毕业设计论文-熔融沉积快速原型机的设计论文
激光熔覆技术毕业设计(论文)
1. 引言1.1 本课题的研究背景及意义激光熔覆技术（Laser cladding technology）是指在被涂覆机体表面上，以不同的添料方式放置选择的涂层材料，经激光辐照使之和机体表面薄层同时熔化，快速凝固后形成稀释度极低、与基体材料成冶金结合的涂层，从而显著改善机体材料表面耐磨、耐热、耐蚀、抗氧化等性能的工艺方法[1]。
按涂层材料的添加方式不同，激光熔覆技术可分为预置法和同步送粉法，如图1所示。
激光熔覆技术因具有应用灵活、耗能小，热输入量低、引起的热变形小，不需要后续加工或加工量小，减少公害等优点，近年来已在材料表面改性上受到高度重视[2]。
特别是上个世纪80年代以来，该技术得到了很大进步和发展。
激光熔覆的最终目的是改善材料的使用性能，使其更好地满足使用要求。
与堆焊、热喷涂和等离子喷焊等表面改性技术相比，激光熔覆具有下述优点：（1）熔覆层晶粒细小，结构致密，因而硬度一般较高，耐磨、耐蚀等性能亦更为优异；（2）熔覆层稀释率低,由于激光作用时间短，基材的熔化量小，对熔覆层的冲淡率低（一般仅为5％-8%），因此可在熔覆层较薄的情况下获得所要求的成分与性能，节约昂贵的覆层材；（3）激光熔覆热影响区小，工件变形小，熔覆成品率高；（4）激光熔覆过程易实现自动化生产，覆层质量稳定，如在熔覆过程中熔覆厚度可实现连续调节，这在其他工艺中是难以实现的。
由于激光熔覆的上述优点，它在航空、航天乃至民用产品工业领域中都有较广阔的应用前景，已成为当今材料领域研究和开发的热点。
图1.1 激光熔覆原理示意图1.2 本课题国内外研究现状激光熔覆技术的发展当然离不开激光器。
目前，激光器主要有3种：CO2激光器、YAG 固体激光器和准分子激光器。
国内外常用于激光熔敷的激光器主要有两种：一种是输出功率为0.5-10KW的CO2气体激光器，另一种是输出功率为500W左右的YAG固体激光器。
其中工业上用来进行表面改性的多为CO2大功率激光器。
熔融沉积快速成型的工艺分析_董海涛
航天航空、 汽车、 武器、 家电产品及模具制造等领域。
制造。目前对大尺寸工件公差的选取， 的测试结果， 大尺寸测量的均方差与直径大致呈线性 宜从≥IT6 起。 （ B． S． 1916 － 1963 ） 关系。在英国标准“极限与配合 ” 中引用了 NPL 的试验数据， 指出了对大尺寸测量误差 的统计， 均方差为 15 ～ 30 μm， 最小为 10 μm。 （ 3 ） 对大尺寸的配合， 不宜规定孔比轴低一级， 目 前以采用同级孔、 轴配合为宜。 （ 4 ） 除采用互换性配合外， 还宜采用配制配合。 （ 5 ） 要特别注意测量误差对配合性质的影响 。 参 考 文 献
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结语
熔融沉积快速成型法作为一种快速绿色制造法 ， 已经广泛应用在各个领域， 它大大缩短了新产品的开 发和上市周期， 但是它的成型质量和成型效率还有待 进一步研究和提高。 目前， 快速成型技术引起很多科 已经成为产品开发和模具制造方面的 研人员的重视， 一个热点， 不久之后， 这种技术将会有更大的突破和提 高， 为现代化制造提供更多有利的成果 。 参
［5 ］
算机设计出支撑结构， 然后对 STL 格式文件分层切 ， 片 最后根据每一层的填充路径， 将信息输给成形系统 完成模型的成形。
4
4． 1
FDM 工艺过程
启动 Aurora 软件 Aurora 软件是快速成型软件， 它输入 STL 模型， 进
， 防止原型因自重而变形 。 以下实验描述以北
行分层等处理后输出到快速原型系统， 可以方便快捷 地得到模型原型。 4． 2 载入三维模型（ STL 文件） STL 格式是快速成型领域的数据转换标准， 几乎
熔融沉积快速成型技术研究进展
科技视界Science&Technology VisionScience&Technology Vision科技视界1熔融沉积快速成型简介基于CAD/CAM技术的快速成型技术(又称3D打印技术)近年来成为社会与科技热点。
该技术是利用CAD模型驱动,通过特定材料运用逐层累积方式制作三维物理模型的先进制造技术[1]。
整个产品制造过程无需开发模具,利用计算机三维实体建模得到的模型即可直接打印制件,因此可以实现产品的快速制造。
熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling,FDM)则是一种近十几年来得到迅速发展的快速成型制造工艺。
该工艺又叫熔丝沉积,它是将丝状的热熔性材料加热熔化,通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来,根据零件的分层截面信息,按照一定的路径,在成型板或工作台上进行逐层地涂覆。
由于热熔性材料的温度始终稍高于固化温度,而成型部分的温度稍低于固化温度,就能保证热熔性材料挤喷出喷嘴后,随即与前一层面熔结在一起。
与SLA、SLS等工艺不同,熔融沉积在成型过程中不需要激光,设备维护方便,成型材料广泛,自动化程度高且占地面积小,目前被广泛应用于产品开发、快速模具制作、医疗器械的设计开发及人体器官的原型制作,代表着快速成型制造技术的一个重要发展方向。
但是,由于其成型过程为半固态到固态过程的转化,分层厚度不易降低以及热熔性材料冷却过程中的收缩等因素,使得成型件的精度难以得到保证,也制约了熔融沉积成型的发展。
目前国内外学者针对熔融沉积快速成型设备、材料、工艺以及数值模拟等方面开展了一系列研究并取得了阶段性成果。
2熔融沉积快速成型设备方面的研究进展当前FDM设备制造系统应用最为广泛的主要是美国Stratasys公司的产品,从1993年Stratasys公司开发出第一台FDM1650机型以来,先后推出了FDM-2000,FDM-3000和FDM-8000机型。
从FDM-2000开始,设备采用了双喷头,一个喷头涂覆成型材料,另一个喷头涂覆支撑材料,从而大幅度提高了成型速度。
机械毕业设计1266熔融沉积成型机床设计
