吉林大学学报(工学版) ›› 2017, Vol. 47 ›› Issue (5): 1489-1497.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201705021

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工作平台可翻转的3D打印机装置结构分析

曲兴田, 闫龙威, 孙慧超, 周伟, 李光辉   

  1. 吉林大学 机械科学与工程学院,长春 130022
  • 收稿日期:2016-07-19 出版日期:2017-09-20 发布日期:2017-09-20
  • 通讯作者: 孙慧超(1981-),男,工程师.研究方向:3D打印和机械产品创新设计.E-mail:sunhc@jlu.edu.cn
  • 作者简介:曲兴田(1962-),男,教授.研究方向:先进制造技术.E-mail:quxt@jlu.edu.cn
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(51135006,51505185)

Structure analysis of 3D printer device of reversible working platform

QU Xing-tian, YAN Long-wei, SUN Hui-chao, ZHOU Wei, LI Guang-hui   

  1. College of Mechanical Science and Engineering, Jilin University, Changchun 130022, China
  • Received:2016-07-19 Online:2017-09-20 Published:2017-09-20

摘要: 为了解决当前3D打印制造过程中一些具有悬臂或者空腔结构又不允许添加内部支撑结构的打印件无法制造的问题,设计出一种工作平台可翻转的3D打印机,介绍了其结构组成以及工作原理;通过对系统模型进行运动学分析,得到工作平台机构运动学正解与逆解,为结构的速度分析和运动控制等研究提供了基础。利用ANSYS仿真软件对系统建立仿真模型,得到工作平台结构和喷头结构的应力与模态分析,验证了设计方案的可行性。实现了工作平台可翻转的可能性,完成无支撑结构的曲面结构打印。

关键词: 机械设计, 3D打印, 结构分析, 空间轨迹规划, 模型仿真

Abstract: In order to solve the current problem that some printed pieces with cantilever and cavity structures but not allowed to add internal support can not be printed, a type of 3D printer with reversible working platform was designed. The structure composition and working principle were introduced. Through kinematic analysis of the system model, the kinematic positive and inverse solutions of the working platform mechanism were obtained, which provide the basis for the velocity analysis and motion control of the 3D printer mechanism. The simulation model was established using ANSYS simulation software, the stress and modal analysis of the structure of the working platform and the nozzle were obtained, which verify the feasibility of the design scheme. Consequently, the possibility that the working platform can be turned over was achieved and the non-support surface structure can be printed.

Key words: mechanical design, 3D printing, structure analysis, space trajectory planning, model simulation

中图分类号: 

  • TH161
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