基于并联机构的3d打印关键技术研究

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目基于并联机构的3D打印关键技术研究作者姓名李江滨学科专业机械电子工程指导教师李艳文教授2015年5月中图分类号：TH113.2学校代码：10216UDC：621密级：公开工学硕士学位论文基于并联机构的3D打印关键技术研究硕士研究生：李江滨导师：李艳文教授申请学位：工学硕士学科专业：机械电子工程所在单位：机械工程学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinMechanicalandElectronicEngineeringRESEARCHONKEYT

2、ECHNOLOGIESOF3DPRINTINGBAESDONPARALLELMECHANISMbyLiJiangbinSupervisor:ProfessorLiyanwenYanshanUniversityMay,2015燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于并联机构的3D打印关键技术研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声

3、明的法律结果将完全由本人承担。作者签字日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《基于并联机构的3D打印关键技术研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本人如需发表将署名燕山大学为第一完成单位及相关人员。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相

4、应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要3D打印技术在全球的家电、汽车、航空、船舶工业、机械制造、医疗等领域已经得到了较为广泛的应用，是一种新兴的高科技技术，综合了计算机技术、激光技术、化学、材料科学以及结构学等多方面的技术和知识，使产品的获得更加快捷方便。本文以3D打印机机械本体—3-P[2-SS]并联机构为研究对象，对该机构进行了运动学分析、误差建模、运动学标定并设计制作样机进行了实验研究。本文首先基于3-P[2-SS]并联机构和熔融层积成型技术理论设计并研发了三维打印机样机，在此基础上，详细分析并阐述了样机

5、的打印原理、系统组成（即机械系统、软硬件控制系统）、打印材料的选择以及三维打印工艺流程，为后续研究奠定基础。以3D打印机机械本体—3-P[2-SS]并联机构为研究对象，基于螺旋理论对该机构的自由度进行分析，给出其自由度数目及运动性质，然后对此机构的运动学正反解以及速度进行了分析，建立了位移及速度正、逆向运动学方程，并借助ADAMS分析软件对相应的分析结果进行了仿真验证，为后续机构误差建模提供依据。根据3-P[2-SS]并联机构的结构特点，利用空间矢量链分析方法建立了末端执行器的位姿误差与几何误差源之间的映射模型，利用误差分离技术对影响末端执行

6、器的位置误差和姿态误差的几何误差源进行了分离，在此基础上，进行了误差参数模型简化，建立了简化参数误差标定坐标系、误差传递的正反解模型，并对误差参数辨识及补偿进行了理论分析，得到误差参数辨识模型。最后，在简化误差参数模型的基础上，借助激光跟踪仪，对样机进行了重复定位精度以及运动学标定实验研究，完成了参数辨识和误差补偿，提高了工作性能。关键词：3D打印机；并联机构；运动学；误差；标定I燕山大学工学硕士学位论文Abstract3Dprintingtechnologyhasbeenwidelyusedinhouseholdappliances,aut

7、omobile,aviation,shipbuilding,machinerymanufacturing,medicalandotherfieldsoftheworld.Itisanewresearchfieldwhichcontainshightechnologyandknowledgeinmanyaspects,suchascomputertechnology,lasertechnology,chemistry,materialsscienceandstructuralscienceetc.Itmakestheproducttobeobt

8、ainedmoreconveniently.Thispapertakes3Dprintermachinebody--the3-P[2-SS]parallelmech