毕业设计说明书题目：熔融沉积成型机床设计专业：机械设计制造及其自动化学号：姓名：指导教师：完成日期： 2014年5月27日目录1 绪论 (3)1.1 引言 (3)1.2 熔融沉积成型技术概论 (3)1.2.1 熔融沉积成型技术的特点 (4)1.2.2 熔融沉积成型技术 - 工艺过程 (5)1.2.3 熔融沉积成型技术的应用 (6)1.3 熔融沉积成型技术存在问题及发展方向 (7)1.3.1 熔融沉积成型技术的现状 (7)1.3.2 熔融沉积成型技术的发展方向 (8)2 总体方案及结构设计 (10)2.1 引言 (10)2.2 总体设计要求 (10)2.3 熔融沉积成型机床的结构运动方案 (11)3 电机方案的选择及选型 (13)3.1 电机方案的比较 (13)3.2 步进电机的选型 (13)4 挤出装置的设计 (18)4.1 结构尺寸的确定 (18)4.2 挤出机构的设计要求 (18)4.3 挤出装置的组成 (19)4.4 挤出机构齿轮组设计 (20)4.4.1 按齿面接触强度来设计 (20)4.4.2 按齿根弯曲强度设计 (23)4.5 轴设计 (26)4.5.1 作用在齿轮上的力 (26)4.5.2 初步确定大齿轮轴的最小直径 (26)4.5.3 轴的结构设计 (27)4.6 挤出机构流道口设计 (28)4.7 加热腔的设计 (30)4.7.1 加热腔入口溢料问题的分析 (30)4.7.2 流涎问题的分析 (31)4.7.3 解决方案 (31)参考文献 (33)附录翻译 .............................................. 错误！未定义书签。
附录一：英文文献原文................................. 错误！未定义书签。
附录二：英文文献翻译................................. 错误！未定义书签。
摘要熔融沉积成型技术(FDM)是目前国内外应用最为广泛的快速成型技术之一。
熔融沉积3D打印机的喷头机构优化设计
熔融沉积3D打印机的喷头机构优化设计熔融沉积（FDM）技术是一种常用的3D打印技术，其工作原理是通过熔化塑料线材，并将熔融的塑料以一层一层的方式堆积起来，最终形成3D打印产品。
在FDM打印机的喷头机构中，有几个关键部件需要进行优化设计，以提高打印质量和效率。
喷头的加热系统是至关重要的。
在FDM打印过程中，塑料线材需要被加热至熔化温度，然后才能被喷出。
喷头的加热系统需要能够提供足够的加热功率，使塑料线材能够快速、均匀地熔化。
加热系统还需要能够保持稳定的温度，以确保打印质量的一致性。
优化设计可以包括加热元件的选型和布局，以及温度传感器的位置和准确度等方面。
喷头的结构设计也非常重要。
喷头需要能够精确控制塑料的喷出量和喷出速度，以保证打印产品的精度和表面质量。
优化设计可以包括喷头的内部结构设计，如喷嘴孔径和长度等方面，以及喷头的外部结构设计，如喷嘴形状和尺寸等方面。
喷头的定位和固定方式也需要考虑，以确保喷头能够稳定工作并容易进行维护。
喷头的冷却系统也需要进行优化设计。
在FDM打印过程中，喷出的熔融塑料很快就会冷却固化，因此需要使用冷却系统来迅速冷却打印产品，并防止塑料线材在喷头内部堵塞。
优化设计可以包括冷却系统的布局和风扇的选择等方面，以确保冷却系统能够快速有效地工作。
熔融沉积3D打印机的喷头机构优化设计对于提高打印质量和效率非常重要。
通过优化喷头的加热系统、结构设计和冷却系统等方面，可以提高打印质量、加速打印速度，并减少喷头堵塞等问题。
在设计熔融沉积3D打印机时，需要充分考虑喷头机构的优化设计。
熔融沉积3D打印机机械结构的设计
第47卷 第4期·50·作者简介：宗蒙（1989-），男，博士研究生，主要从事功能化高分子材料以及材料加工设备设计研究工作。
收稿日期：2020-12-04日常办公生活中，我们所使用的打印机可对预先设计的平面形式的物体予以打印成型。
而3D 打印机和普通打印机之间的工作方式相同，但其打印所选用的耗材不同。
普通打印机耗材为墨水以及纸张，3D 打印机配有不同的耗材：塑料、陶瓷、砂子以及金属等。
计算机和打印机相连接后，通过计算机控制实现打印耗材按照预先设计的立体结构层层囤积和叠加形成三维立体的实物。
通俗而言，其可以打印三维实体的玩具车、模型、机器人，甚至是食物立体造型。
因其与普通打印机喷墨打印技术原理相近，所以称作立体3D 打印技术[1]。
3D 打印技术迅猛发展，使其使用要求也愈来愈高，现在采用3D 打印技术加工功能性材料已集成为一个新课题，尤其是新型耗材：特种工程塑料以及柔性材料是当前主流。
本文所设计的熔融沉积3D 高温打印机，可用于特种工程塑料以及柔性材料的加工。
本文对3D 打印机的械结构中z 方向移动系统以及x -y 扫描系统两个主要部分，利用分块理念予以设计。
（1）x -y 扫描系统x -y 高精度工作台构成了扫描系统核心部分，其驱动光纤以及聚焦镜扫描工件的二维模型。
在x -y 平面内，滚珠丝杠受到步进电机的驱动带动扫描头开始运动，其扫描范畴为400 mm×400 mm ，且定位精度是0.005 mm 。
为了提高机头的响应敏感度，设计中采用铝质机头以降低其质量，且确保电动机的转矩较高。
步进电机、直线导轨、聚焦透镜、x -y 扫描头、计算机等构成了扫描系统。
混合步进电机具有工作噪声小、无电力自锁、低频性、转矩大、小体积等特性，所以本设计中x 、y 、z 方向均选择混合式步进机。
为了减轻x 方向所负载的重量，则连接板和电机均选用铝质材料。
（2）z 轴升降系统升降系统主要功能是支撑工件以及沿z 轴方向运动，同时驱动喷头在z 轴方向上下移动。
熔融沉积3D打印机结构设计与分析
熔融沉积3D打印机结构设计与分析熔融沉积3D打印机结构设计与分析摘要：本文研究了熔融沉积（Fused Deposition Modeling，FDM）3D打印机的结构设计与分析。
通过对打印机的结构进行优化，提高了其打印质量和打印效率。
首先，介绍了FDM技术的原理和应用。
然后，详细分析了影响FDM打印质量和效率的关键因素。
接着，提出了FDM打印机的结构设计要点，并给出了一种具体的结构设计方案。
