本課題設(shè)計(jì)的3D打印機(jī)與一般的3D打印設(shè)備不同，其旋轉(zhuǎn)臂式結(jié)構(gòu)將其中一個(gè)方向的直線運(yùn)動(dòng)代替為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這使得其在精度上的要求更高，設(shè)備的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)在相當(dāng)大程度上決定了成型工件的精度、表面粗糙度及加工效率。3D打印機(jī)其實(shí)就是一臺(tái)微型的數(shù)控機(jī)床，能根據(jù)控制程序做出一系列動(dòng)作，自動(dòng)精確的完成機(jī)械部件的移動(dòng)。三軸運(yùn)動(dòng)是3d打印設(shè)備的核心部分，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)及傳動(dòng)部件的好壞直接影響到設(shè)備工作時(shí)的定位精度，因此應(yīng)選用結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。

三軸運(yùn)動(dòng)方式的設(shè)計(jì)，主要就是XYZ三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)方式以及傳動(dòng)構(gòu)件的選擇，在z方向是步進(jìn)電機(jī)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給絲桿，通過(guò)螺母將絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為垂直方向的運(yùn)動(dòng)，從而使橫臂作升降運(yùn)動(dòng)；旋轉(zhuǎn)平臺(tái)與步進(jìn)電機(jī)連接，通過(guò)減速齒輪將電機(jī)轉(zhuǎn)速降低，帶動(dòng)機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)；在X軸上由電機(jī)驅(qū)動(dòng)同步齒輪，同步帶在齒輪的帶動(dòng)下作直線運(yùn)動(dòng)，使旋轉(zhuǎn)平臺(tái)作沿導(dǎo)軌方向移動(dòng)。根據(jù)本設(shè)計(jì)3D打印機(jī)的工作需求，結(jié)合運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，主傳動(dòng)系統(tǒng)主要包括滾珠絲桿、直線導(dǎo)軌、減速齒輪、同步帶傳動(dòng)、步進(jìn)電機(jī)等主要部分。機(jī)械系統(tǒng)中固定件均使用標(biāo)準(zhǔn)化零件，便于設(shè)計(jì)與后期維護(hù)。

旋轉(zhuǎn)臂式3D打印機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)其制造工藝及加工精度的要求，重點(diǎn)除了結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)外，還需遵從如下幾個(gè)設(shè)計(jì)原則：

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