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中國地質(zhì)大學長城學院畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
學生姓名
邱陵
學號
05211601
專業(yè)班級
11級機制6班
指導教師
楊運強
職稱
教授
單 位
工程學院
課題性質(zhì)
設(shè)計√ 論文□
課題來源
科研□ 教學√ 生產(chǎn)□ 其它□
畢業(yè)設(shè)計（論文）題目
3D打印機傳動系統(tǒng)設(shè)計
開題報告（闡述課題的目的、意義、研究現(xiàn)狀、研究內(nèi)容、研究方案、進度安排、預(yù)期結(jié)果、參考文獻等）
一、課題的目的及意義
1、研究目的：
3D打印帶來了全世界性制造業(yè)革命，以前是部件設(shè)計完全依賴于生產(chǎn)工藝能否實現(xiàn)，而3D打印技術(shù)的出現(xiàn)，將會顛覆這一生產(chǎn)思路，任何復雜形狀的設(shè)計均可以通過3D打印技術(shù)來實現(xiàn)，它無需機械加工或模具，就能直接從計算機圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的物體， 從而極大地所縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)率。
2、研究意義：
本課題研究的3D打印技術(shù)，是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印機則出現(xiàn)在上世紀90年代中期，即一種利用光固化和紙層疊等技術(shù)的快速成型裝置。它與普通打印機工作原理基本相同，打印機內(nèi)裝有液體或粉末等“印材料”，與電腦連接后，通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計算機上的藍圖變成實物。
二、研究現(xiàn)狀
在國外經(jīng)過十多年的探索和發(fā)展，3D打印技術(shù)有了長足的進步，目前已經(jīng)能夠在 0.01mm的單層厚度上實現(xiàn)600dpi的精細分辨率。目前國際上較先進的產(chǎn)品可以實現(xiàn)每小時25mm厚度的垂直速率，并可實現(xiàn)24位色彩的彩色打印。
在國內(nèi)，自20世紀90年代以來，國內(nèi)多所高校開展了3D打印技術(shù)的自主研發(fā)。近年來，國內(nèi)企業(yè)已實現(xiàn)了3D打印機的整機生產(chǎn)和銷售，這些企業(yè)共同的特點是由海外歸國團隊建立，規(guī)模較小，產(chǎn)品技術(shù)與國外廠商同類產(chǎn)品相比尚處于低端。目前，國產(chǎn)3D打印機在打印精度、打印速度、打印尺寸和軟件支持等方面還難以滿足商用的需求，技術(shù)水平有待進一步提升。在服務(wù)領(lǐng)域，我國東部發(fā)達城市已普遍有企業(yè)應(yīng)用進口3D打印設(shè)備開展了商業(yè)化的快速成型服務(wù)，其服務(wù)范圍涉及到模具制作、樣品制作、輔助設(shè)計、文物復原等多個領(lǐng)域。
三、研究內(nèi)容
本報告研究的3D打印機的傳動系統(tǒng)由輸人設(shè)備制定部分參數(shù),從存儲設(shè)備或者直接從計算機中得到事先建好的三維模型,由單片機對模型進行分析,切片,建立 必要的支撐結(jié)構(gòu),再從單片機輸出控制指令,控制噴頭型材料融化,并通過一定的驅(qū)動電路驅(qū)動電機,帶動噴頭進行X、Y、Z三個方向的移動,并控制噴頭的噴出系統(tǒng)調(diào)節(jié)噴出材料的多少。每打好一層,從外 部設(shè)備讀取下一層的參數(shù),再打印下一層,直到全部模型完成。完成模型的打印之后,還需要后期的材料回收工作。
四、研究方案
3D打印機主要技術(shù)指標如下：
成型體積（長×寬×高）： 200mm×200mm×200mm；打印速度：300mm/s(建議使用速度150mm/s）；打印精度：XY軸：0.1mm（推薦42步進電機）；Z軸：0.05mm（42步進電機帶螺桿）；最大加熱溫度：300℃；噴嘴直徑：0.4mm；耗材直徑：1.75mm；噴頭數(shù)量：1。
設(shè)計該款3D打印機機械傳動部分，完成方案規(guī)劃，設(shè)計計算，圖紙繪制。畢業(yè)設(shè)計（論文）的工作量要求：(1)字數(shù)要求2.0萬左右； (2)外文資料翻譯不少于3千漢字(或2萬印刷符）；(3)折算圖紙工作量不少于1″圖3張（包括總體圖、部件裝配圖、零件圖等）。
五、進度安排
2、2014-12-01至2015-01-07 編寫論文提綱，撰寫開題報告，進行開題。
3、2015-01-08至2015-01-20 實習期間進行一步查找資料，作社會調(diào)查。
4、2015-01-21至2015-02-20 撰寫論文，完成第一稿，并交指導教師。
5、2015-02-20至2015-04-15 完善論文并繪制圖紙。
10、2015-04-16至2015-04-30 專家評閱。
11、2015-05-01至2015-05-15 畢業(yè)論文答辯。
六、預(yù)期結(jié)果
1. 了解本課題研究意義，調(diào)研本課題國內(nèi)外研究情況及存在問題；寫出調(diào)研報告。
2. 進行課題方案規(guī)劃和詳細設(shè)計，完成全部設(shè)計。
3. 撰寫設(shè)計計算說明書，字數(shù)不少于5000字，且打印輸出并裝訂、格式一律參照“中國地質(zhì)大學畢業(yè)設(shè)計（論文）寫作規(guī)范”要求，提交畢業(yè)設(shè)計Word文檔電子版并打??；
4. 提交AutoCAD圖紙電子版并打印圖紙。
七、參考文獻
[1] 嚴學高，孟正大.機器人原理.南京:東南大學出版社，2003.
[2] 機械設(shè)計師手冊.北京:機械工業(yè)出版社，2006.
[3] 王金娥等．機電一體化課程設(shè)計指導書[M]．北京大學出版社，2012．
指導教師意見：
指導教師簽名：
年 月 日
教研室意見：
審查結(jié)果： 同 意□ 不 同 意□
教研室主任簽名：
年 月 日