最后，对设计方案进行了仿真分析和实验验证，结果表明该设计方案能够达到预期的效果。
关键词：熔融沉积；3D打印机；结构设计；打印质量；打印效率一、引言3D打印技术是一种快速制造技术，通过将数字模型转化为物理实体，可以直接制造各种复杂形状的物品。
其中，熔融沉积（Fused Deposition Modeling，FDM）是最为常见和成熟的3D打印技术之一。
FDM技术采用熔融的材料通过喷嘴进行层层堆积，最终制造出所需的物品。
在FDM打印过程中，打印机的结构设计起着至关重要的作用。
一个合理的结构设计可以提高打印质量和效率，并降低打印成本。
因此，对FDM打印机的结构进行优化是一个值得研究的问题。
二、FDM技术的原理和应用FDM技术是一种直接数字制造技术，其工作原理是通过将熔融的材料通过喷嘴进行层层堆积，最终完成3D物品的制造。
FDM技术具有制造成本低、制造速度快、制造过程简单等优点，因此得到了广泛应用。
FDM技术在制造、医疗、航空航天等领域都有重要的应用。
在制造领域，FDM技术可以用于快速制造样品、工装、模具等；在医疗领域，FDM技术可以用于制造人体组织、器官等；在航空航天领域，FDM技术可以用于制造复杂形状的航空零部件等。
三、影响FDM打印质量和效率的关键因素影响FDM打印质量和效率的关键因素有很多，如机械结构、控制系统、打印材料等。
在本文中，我们主要关注机械结构对打印质量和效率的影响。
首先，打印平台的稳定性非常重要。
熔融沉积快速成型技术
熔融沉积快速成型技术说到熔融沉积，简单来说，就是把塑料材料加热到融化，然后把它一层一层地叠加起来。
就像你堆积木一样，只不过这个积木是热乎乎的塑料。
你觉得神奇吗？我也是。
你只需设计个图纸，放进电脑，接着就可以坐等“奇迹”的出现。
不是说简单就简单，里边的学问可不少，尤其是在材料选择上，别以为随便拿个塑料就行。
每种材料都有它的性格，有的高冷，有的温柔，得看你想做啥。
比如，想做个能用的杯子，那你得选择耐高温的材料，不能让它一热就变形，那就得不偿失了。
这技术可不止在小玩意儿上有用，嘿，咱们再往大了说。
比如，在汽车、航空，甚至医学领域，熔融沉积的身影都在。
想象一下，能快速打印出个汽车零件，简直是给工厂带来福音。
这可是事半功倍的节奏呀，传统的制造方法得耗费多少人力物力，真是让人头疼。
而这项技术，能大幅减少生产周期，简直是科技改变生活的又一体现。
熔融沉积的可塑性也是一绝。
无论是复杂的几何形状还是简单的设计，只要你能在电脑上画出来，它都能给你还原得淋漓尽致。
像是“随心所欲”，你想做什么就做什么，真是好得让人想拍手叫好。
这种技术也为环保出了一份力。
你可知道，现在有些材料是可以回收再利用的，变废为宝，既环保又经济，真是一举两得。
技术虽好，但也不是没有缺点。
打印出来的东西，有时候表面可能会有点粗糙，质量上也不如传统制造那么稳定。
不过，别着急，现在科学家们可是在不断努力改进这个技术，日子长了，肯定会越来越好。
正所谓，工欲善其事，必先利其器，技术的提升真是让人充满期待。
不得不提的是这项技术带来的创造力，真是让人眼前一亮。
你可能会发现，现在的年轻人，尤其是那些对科技充满热情的小伙伴们，纷纷加入了“创客”行列。
自己设计，自己打印，像是打造自己的小宇宙，满满的成就感。
这可不是说说而已，亲自参与到制作中，看到自己的设计变成现实，那种乐趣，简直无法用言语形容。
熔融沉积技术的普及，推动了更多领域的创新。
艺术家们也开始运用这项技术，把他们的灵感变成现实，打破了传统艺术的界限。
熔融沉积3D打印机的喷头机构优化设计
熔融沉积3D打印机的喷头机构优化设计
熔融沉积3D打印机通过加热成分料为熔融状态，并通过喷嘴均匀地挤出到打印平台，实现三维物体的制造。
喷头作为熔融沉积3D打印机的重要组成部分，直接影响其输出质量和打印速度。
因此，喷头机构优化设计关系到打印机打印质量和效率的提升。
本文针对目前熔融沉积3D打印机喷头机构存在的问题，提出了一种优化设计方案。
主要思路如下。
首先，对现有的喷头机构进行分析。
喷头机构主要由照明部分、喷嘴、送丝机构和供电部分组成。
其中，送丝机构包括了滚轮、推杆和托架，其功能是挤出熔融物料，使其均匀喷涂于打印平台上。
接着，针对现有喷头机构存在的问题进行总结。
现有的喷头机构存在送丝不均匀、喷嘴易堵塞和喷嘴移动不精准等问题，影响了打印质量和效率。
在此基础上，提出优化设计方案。
首先，对送丝机构进行优化。
目前的送丝机构仅依靠滚轮挤压杆料，易造成送丝不平衡。
方案中引入了另一个滚轮，可以更好地控制送丝量且保证送丝均匀。
其次，对喷嘴进行优化。
常规的圆锥型喷嘴容易发生堵塞的情况。
方案中采用的是锥度小的针式喷嘴，熔融物料可以更加顺畅地流动，减少了堵塞风险。
最后，对喷嘴移动机构进行优化。
目前的喷嘴移动机构只能进行简单的平移运动，无法进行多方向的运动。
方案中提出的机构可以控制喷嘴的旋转、倾斜和上下移动，使喷嘴更加精准地喷涂，提高打印质量。
综上，本文提出的优化设计方案可以有效解决现有喷头机构存在的问题，提升熔融沉积3D打印机的输出质量和打印速度。
但是还需要在实际应用中进行验证，并结合其他相关因素进行优化。
熔融沉积3D打印机的喷头机构优化设计
熔融沉积3D打印机的喷头机构优化设计摘要：熔融沉积（Fused Deposition Modeling，FDM）是一种常见的三维打印技术，其喷头机构对于打印质量和速度具有至关重要的作用。
本文通过对现有FDM喷头机构的研究，进一步对其进行优化设计。
首先，从喷头选择、喷嘴结构和进料系统三个方面展开，对喷头进行优化设计。
然后，基于优化后的喷头机构，设计一款熔融沉积3D打印机，进行实验验证并进行打印效果测试。
结果表明，该喷头机构设计能够提高打印速度和打印质量，同时提高了机器的稳定性和可靠性。
该方案可应用于FDM打印机的喷头机构优化设计。
关键词：FDM，喷头机构，优化设计，打印质量，打印速度Introduction熔融沉积是一种常见的三维打印技术，其采用塑料等材料在高温下熔化，然后通过喷头机构进行挤压和堆积，形成三维实体物体。
FDM打印技术由于其简单、经济和易于操作，在工业、医疗、教育等领域得到了广泛的应用。
