設(shè)計(jì)材料與工藝課程 課件 7-2 通3D打印機(jī)軟硬件系統(tǒng)-s-2

3D打印技術(shù)3DPrintingTechnology主講人：董湛DepartmentofIndustrialDesigninNUAA南京航空航天大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系PreparedbyZhanDong010203043D打印技術(shù)概述通用3D打印機(jī)軟硬件系統(tǒng)3D打印機(jī)技術(shù)分類（一）3D打印技術(shù)目錄3D打印機(jī)技術(shù)分類（二）053D打印材料及應(yīng)用02通用3D打印機(jī)軟硬件系統(tǒng)七/

3D打印技術(shù)027.2通用3D打印機(jī)軟硬件系統(tǒng)通用的3D打印機(jī)系統(tǒng)組成：硬件系統(tǒng)3D打印軟件系統(tǒng)為了便于討論，后續(xù)的部分將基于熔融沉積成型（FDM）類型的線材3D打印機(jī)來(lái)進(jìn)行詳細(xì)闡述。七/

3D打印技術(shù)027.2通用3D打印機(jī)軟硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)：機(jī)械結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)和硬件控制子系統(tǒng)。機(jī)械結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)主要包括電機(jī)、電源、導(dǎo)軌、絲杠、加熱板（熱床）、噴頭、機(jī)械結(jié)構(gòu)與打印機(jī)框架等。硬件控制子系統(tǒng)主要包括硬件電路系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)及其他輔助系統(tǒng)等。七/

3D打印技術(shù)027.2通用3D打印機(jī)軟硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)：機(jī)械結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)和硬件控制子系統(tǒng)。機(jī)械結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)主要包括電機(jī)、電源、導(dǎo)軌、絲杠、加熱板（熱床）、噴頭、機(jī)械結(jié)構(gòu)與打印機(jī)框架等。硬件控制子系統(tǒng)主要包括硬件電路系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)及其他輔助系統(tǒng)等。七/

3D打印技術(shù)027.2通用3D打印機(jī)軟硬件系統(tǒng)通用3D打印機(jī)的機(jī)身結(jié)構(gòu)1、三角爪式結(jié)構(gòu)七/

3D打印技術(shù)027.2通用3D打印機(jī)軟硬件系統(tǒng)通用3D打印機(jī)的機(jī)身結(jié)構(gòu)2、三角形結(jié)構(gòu)七/

3D打印技術(shù)027.2通用3D打印機(jī)軟硬件系統(tǒng)通用3D打印機(jī)的機(jī)身結(jié)構(gòu)3、矩形盒式結(jié)構(gòu)七/

3D打印技術(shù)027.2通用3D打印機(jī)軟硬件系統(tǒng)通用3D打印機(jī)的機(jī)身結(jié)構(gòu)4、矩形桿式結(jié)構(gòu)七/

3D打印技術(shù)027.2通用3D打印機(jī)軟硬件系統(tǒng)3D打印軟件控制系統(tǒng)主要由打印控制計(jì)算機(jī)、應(yīng)用軟件、底層控制軟件和接口驅(qū)動(dòng)單元組成。上位機(jī)、下位機(jī)七/

3D打印技術(shù)027.2通用3D打印機(jī)軟硬件系統(tǒng)3D打印軟件控制系統(tǒng)主要由打印控制計(jì)算機(jī)、應(yīng)用軟件、底層控制軟件和接口驅(qū)動(dòng)單元組成。對(duì)于桌面級(jí)通用FDM打印機(jī)，有很多第三方3D打印上位機(jī)綜合控制軟件。在開源社區(qū)比較流行的著名軟件有Printrun和Repetier-Host等。七/

3D打印技術(shù)027.2通用3D打印機(jī)軟硬件系統(tǒng)上位機(jī)上位機(jī)用于打印數(shù)據(jù)處理與總體控制任務(wù)。（1）從3D模型（CAD或者STL格式）生成符合快速打印成型工藝特點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息。（2）設(shè)置打印參數(shù)信息。（3）對(duì)打印成型情況進(jìn)行監(jiān)控并接受運(yùn)動(dòng)參數(shù)的反饋，必要時(shí)通過(guò)上位機(jī)對(duì)成型設(shè)備的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行干涉。（4）實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，提供打印成型進(jìn)度的實(shí)時(shí)監(jiān)控與相關(guān)信息顯示。（5）提供多種打印參數(shù)選擇，滿足不同材料和加工工藝的要求。七/

3D打印技術(shù)027.2通用3D打印機(jī)軟硬件系統(tǒng)下位機(jī)進(jìn)行打印運(yùn)動(dòng)控制，并將打印數(shù)據(jù)向打印噴頭傳送。它按照預(yù)定的順序向上位機(jī)反饋信息，并接受控制命令和運(yùn)動(dòng)參數(shù)等控制代碼，對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)控。下位機(jī)也同時(shí)可以處理各種傳感器傳遞過(guò)來(lái)的反饋信息，對(duì)機(jī)器的整體運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行控制和修正。下位機(jī)七/

3D打印技術(shù)027.2通用3D打印機(jī)軟硬件系統(tǒng)功能模塊（1）3D模型處理模塊：主要功能是3D圖形展示、縮放、移動(dòng)等操作，STL模型轉(zhuǎn)換，根據(jù)不同參數(shù)進(jìn)行3D模型分層切片等。（2）數(shù)據(jù)處理：主要功能是切片模塊到打印位圖數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，打印區(qū)域的位圖排版。（3）工藝規(guī)劃：主要功能是打印控制方式與打印方向控制等。（4）安全監(jiān)控：主要功能是設(shè)備和打印過(guò)程的故障自我診斷、故障自動(dòng)停機(jī)保護(hù)等。下位機(jī)知識(shí)點(diǎn)1