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3D打印机总体方案及结构设计
题目： 3D打印机设计
专业班级 机械电子工程1班
到1/3以下,即达到同样运动结果所需的动力为使用滚动丝杠副的1/3。在省电方面很有帮助。
2)高精度的保证
滚珠丝杠副是用日本制造的世界最高水平的机械设备连贯生产出来的，特别是在研削、组装、检查各工序的工厂环境方面,对温度·湿度进行了严格的控制,由于完善的品质管理体制使精度得以充分保证。
3)微进给可能
滚珠丝杠副由于是利用滚珠运动,所以启动力矩极小,不会出现滑动运动那样的爬行现象,能保证实现精确的微进给。
4)无侧隙、刚性高
滚珠丝杠副可以加予压,由于予压力可使轴向间隙达到负值,进而得到较高的刚性(滚珠丝杠通过给滚珠加予压力,在实际用于机械装置等时,由于滚珠的斥力可使丝母部的刚性增强)。
5)高速进给可能
滚珠丝杠由于运动效率高、发热小、所以可实现高速进给(运动)。
转动惯量的计算
滚珠丝杠根据国家标准/T9893－1999 选用长度L=，公称直径D=12mm,公称导程mmPh40
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对本系统而言，丝杠传动折算到马达轴上的总惯量为：
Jt=Z1+1/i2[Z2+JS+JW]()++=
其中i为两齿轮的传动比，此处取i=Z1/Z2=1
其他符号说明如下：
Z1——齿轮l 及其轴的转动惯量；J1=
Z2——×=；
Js——×；
Jw----为工作台折算到丝杠上的动惯量；
W——工作台重量，工作台轻，取6kg；
S——丝杠螺距，4mm；
g——重力加速度，；
圆柱体的转动惯量：J=1/8MD2
M----圆柱体质量； D----圆柱体直径；
而且选用丝杠的密度（类于铁）=r；
滚珠丝杠的转动惯量为：
JS=1/4πD2pl*1/8D2=***7800/32=*10-5( )
Jw=6*/(*4π2)=*10-7( )
从而 Jt=3*10-3 ( )-。
可见，Jt很小——主要由两个齿轮的转动惯量来决定，从而对电机的功率输出要求不苛刻，在功率不高情况下，可以实现高转速。
这是一个小惯量的系统，该系统启动，加速，制动的性能好，反应快，比较理想。
此类电机最高转速一般是3000r/min上下，取3000为参考研究
按360dpi的分辨率来考虑，，=,又打印喷头为双排的，所以，打印喷头周期移动距离d=*2=，喷墨一次，喷粘剂一次，两个喷头喷出同步；
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设定机械精度：，对应的脉冲当量:
由i=1，求得丝杆转一圈，喷头前进4mm。则机械精度对应
丝杆转一周，上位机应该发出的指令脉冲为4mm/=800（个）
则对应转速约为3000，上位机脉冲能力至少800*3000/60=40000r/s； 对应6000转的转速，则上位机脉冲能力80000r/s，电子齿轮比不变.
CMX ：电子齿轮比的分子是电机编码器反馈脉冲。
CDV ：电子齿轮比的分母是上位机的给定脉冲（指令脉冲）。
电子齿轮比=CMX/CDV=（131072×100）/ 80000=6553600/200000=。
在此计算电子齿轮比的目的——电子齿轮比把上位机的给定脉冲要换算成与电机编码器反馈脉冲同等意义的信号，便于控制中心按给定指令要求控制伺服转动定位。此外，通过上位机的脉冲能力的估算，对比实现的可能性，得知我们方案的合理性。
喷头的选择
选用Konica512L型号，实现宽度尽可能满足，分辨率满足，控制X轴方向运动，Y轴方向由另一电机控制，控制方式类似，,精度控制一样。双排式排列方式，使得走完一个幅面的时间相对于单排式减半，利于打印速度的提高。
三、电机的选择
伺服电机和步进电机的对比
控制电机的比较与选取：电机控制系统按照运动过程的需要分为驱动伺服和驱动步进两大类。伺服有速度控制和位置控制模式。
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交流直流伺服电机对比
在