然而，FDM打印机的打印质量和打印速度受到喷头机构的限制，因此喷头机构的优化设计对于改进打印品质和提高生产效率至关重要。
本文旨在通过对现有FDM喷头机构的研究，进一步探讨其优化设计方案。
首先，从喷头选择、喷嘴结构和进料系统三个方面展开，对喷头进行优化设计。
然后，基于优化后的喷头机构，设计一款熔融沉积3D打印机，并进行实验验证。
Optimized Design of FDM Nozzle Mechanism(一) 喷头选择喷头机构是FDM打印机实现打印的关键部件。
通常情况下，根据不同的打印材料和打印要求，选择相应的喷头机构能够达到更好的打印效果。
对于FDM打印机的打印材料，一般有PLA、ABS、PETG、TPU等塑料材料，此外还有钛合金、铜、铝等金属材料。
不同材料具有不同的熔化温度、流动性、密度和强度等性质，因此需要选择不同的喷头机构来满足不同材料的打印需求。
(二) 喷嘴结构对于FDM喷头机构来说，喷嘴结构的设计对于打印品质有很大的影响。
熔融沉积3D打印机的喷头机构优化设计
熔融沉积3D打印机的喷头机构优化设计1. 引言1.1 背景介绍优化设计能够解决喷头机构存在的问题，提高打印质量和效率。
通过优化设计方案，可以改善喷头的结构设计，提升喷头的耐久性和稳定性。
优化设计还可以优化喷头的热控制系统，使喷头温度更加稳定，并减少喷头堵塞的情况。
通过实施优化设计，可以有效提高熔融沉积3D打印机的性能，满足不同领域对打印质量和效率的需求。
本文将探讨喷头机构的组成、存在的问题，提出优化设计方案，并讨论优化设计的实施和效果以及关键技术。
通过对喷头机构的优化设计，可以为提高熔融沉积3D打印机的性能和应用范围提供有力支持。
1.2 研究意义喷头机构作为熔融沉积3D打印机的核心部件之一，直接影响着打印质量和效率。
对喷头机构进行优化设计具有重要的意义。
优化设计可以提高打印精度和速度，使得打印的产品更加精细和快速。
优化设计可以降低打印过程中的能耗和材料损耗，节约资源并减少成本。
优化喷头机构的设计还可以改进打印机的稳定性和可靠性，减少故障率，延长设备的使用寿命。
通过对喷头机构进行优化设计，不仅可以提高熔融沉积3D打印技术的技术水平，同时也有助于推动3D打印技术在工业生产中的应用。
随着工业4.0的发展，3D打印技术越来越受到重视，将在制造业中发挥越来越重要的作用。
对喷头机构进行优化设计，对提高我国制造业的竞争力和技术水平具有重要意义。
优化设计也为未来进一步研究喷头机构和熔融沉积3D打印技术奠定了基础，有助于拓展研究领域，推动技术创新。
2. 正文2.1 喷头机构的组成喷头机构是熔融沉积3D打印机中一个至关重要的部件，其主要功能是将熔化的材料均匀地喷射到打印平台上，从而形成所需的打印结构。
通常，喷头机构由喷嘴、加热器、热敏元件、挤出机构等几个部分组成。
喷头机构的组成对于打印质量和效率具有至关重要的影响。
喷头的设计需要考虑材料的流动性，喷嘴的形状和尺寸应该能够确保材料能够均匀地喷出，而加热器和热敏元件则需要能够精确地控制温度，以确保材料可以在正确的温度下熔化并喷射。
熔融沉积3D打印机的喷头机构优化设计
熔融沉积3D打印机的喷头机构优化设计熔融沉积3D打印技术以其高效、经济和灵活的特性成为了广泛应用的制造技术之一。
喷头是熔融沉积3D打印机的核心组件之一，其设计优化对于打印成品的质量和打印速度具有至关重要的影响。
本文主要对熔融沉积3D打印机的喷头机构进行优化设计。
首先，我们分析了传统的喷头结构存在的问题，如温度不均匀、堵塞等，进而提出了优化的设计方案。
其次，我们详细介绍了优化后的喷头机构的设计及其构造原理，并对其进行了性能实验。
最后，我们总结了本文的研究内容和实验结果，并展望了未来喷头机构优化的研究方向。
一、传统喷头结构存在的问题传统的喷头结构通常由喷嘴、热端均质器、冷却风扇等组成。
但这种结构存在较多的问题：（1）温度不均匀：由于热端均质器与喷嘴之间存在热阻，温度不容易均匀分布。
这会导致喷头加热不足或过热，从而影响打印质量。
（2）堵塞：传统喷头在长时间高温下容易积累杂质，导致喷嘴堵塞。
这会抬高成品的不合格率。
（3）打印速度不足：传统喷头通常只有一个喷嘴，打印速度较慢。
二、优化设计方案基于传统喷头结构存在的问题，我们提出了一种新型的喷头机构结构，以提高3D打印成品的质量和打印速度。
（1）喷嘴模组化设计：将传统的单一喷嘴设计改为多个模块化的喷嘴。
每个喷嘴均由喷头、热端均质器和热端引导套改组成。
这样设计可减小每个小喷头的直径，提高喷射速度，减小喷头堵塞的可能性。
（2）喷头采用导热管技术：另外将每个喷头与热端均质器之间加上一根导热管，使温度更加均匀。
（3）冷却风扇优化：我们对喷头机构中的冷却风扇进行了优化。
将风扇改从上方冲入喷头中心，增加喷头表面和内部的空气流动，提高喷嘴低区域保持温度的效率, 并有效解决堵塞的问题。
三、优化后喷头机构的设计及实验我们基于上述设计方案，重新构造了喷头机构( 图1 )。
实验表明，优化后的喷头机构能够有效减少堵塞和温度不均匀等问题，提高3D打印成品的质量和打印速度。
图 1：优化后的喷头机构四、结论和展望通过本文的研究，我们发现优化喷头机构可以有效地提高3D打印成品的质量和打印速度。
熔融沉积3D打印机的喷头机构优化设计
熔融沉积3D打印机的喷头机构优化设计
随着3D打印技术的不断发展，越来越多的材料可以被应用于3D打印中，并且在应用
时也会出现一些新的问题。
熔融沉积3D打印技术被广泛应用在3D打印中，但存在着喷头
堵塞、喷嘴磨损等问题。
因此，本文主要探讨熔融沉积3D打印机的喷头机构优化设计。
首先，本文针对熔融沉积3D打印技术的特点，设计了一种新型喷头机构。
该机构采用了双喷嘴结构，其中一个喷嘴用于供给材料，另一个喷嘴用于加热、熔化材料，并将熔化
后的材料喷出。
这种喷头机构可以有效减少堵塞现象的发生，同时提高了材料的熔化效率，使得3D打印速度更快。
其次，考虑到喷嘴长时间使用容易出现磨损现象，我们对喷嘴材料进行了研究。
我们
选用了抗磨性较好的耐热合金材料作为喷嘴材料，从而延长了喷嘴的使用寿命，减少了维
修时间和成本。
最后，本文对整个喷头机构的尺寸进行了优化设计。
