李 庆, 赵文英

(安徽机电职业技术学院,安徽 芜湖 241000)

0 引 言

3D打印技术(3D print technology)，是近几年来制造领域迅速展开和推广的一个重大技术成果，是一系列快速成型技术(Rapid prototyping manufacturing, RPM)的统称。该技术诞生于20世纪80年代后期，是一种基于数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。在各行业包括珠宝、工业设计、建筑、汽车、航空航天、生物技术等都有着广泛的应用。

目前主流的3D打印机按照传动方式来主要分为3种：XYZ型、CoreXY型和三角型,见图1

图1 3D打印机结构类型

其中三角形也叫并联臂结构，基于其传动效率高，速度快，并且能够打印尺寸高的产品等特点，目前在市面上得到了广泛的应用

由于3D打印技术的普及，对于3D打印适应复杂工作条件的要求也越来越高，例如振动环境，高温高湿环境等。在复杂条件下如何保证3D打印的精度也成为了近年来广受关注的方向之一。

使用了有限元分析方法，结合假设性检验工具，针对某三角形并联臂结构3D打印机在振动条件下提高其打印精度作了研究和分析。建立了该3D打印机典型工作位置(打印喷头处于机构中心位置)的三维模型，并在此基础上建立了有限元模型并进行了模态分析，在模态分析基础上应用了某车辆谐振激励定义对该工况作了谐响应分析，得到了该并联臂结构在该谐振激励条件下打印喷头的变形，即系统在该振动条件下的机械打印误差。根据模态分析结果以及谐响应分析结果，对该并联臂结构作一定的结构优化，根据对应模态分析和谐响应分析的结果，结合工程实际应用和经济性，得出最佳优化方向。……