................................62.1整体结构设计.....................................................................................错误!未定义书签。2.1.1工作原理.....................................................................................错误!未定义书签。2.1.23D打印机的组成.......................................................................错误!未定义书签。2.1.3框架结构.....................................................................................错误!未定义书签。2.2底座的设计.........................................................................................错误!未定义书签。2.2.1底座角件的设计.........................................................................错误!未定义书签。2.2.2铝型材的选择.............................................................................错误!未定义书签。2.2.3底座整体结构.............................................................................错误!未定义书签。2.3支架的设计.........................................................................................错误!未定义书签。2.3.1直线光轴许用弯曲应力的计算.............