通过对机构的参数进行优化，既
保证了喷嘴的功能和效率，又实现了整个机构的紧凑设计，否则，一些过大的尺寸可能会
导致喷嘴耗材过多，使得成本过高。
熔融沉积3D打印机的喷头机构优化设计
熔融沉积3D打印机的喷头机构优化设计熔融沉积（FDM）3D打印技术是一种常用的快速原型制造方法，其主要原理是将熔融状态的材料通过喷头喷射到工作台上逐层堆积，最终形成零件的三维形状。
喷头作为整个系统的核心部件，其设计优化对于提高打印质量以及工作效率具有重要意义。
在传统的FDM 3D打印技术中，喷头主要由喷嘴和熔胶挤出器构成。
喷嘴的主要作用是将熔体材料均匀地喷射到工作台上，并控制喷射的流量和速度。
熔胶挤出器则负责将固态材料加热并将其融化成熔体，供喷嘴使用。
现有的喷头机构在设计上存在一些问题，例如打印速度慢、打印质量不稳定、易堵塞等。
为了优化喷头机构的设计，可以从以下几个方面进行改进。
可以考虑优化喷嘴的结构。
传统喷嘴通常采用圆形的出口，这样容易造成熔融材料在喷射过程中的混合和分散不均。
可以尝试设计一种形状更复杂的喷嘴，例如多边形或扁平形状的出口，以提高喷射的均匀性和稳定性。
可以改进熔胶挤出器的结构和加热系统。
目前的熔胶挤出器通常采用加热丝来加热固态材料，但这种传统的加热方式往往会导致材料加热不均匀，造成喷射过程中的堵塞和流量不稳定。
可以考虑采用更先进的加热方式，如电磁感应加热或激光加热，以提高加热效率和均匀性。
可以考虑引入传感器和控制系统来监测和调节喷头的工作状态。
可以在喷嘴和熔胶挤出器上安装温度传感器，以实时监测熔体的温度，并通过控制系统自动调节加热功率。
可以在喷头的出口处安装流量传感器，以监测喷射过程中的流量变化，并进行实时控制和调节。
可以考虑将多个喷头组合起来，以实现多材料复合打印。
传统的FDM 3D打印技术一般只能使用一种材料进行打印，而将多个喷头组合起来可以实现多材料的同时打印，从而扩大了打印材料的种类和应用范围。
通过优化喷头机构的设计，可以提高熔融沉积3D打印技术的打印质量和工作效率。
未来的研究可以进一步深入探索喷头机构的优化设计，并结合材料科学、流体力学和控制技术等相关领域的知识，开发出更加高效和稳定的喷头机构。
多头熔融沉积成型3D打印机设计
多头熔融沉积成型3D打印机设计[主题和立意]：本文将介绍多头熔融沉积成型3D打印机的设计，重点探讨其工作原理、特点和优化方向，旨在为3D打印技术的发展和应用提供新的思路和方案。
[逻辑思路]：本文将从以下几个方面展开讨论：多头熔融沉积成型3D打印机的概述：首先简要介绍多头熔融沉积成型3D打印机的概念和起源，以及其在3D打印领域中的应用和优势。
多头熔融沉积成型3D打印机的工作原理：详细介绍多头熔融沉积成型3D打印机的工作原理和主要组成部分，包括喷头、送料机构、加热装置和控制系统等。
多头熔融沉积成型3D打印机的特点：阐述多头熔融沉积成型3D打印机的特点，包括高效率、多样化、灵活性和环保性等方面，同时对比其与传统3D打印技术的优势。
多头熔融沉积成型3D打印机的优化方向：分析多头熔融沉积成型3D 打印机的不足之处，并探讨其优化方向和未来发展趋势，包括提高精度、增加稳定性、降低成本和拓展应用领域等。
总结多头熔融沉积成型3D打印机的设计思路和优化方向，强调其在3D打印技术中的重要地位和未来发展潜力。
引言：介绍多头熔融沉积成型3D打印机的概念和起源，引出其特点和优势。
工作原理：详细介绍多头熔融沉积成型3D打印机的工作原理和主要组成部分。
特点：阐述多头熔融沉积成型3D打印机的特点，进行优势对比。
优化方向：分析多头熔融沉积成型3D打印机的不足之处，探讨优化方向和未来发展趋势。
总结多头熔融沉积成型3D打印机的设计思路和优化方向，强调其重要性和潜力。
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图表辅助：适当的图表可以直观地展示多头熔融沉积成型3D打印机的结构和工作原理，提高读者的理解能力。
熔融沉积3D打印机的喷头机构优化设计
熔融沉积3D打印机的喷头机构优化设计熔融沉积（FDM）3D打印技术是目前应用最广泛的一种3D打印技术，其原理是利用热塑性材料的可熔性将材料按照一定路径和层次进行熔融喷射沉积，最终构建出所需的3D模型。
喷头机构是FDM打印机的核心部件之一，其优化设计对提高打印速度和打印质量具有重要意义。
喷头机构通常由喷嘴、热端、冷端和推进机构等组成。
喷嘴是材料喷射的关键部分，其结构设计直接影响到喷射精度和速度。
传统的喷嘴结构通常采用单一喷嘴，通过调整喷嘴直径和喷嘴口的形状来控制喷射流量和喷射方向。
这种结构存在着喷射流量和熔融温度控制范围狭窄、耐磨性差等问题。
为了优化FDM打印机的喷头机构设计，研究人员提出了多喷嘴结构。
多喷嘴结构通过增加多个喷嘴来实现多通道喷射，从而提高打印速度和打印效率。
多喷嘴结构还可以实现多材料喷射，从而实现多材料混合打印和渐变打印。
多喷嘴结构的优点主要体现在喷射流量和喷射方向的灵活性提高、打印速度和打印质量的提高以及材料选择的扩展等方面。
除了喷嘴结构的优化设计外，热端和冷端的结构设计也十分重要。
热端是将材料加热到熔融状态的部分，需要具有良好的导热性能、稳定的温度控制和高温稳定性。
冷端是将熔融材料快速冷却并固化的部分，需要具有良好的冷却效果和快速固化的能力。
优化热端和冷端的结构设计可以提高打印速度和打印质量，并减少打印过程中的故障率。
推进机构是将材料从喷头输送到打印平台的关键部分，其结构设计直接影响到喷射流量和喷射速度。
传统的推进机构通常采用螺杆推进方式，其优点是结构简单、可靠性高。
螺杆推进方式存在着打印速度受限、喷射压力不稳定等问题。
为了解决这些问题，研究人员提出了多种推进机构设计方案，如气动推进机构、液压推进机构等。
这些新的推进机构设计方案可以实现更高的打印速度和更稳定的喷射压力控制。
熔融沉积3D打印机的喷头机构优化设计包括喷嘴结构、热端和冷端结构以及推进机构的优化。
通过合理设计和优化这些部分的结构，可以提高打印速度和打印质量，拓宽打印材料的选择范围，并提高打印机的稳定性和可靠性。
熔融沉积3D打印机机械结构的设计.
