做这个挤出机构建模的时候,最先敲定的是动力端选型,直接放弃了常用的Nema17电机,选Nema23就是冲着更高的直接输出转矩去的,毕竟近程挤出要带着散热风扇、检测模块一起装在运动端,转矩够大才能在高速打印的时候不丢步,也能省掉额外的减速齿轮组带来的背隙问题。
一开始画驱动齿轮部分的时候,试过单齿轮驱动的结构,模拟送料的时候发现PLA、PETG这些耗材表面硬度不高,单齿轮压太紧会啃碎料屑,压太松又容易在回抽的时候打滑,最后改成两个驱动齿轮同步夹持的结构,两个齿轮对向咬合耗材,受力均匀分散开,就算用柔性耗材也不会出现单边挤扁卡料的情况,建模的时候特意把两个齿轮的安装孔位做了微调公差,预留0.02mm的装配间隙,既不会卡滞也不会出现齿轮晃动的旷量。
灯丝传感器的位置改了三版,最开始放在挤出机进料口上方5mm的位置,模拟走料的时候发现耗材刚进挤出轮的时候会有轻微抖动,容易误触发断料检测,最后把光学检测端直接嵌到挤出机入口的壳体上,检测光路刚好对准耗材进入驱动轮前1mm的位置,只要耗材断料或者走完,立刻就能触发信号,不会出现空打一段才报警的情况。
散热模块的建模也花了点心思,电机端的散热风扇直接用卡扣结构固定在电机端盖上,不用额外打螺丝,装配的时候直接卡进去就行,风扇的导风槽特意对着驱动板和电机定子的位置做了倾斜导流,不是直吹外壳,能把风直接带到发热最大的线圈部位,长时间打印也不会出现电机过热退磁的问题。
外壳部分的曲面没做多余的花哨造型,所有转角都做了R2的圆角处理,一是打印的时候不用加支撑,二是装配的时候不会刮手,气嘴接头的位置特意做了凸台加强,因为快插接头经常要插拔料管,凸台加厚之后不会因为反复受力出现壳体开裂的情况。
调材质渲染的时候,电机外壳选了磨砂银的金属材质,驱动板用哑光绿的PCB质感,散热风扇做了半哑光的黑色塑料质感,蓝色的气嘴接头特意调高了一点饱和度,作为整个模型的视觉点缀,打光的时候用了45度侧光,把壳体上的散热鳍片、齿轮咬合的结构细节都打出来,倒影调得比较淡,不会抢了主体结构的注意力。整个模型所有配合位都按实际装配公差做了预留,拆件的时候把易损的检测模块、驱动齿轮都做成了可单独替换的结构,实际打样装配的时候不用整体更换,后期维护成本低很多,不管是做桌面级3D打印机的升级配件,还是做挤出机构的教学演示模型,都能直接用。
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- 系统要求: STEP / IGES,Rendering
- 软件分类: 3D打印机


