基于理实一体化的3D打印机设计和制造,本文是打印机方面有关专升本毕业论文范文跟理实和打印机和一体化相关论文例文.
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基于理实一体化的3D打印机设计与制造研究
文/杜世法
在“中国制造2025”大背景下,知识在迅猛增长,智能制造、云计算、大数据、机器人、3D打印技术都在迅猛发展.
一、课题研究的意义
通过对买教具和研发教具在、作用、性价比上进行分析,笔者认为设计、自制3D打印机具有深层意义.
基于教学人才培养、设备需求、专业发展方向以及系部整体向智能制造、高端制造转型的需要,3D打印机的设计与制造恰恰成为解决上述问题的关键点.
以下通过分析3D打印机的设计与制造对学生理实一体化培养的意义,完成3D打印机的设计与制造.
二、3D打印机的设计与制造的意义
在“中国制造2025”的大背景下,在全国智能制造的引领下,通过理实一体化教学,让学生完成3D打印机的设计与制造.
3D打印机又称三维打印机,是一种累积制造技术即快速成形技术的一种机器,它是以数字建模为基础,运用塑料、特殊蜡材或粉末状金属等具有可黏合性的材料,通过打印技术使材料一层层粘合起来制造三维物体的加工设备.
3D打印技术已经初步具有成功的商用模式.如在消费电子业、航空业和汽车制造业等领域,3D打印技术可以以较低的成本、较高的效率生产小批量的部件,完成复杂而精细的造型.另外,3D打印技术获得较广泛应用的领域是个性化消费品产业.
1.
虽然现在市场上3D打印机的价位各有千秋,但实用又兼顾学生实训需求的设备还是不菲.现在可以根据3D打印机的工作原理、工作结构和特点,由机械设计与制造专业和电气专业的学生来完成3D打印机的制造.
2.自制3D打印机的作用
自制3D打印机可以满足系部专业发展的要求,是系部专业整体向智能制造、高端制造华丽转型的一个关键点；满足教学和教学设备所需,带领学生向智能制造的领域进行探索；同时为学生提供真实实训项目,满足学生实训的要求.
三、3D打印机的设计与制造
1.3D打印机的结构
（1）基本结构有三角形的、矩形盒状、矩形支架状.
（2）DIY打印机的难度需要在精度和组装难度之间衡量.有的机子要求精度高,打印效果好,但是价位和组装都是学校难以做到的.有的结构简单,打印效果也不错,但是其对零部件装调需要较丰富的经验.因此,我们要找到适合的结构.
2.3D打印机的设计
在理实一体化模式下,教师对学生进行指导,学生可以在学习基本知识点和技能点的前提下,进行创新设计和制造.
3D打印机的设计包括以下几部分.
（1）总体设计.在总体设计中包括系统概述,对整体工作性能进行分析；系统框架设计,输入设备、存储外设、上位机、温度传感器的测量值—单片机分析—温度控制回路、XYZ各方向电机控制、喷出量控制、显示设备.
（2）打印耗材的选用.为了实现3 D打印机的功能,所选材料也很重要.既要有较低的熔点,也要有较好的黏滞性,同时需要快速成型.综合考虑,笔者最终选择了P L AA /B S耗材.
（3）XYZ三方向控制电机的设计；喷头移动及喷出量调节的设计,包括喷头系统的功能要求、喷头实现方法设计；机械结构,包括传动方式的选择；转动惯量的计算；喷头的选择；电机的选择,包括伺服电机与步进电机的取舍、交流直流伺服电机对比；负载转矩的计算；打印速度的初步估计.
（4）传感器的选用与设计.温度传感器的接触式特别适合1200℃以下、热容大、无腐蚀性对象的连续在线测温,并且接触式测温系统结构简单、体积小、可靠、维护方便、低廉,可方便地组成多路集中测量与控制系统.
3.3D打印机的制造
测试、安装中所需的工具有一字旋具、压线钳、剥线钳、镊子、电烙铁、尖嘴钳、片口、高温胶带等.
所需要的配件有：3D打印机主控件,12V /200W开关电源,100k ntc热敏电阻2个,两相四线步进电机1个,限位开关1个,12V加热管,12V风扇,12V加热床PCB板.
四、小结
基于“中国制造2025”,鉴于专业发展需要和教学需求、学生理实一体化教学及实训实操的要求,迫切需要在3D打印技术方面对学生进行培养,让学生学习、实践3D打印机的设计与制造.
（作者单位：渤海船舶职业学院）
总结:本文是适合不知如何写理实和打印机和一体化方面的打印机专业大学硕士和本科毕业论文以及关于打印机论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料.
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