基于正交试验分析熔融沉积成型精度因素.pdf

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1、中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn基于正交试验分析熔融沉积成型精度因素*朱政红，杨铭宇（合肥工业大学机械工程学院，合肥230009）5摘要：熔融沉积制造是一种制作速度较快的成型工艺，其成型原理是将丝状材料融化，由送丝机构将丝从喷嘴挤出，打印头根据零件的切片完成运动轨迹，丝状材料便逐层粘结形成一个零件整体。影响成型精度的因素多种，如系统误差、参数误差、材料收缩、成型温度等。本文采用正交试验方法，通过选取3个重要参数建立L9(33)表格，通过对零件尺寸和翘曲度10的测量和计算，分析各因素对熔融沉积制造精度的影响，并用Matlab拟合方程，寻求使系统精度最高的匹配参数。关

2、键词：快速成型；参数误差；翘曲度；正交试验；matlab软件中图分类号：TH161+.515AnalysisoffuseddepositionprecisionbasedonorthogonalexperimentZHUZhenghong,YANGMingyu(DepartmentofMechanicalEngineering,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009)Abstract:Fuseddepositionmanufacturingisafasterproductionofthemoldingprocess,theforming20princip

3、leisthatthefilamentousmaterialwillmelt,andthewirefeedmechanismfromthenozzleoutoftheprintheadinaccordancewiththepartsoftheslicestocompletethetrajectory,filamentousmaterialwillBondinglayerbylayertoformawholepart.Avarietyoffactorsaffecttheaccuracyofmolding,suchassystemerror,parametererror,materialshrin

4、kage,moldingtemperature.Inthispaper,theL9(34)tableisestablishedbyselectingfouAnalysisoffuseddepositionprecisionbasedonorthogonal25experimentrimportantparametersbyorthogonaltest.Theeffectofeachfactorontheaccuracyoffuseddepositionisanalyzedbymeasuringthepartsizeandwarpingangle.Andtheequationwasfittedb

5、yMATLABforseekingthematchingparameterswiththehighestprecisionofthesystem.Keywords:rapidprototyping;parametererror;warpingangle;orthogonaltest;Matlab300引言3D打印也称三维打印、快速成型技术、增材制造技术等，兴起于20世纪80年代末90年代初。3D打印技术以其独特的成型特点突破了传统的加工方法和模式，不需要传统的机械加工设备就可以快速加工出形状复杂的零件。如今三维打印技术已经应用于军工行业、航天行业、生物医疗、建筑行业、消费产品等众多领域，其技术

6、发展普及的势头愈发迅猛。1995[1]35年，快速成型技术被列为未来我国十大模具发展技术。近年来，3D市场逐年扩大，3D应用也随之不断增加。如今，3D技术的两大阵营分别为工业级3D打印和桌面级3D打印。工业级则面向工业生产，可以生产模具或者机身某些重要部件等，满足工业需求，利用其自身优点，填补其他技术难以达到或昂贵成本的缺憾。桌面级3D打印机主要在于民用级别和个人级别，加工范40围一般较小，具有灵活多变价格低廉的优点，可生产模型或强度要求不高的零件。作为桌面式打印机成型技术的一种，熔融沉积制造（以下简称FDM）具有成本低、成型效果好、成型速度较快的优点，在3D打印市场上有着重要的位置。作者简介

7、：朱政红（1959-），女，副教授，硕导，主要研究方向：先进制造技术.E-mail:zh_zhu@sohu.com-1-中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn1FDM成型原理FDM设备主要由三大部分组成即运动模块，送丝机构和打印喷头，如图1所示。运动45模块通常采用步进电机驱动，同步带和丝杠传动，根据程序规划路径执行运动。送丝机构则[2]是通过步进电机驱动，通过齿轮与丝材间