天津职业技术师范大学Tianjin University of Technology and Education毕业设计专业：机械制造工艺教育班级学号：机制0911 - 29学生姓名：张斌指导教师：刘玉山副教授二〇一四年六月天津职业技术师范大学本科生毕业设计熔融沉积3D打印机机械结构的设计Design for 3D Printer of Fused DepositionManufacturing专业班级：机制0911学生姓名：张斌指导教师：刘玉山副教授学院：机械工程学院2014 年06 月摘要随着科学技术的发展,快速成形技术已广泛应用于机械制造领域,提高快速成型技术的应用水平,高效、快速的加工已经成为当前快速成型加工技术发展的一个新课题。
熔融沉积成型工艺(熔融沉积成型工艺)后LOM工艺和SLA工艺开发的3 D 打印技术。
3D打印技术技术发明于1988年, Scott Crump成立Stratasys公司。
Stratasys公司在1992年推出了世界上第一个基于FDM 3 D打印机技术——“3 D 造型,3 D建模者)“这也标志着FDM技术投入商业阶段。
快速成型技术的发展和应用越来越广泛和深入,3 D印制机的需求越来越大。
因此,本文针对熔融沉积的 3 D印制机机械结构进行了设计,包括:1。
改进单喷嘴,2 .x - y扫描机制:3.Z轴升降机制:4.传动机构。
x - y平面扫描的方向运动、运动的机械传动、打印机精度、同步带传动精密、滚珠丝杆传动。
不要出现在行程较长时抖动,有利于确保扫描精度,稳定的运动。
使用线性步进电机直接连接滚珠丝杆、响应更加快速准确,因为没有中间部分同时,简化了机械结构,精度高。
熔融沉积在3 D打印过程中,机械结构的设计, 运动和传动更加合理和平稳，使它更好的生产。
关键词：喷头；X-Y扫描机构；Z轴升降机构；传动机构。
ABSTRACTWith the development of science and technology, Rapid prototyping processing technology has been widely used in the field of machinery manufacturing. Raise the level of the application of rapid prototyping technology.Implement efficient processing has become the current rapid prototyping processing technology development of a new topic. Fused deposition molding process (Fused deposition molding process) is developed after the LOM process and SLA process a 3d printing technology. The technology by Scott Crump invented in 1988, Scott Crump founded Stratasys. Stratasys in 1992, launched the world's first based on FDM technology of 3d printer - "3d modelling, 3d Modeler)" it also marks the FDM technology into commercial stage..The development and application of rapid prototyping technology is more and more extensive and in-depth, 3d printers demand is becoming more and more big. Thus, this paper 3d printers for fused deposition of mechanical structure design, including: 1. Improvement of single nozzle, 2 x-y scanning mechanism: 3. Z axis lifting mechanism: 4. Drive mechanism, and on the part of the structure is improved. X-y plane scanning in the direction of movement and the movement of mechanical transmission printer from precision synchronous belt drive into precision ball screw drive. Don't appear when in the journey is longer than the jitter, is beneficial to ensure accuracy of scanning, stable movement. Using linear stepper motor directly connected ball screw, response more accurately, because there is no middle part at the same time, simplify the mechanical structure, high precision.In fused deposition in the process of 3d printers, the design of the mechanical structure, motor and driving more reasonable and stable, and make it better in productionKey Words:Nozzle; X-y scanning mechanism; The Z axis lifting mechanism; Transmission mechanism目录1绪论 (1)1.1熔融沉积快速成型技术的简介 (1)1.1.1PDM的技术原理介绍 (1)1.1.2几种典型的快速成型技术 (1)1.2熔融沉积3D打印机概述 (2)1.3熔融沉积3D打印机工艺原理及过程 (2)1.4熔融沉积3D打印机国内外现有技术水平 (3)1.5熔融沉积3D打印机应用领域 (3)1.6本次设计的主要工作 (3)1.6.1主要设计工作 (3)1.6.2设计参数 (4)1.6.3设计思路及主要问题 (4)2传动部分的设计 (5)2.1设计任务 (5)2.1.1设计目的 (5)2.1.2机械结构传动装置设计 (5)2.2步进电机的选择设计任务 (6)2.2.1步进电机的简介 (6)2.3丝杠的选型 (8)2.4初选导轨型号 (10)3.传动部分总体设计的计算 (10)3.1丝杠的受力计算 (10)3.2导轨的选型及计算 (11)3.2.1导轨刚度检验 (11)3.3丝杠和螺母自锁校核计算 (11)3.3.1 电机转矩的选择计算 (12)3.3.2加热板材料的选择 (13)I4. 3D打印机的送丝机构 (14)4.1送丝机构的简介 (14)4.2送丝机构的设计 (14)4.3打印机框架及喷头的设计 (15)4.3.1打印机框架 (15)4.3.2喷头的设计 (16)结论 (18)参考文献 (19)致谢 (20)II1绪论新材料,新技术,新技术在快速成型加工快速介绍,现在在快速成型加工零件加工的质量要求也越来越高,向高功能、高智商,高性能的方向开发;快速成型开发的方向是高功能;快速成型技术向高智能方向前进。
