3D打印机的机体结构设计

机身整体结构是3D打印机的主要支撑构成，运动机构的实现主要是靠机身底座和臂式结构的支撑和安装固定，整个机身承载了工件成型过程中的全部运动载荷，而且还要承受结构中所有零部件和打印工件的重量，机身结构的设计合理性直接决定3D打印机加工性能。我们在对机身整体结构设计时，主要考虑几个因素：机身构架的刚度、机械部件的强度、运转可靠性和稳定性，这几个因素直接影响了制件成型的精度和质量。在前文中我们针对运动系统的设计制定了一系列原则，针对机身结构的特点，在运动系统设计原则的基础上，提出以下结构设计原则：

1. 结构的合理性，从零部件的安装以及整体构件之间的配合上，综合考虑设计结构的合理性，要便于使用者操作，同时易于后期维护和机器的调试。
   

2. 足够的机械强度，在设计中可以对机身部件作加强处理，保证机身整机的刚性和强度，避免由于安装、调试和制件过程中产生的震动或冲击而影响工件的质量和精度。
   

3. 简洁美观的机身造型，桌面级3D打印机对空间占用要求较高，设计时以减重为目的，机身结构设计尽量做到紧凑，同时也能降低生产成本。

本设计的旋转臂式3D打印机，其设计初衷是设计一种轻便、紧凑的桌面级3D打印设备。因此在材料上选用铝合金为加工材料，工业铝型材是使用非常广泛的一种金属材料，同其他金属材料比，铝合金具有密度小、强度高、耐腐蚀等的优点，且加工性能好。部分零件采用钢材加工，如轴承部分，需要更强的耐磨性及表面硬度。

机身底座作为整个3D打印机的承重基础，直线导轨、同步带机构、步进电机等零件都需安装在底座上，机身底座直接承受旋转臂和打印平台的重力，同时Z轴旋转平台底座也安装在机身底座上，直立于底座一侧。3D打印机在工作时不停的运动，因此底座要有一定的抗振性，铝合金材料具有良好的抗振性及强度，因此设计使用铝合金作整机的承重底座。在整机的结构中部分使用镂空设计，在满足结构强度及刚度的前提下，能够从很大程度上降低整机的重量，满足设计原则。

3D打印资讯拓展

3D打印机的界面设计步骤介绍

3D扫描技术有哪几种？

3D打印服务突然火起来的缘由

上一篇：金属3D打印工艺注意事项
下一篇：3D打印设备的系统设计