基于ANSYS CFX的三维打印喷头结构优化设计

喷头结构是影响三维打印成形效果的主要因素。通过Pro/e建立了喷头的三维模型,利用ANSYS CFX对其流场进行了有限元分析并优化了结构参数。结果表明,出口直径一定时,入口直径越小,喷头所受到的压力越小,流动性能越好;收敛角在小于90°时,收敛角越小越有利于流体流动,收敛角大于90°时,角度越大阻力小幅度减小;过渡圆弧半径越大,流体流动状态越好。     

基于Matlab的双齿轮弹簧消隙箱的优化设计

根据双齿轮弹簧机构的消隙原理,以消隙箱的体积小、重量轻为优化目标,建立了消隙齿轮箱的数学模型,利用Matlab软件进行优化设计计算,得出优化结果。结果表明优化后的参数更加合理,通过减小消隙齿轮箱的体积和重量,从而减小了进给部件的总重量,便于安装和提高传动效率。     

基于PWM和PID对三维打印喷头的恒温控制

为提高三维打印喷头的温度控制精度与响应速度,以DSP F2812为系统控制芯片,以LM2575开关电源芯片为温控执行元件,设计了一小型温度控制系统。该系统利用MAX6675芯片采集温度,通过冷端补偿和数字过滤实现精密温度测量;通过DSP产生的可变占空比PWM波来实现对喷头温度的PID控制,采用模拟仿真与实验验证相结合的方法得到更为理想的PID控制。将原来的300s左右进入恒温状态提高到75s左右达到恒温状态,温度检测分辨率为0.25℃,提高了三维打印恒温控制的性能。