熔融沉积造型技术论文
一概念及简介1.1 概念熔融沉积造型(Fused Deposition Modeling,FDM)采用热熔喷头，使半流动状态的材料按CAD分层数据控制的路径挤压并沉积在指定的位置凝固成型，逐层沉积、凝固后形成整个原型或零件。
这一技术又称为熔化堆积法、熔融挤出成模等。
丝状材料选择性熔覆（Fused Deposition Manufacturing，简称FDM），又称熔融沉积造型。
FDM快速原型工艺是一种不依靠激光作为成型能源，而将各种丝材加热熔化的成型方法。
此工艺通过熔融丝料的逐层固化来构成三维产品，以该工艺制造的产品目前的市场占有率约为6.1％。
研究熔融沉积制造(Fuesd Depostion Modeling 简称FDM)工艺的主要有Stratasys公司和Med Modeler公司。
这种技术以美国Stratasys公司开发的产品制造系统应用FDM-1650(台面为250mmx250mmx250mm)机型后，先后推出FDM-2000、FDM-3000和FDM-8000机型。
FDM-1650[摘要]介绍熔融沉积造型技术的基本原理，分析成型工艺过程的技术特点。
从机械系统和控制系统等主要组成部分论述了熔融沉积沉积成型的设备的整体构造。
最后，讨论了熔融沉积快速成型技术在产品设计、功能展示、样品制造和生物医学等领域的应用情况，同时展望了该技术在未来的发展前景。
关键词：熔融沉积；快速成型；[Abstract]The working principle of rapid prototyping technology is presented based on fused deposition modeling（FDM）and its technology features is summarized.Then integral construction of FDM system is discussed respectively from mechanical device to control cell.Moreover the application of FDM in production design,Fuction demonstration and biomedical engineering is discussed as well as the future development of FDM is prospected.Key word:Fused deposition modeling;Rapid prototyping引人注目的是1998年Stratasys公司推出的FDM-Quantum机型，最大成型体积为600mmx500mmx600mm。
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第一章前言快速成型技术作为基于离散、堆积原理的崭新的加工方法，它与传统的加工机床和工具制造产品的方法不同，无需多道工序，可以一次快速成型。
其中基于高聚物材料的熔融挤压快速原型技术更因其材料性能的优越性和低廉的成本而倍受工业制造业的重视。
1.1选题背景1.1.1国内外研究现状快速原型制造技术（Rapide Prototyping）是当今世界上发展最快的制造技术，该技术由最初的发展期步入成熟期，虽然其发展速度有所减缓，但近年来RP新工艺、新装备仍是最活跃的领域。
RP制造的主流工艺有：美国3D SYSTEM的立体光刻(SLA)，美国Helisys的分层实体制造(LOM)，德国ESO的选择性激光烧结(SLS)，美国Stratasys的熔融堆积成形(FDM)，美国MIT-Z的三维打印(3-DP)。
其中对RP发展具有里程碑意义的3D SYSTEM公司，已由最初的SLA-l发展到最新SLA-5000System、SLA-7000 System，ViperTM Pro SLA system，目前SLA的精度可以达到±25μm。
我国最早在RP技术方面开展工作的高校有清华大学、西安交通大学、华中理工大学和北京隆源自动成形系统有限公司。
这些单位早期在开发系统设备方面各有侧重，其中清华大学以FDM和LOM为主，西安交通大学则是SLA，北京隆源自动成形系统有限公司为SLS，而华中理工大学主要为LOM。
清华大学于1992 年引进了SLA2250光固化成形设备，成立了激光快速成型中心，从此该校在RP 成形理论、工艺方法、设备、材料、软件等方面做了大量的研究开发工作。
1.1.2选题的目的及意义作为基于离散、堆积原理的崭新的加工方法，快速成型技术与传统的机床加工和工具制造有明显的不同，是制造业的一次创新，是制造技术的一次飞跃。
快速成型技术逐渐得到了工业界的重视，渗透到更多的领域，取得越来越多的应用成果。
快速成型制造技术中，熔融沉积是以材料累加的方法制造工件的先进制造技术。
它将计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机数字控制（CNC）、精密伺服驱动和新材料等先进技术集成于一体，利用材料逐层迭加累积成型的原理来制造产品。
熔融沉积快速成型制造技术特别适合于形状复杂、精细的零件加工，生产柔性化很高，技术高度集成，设计制造不需专门的工装夹具和模具，大大缩短了新产品的试制时间，零件的复杂程度和生产批量与制造成本无关。
从以上内容可知，快速原型技术虽然不同于传统加工方法，而且发展较晚，但是因其特殊的加工性能和成性特点正在逐步的完善和推广，有很大的研究价值。
1.2熔融沉积造型技术（FDM）简介熔融沉积技术（Fused Deposition Modeling）是快速原型技术的重要组成之一，其成型的方法是：首先系统将CAD模型分为一层层极薄的截面，生成控制喷嘴移动轨迹的几何信息；运作时FDM加热头把热塑材料（如聚脂塑料、ABS塑料、蜡等）加工到临界状态，在微机控制下喷嘴沿着CAD确定的平面几何信息数据运动并同时挤出半流动的材料，沉积固化成精确的实际零件薄层，通过垂直升降系统降下新形成层并同样固化，且与已固化层牢固地连接在一起；如此反复，由下而上形成一个三维实体。
其原理如图1.1所示：喷头成型件支撑板图1.1 FDM工艺原理如上图所示，FDM成型系统是通过融融堆积逐层成型出工件的，所以要有成型支撑板；成型材料是通过熔融后挤出成型，所以要有加热装置和喷头；材料需能够源源不断地用于熔融和挤出，而且要方便送入喷头，所以选择原材料为丝状，成型系统中须有送丝机构；在逐层成型工件的过程中，每个层面的任意一点都要有材料填充，喷头要运动到每个层面的任一位置，所以要有运动机构。
综上所述，FDM成型系统主要由支撑板、送丝机构、运动及其控制机构、加热装置、喷头构成。
成型过程中，丝状成型材料在喷头中被加热到高于熔点，呈半流体，然后喷头中挤压出来；喷头受水平分层的数据信息控制，在X—Y平面作联动扫描，按照成型件的截面轮廓作轨迹填充运动，运动中喷出的熔融材料很快凝固，并与先前层黏结在一起；一层成型完后，支撑板沿Z轴向下移动一个层厚度，打印下一层。
如此循环往复，直至整个零件成型完毕。
目前的熔融沉积工艺中，为了使成型速度不会太慢，同时提高成型精度，每层厚度选择范围0.02~0.25mm。
FDM工艺的关键是保持半流动的熔融材料刚好在凝固点之上，通常是高于熔点1~2度。
因为FDM快速熔融堆积成型技术的自身原理特点，其对成型材料有较高的要求。
主要有：熔融温度低、黏度低、黏结性好、收缩率小。
在当今的FDM工艺中通常选择聚碳酸酯、铸造蜡丝等。
加工铸造模型时，用蜡丝成型的模具可直接用于失蜡铸造。
本篇论文设计的快速原型机为了能够一次成型所需工件，采用ABS工程塑料作为成型材料。
实测结果表明ABS的流变行为为非牛顿性，粘度对剪切速率比对温度更为敏感；ABS有一定的吸水性，在成型加工以前，应在70℃~80℃温度下烘干4小时以上，以保证材料的含水量低于0.1%；材料为无定型聚合物，收缩率小，成型度好。
1.3快速成型技术的发展趋势快速成型技术作为一种新型的加工技术，以其独特的加工性能正在逐渐地被推广应用，而因为该技术的不成熟和巨大的可发展空间，正在被更加深入地研究。
目前，快速成型技术发展方向趋势主要有：（1）新型加工材料和相应工艺的研究。
快速成型技术生产的工件材料和工件的性能都比较固定，而对工件高强度、多功能和后加工性能的要求逐渐在提高。
扩大成型材料的范围，改进加工工艺是目前快速成型技术发展的一个趋势，近年来例如陶瓷等作为成型材料的研究正在逐步开展。
（2）提高成型精度。
在快速成型过程中，材料、软件片层处理精度、系统误差和原理误差等都影响着成型工件的精度。
目前，快速成型机的制造精度在x-y平面约为0.08mm，在Z方向的精度要更低。
为了解决这个问题，目前主要通过改进激光光源系统和提高电机控制系统来提高制品的精度和表面质量。
（3）提高技术工艺的集成化。
目前的快速原型机比较独立，工艺单一，而集成之后的设备可以完成多种快速制造技术，提高功能性，适用于加工多种材料，提高了设备的通用性，降低了设备采购成本。
（4）结合其他技术，。
快速成型技术结合计算机网络远程制造技术、CAX、反求工程等，可以实现设计和制造过程的统一和协调，设计和制造的信息交流高度集成，提高加工效率。
（5）快速成型技术的标准化。
目前，快速成型技术的工艺方法在许多方面缺乏统一的规范和标准，标准化的研究有利于快速成型技术的推广和应用。
第二章快速原型机整体和各部件的设计本章依据熔融沉积的成型原理及成型机的工作方式设计快速原型机。
根据成型系统的各部分组成及其作用，本文将成型机划分成三大部分：机械系统，控制系统和三维图形片层分析系统。
下面依据设计指标和设计的原理对各组成部分进行具体分析和整体设计。
2.1快速成型机的设计指标及参数本篇论文设计的熔融沉积快速原型机最大加工尺寸X×Y×Z为250×250×300（mm），由步进电机驱动进给，单片机控制，成型精度为0.5mm以内。
2.2快速成型机机械系统结构整体设计熔融沉积快速成型技术成型原理是在微机控制下喷嘴沿着CAD确定的平面几何信息数据运动并同时挤出半流动的材料，沉积固化成精确的实际零件薄层，通过垂直升降系统降下新形成层并同样固化，且与已固化层牢固地连接在一起，如此反复，由下而上形成一个三维实体。
在成型过程中，机械运动有：喷头的水平运动、喷头竖直方向运动、丝状原材料的运输运动。
于是成型机的机械结构设计就分为三个部分：（1）喷头的X—Y水平坐标轴联动机构。
为了实现喷头的水平运动，快速成型机采用X—Y轴联动的十字坐标轴机构。
喷头安装在X轴上，可以沿X轴横向移动；X轴安装在Y轴上，连同喷头可以沿Y轴纵向移动。
（2）支撑板的Z轴方向竖直运动。
为了方便材料的成型，提高工件的尺寸加工精度，逐层成型的层移运动不采用喷头的竖直运动，而是使支撑板作Z轴方向运动。
当一层的材料成型结束后，支撑板向下移动一个层厚，固定，在进行下一层的成型。
这样的设计减少了喷头的Z轴的运动，可以简化机构，提高加工的效率；支撑板单独做Z轴的竖直运动，能够保证运动精度，提高成型的尺寸精度。
（3）喷头的丝料传送机构。
在工件成型过程中，熔融材料不断堆积成型，这就需要原材料的不间断供应。
成型机的原材料选用丝状ABS工程塑料，采用滚轮进行丝料的传送，用一对滚轮夹持丝料，通过滚轮的旋转，利用摩擦力将丝料推向加热腔，丝料在加热腔内被加热熔融。
未熔融的材料丝被推入加热腔过程中，如同活塞一样将腔内的熔融材料从喷头挤出，凝固后成型成工件。
2.3快速成型机控制系统整体设计成型机的机械结构主要有喷头的水平运动机构、支撑板的竖直运动机构和送丝机构三部分组成。
成型的具体过程为：丝料由送丝机构推入喷头的加热腔，熔融并挤出；材料挤出之后喷头的水平运动机构带动喷头运动，挤出的材料在运动过程中均匀地铺在上一层材料表面，并迅速凝固成工件新的一层；一层完成之后，支撑板在竖直运动机构的带动下向下运动一个层厚，接着喷头再进行下一层的成型。
在整个的成型过程中，丝料的送入必须保证加热腔内的材料已经融化而且能够挤出，送丝速度必须与材料的熔融速率相匹配，过快会使熔融物料反向流动从加料口冒出，过慢则会使材料从喷嘴间断流出；熔融材料挤出后，在上一层工件表面凝固，由喷头的运动实现材料的均匀成型，因为材料的挤出速度一定，而挤出的材料凝固的时间也一定，则喷头水平运动的速度必须与材料挤出速度相匹配，过快会使材料成型不均匀，过慢会导致材料在喷嘴处堵塞；一层成型完成后，支撑板须立即向下运动一个层厚，为下一层成型做准备。
由以上的分析可知，送丝机构、喷头水平运动机构和支撑板竖直方向运动机构的运动相互关联，必须同时控制多个运动使它们联动。
本篇论文设计采用步进电机驱动、单片机控制，选用MCS8031单片机实现多轴联动差补控制。
2.4快速成型机三维图形片层分析系统整体设计快速成型技术与传统加工技术的最主要区别在于加工成型的快速性，并且能够一次成型而无需多道工序。
熔融沉积快速原型技术的成型原理是逐层堆积，所以在成型之前必须对工件进行片层分析。
本篇论文设计的快速原型机为了能够实现快速成型，设计了与成型机相配套的片层分析和数据处理软件系统，可以分析STL格式下的三维图形，并分析数据供成型机读取，实现三维设计设计与实体加工一体化。
第三章 快速原型机的机械设计本章根据前面部分章节的熔融沉积快速原型机的理论和运动分析，详细设计了成型机的三部分运动机械机构和整体的结构，实现了基本的运动，满足成型机的成型要求。
3.1喷头的X-Y 水平坐标轴联动机构设计由上文分析可知，喷头的X-Y 水平坐标轴联动机构的作用是实现喷头的水平运动来实现一个层面的成型。