基于Mach3控制板的3D打印机设计

基于Mach3控制板的3D打印机设计

3D打印制造是现代兴起的累积成型技术，是当代制造业方面具有前景的技术之一。3D打印之前常用于设计制造模具，打印零件等领域的制造模式，现在常用于直接生产某种产品，3D打印技术的出现和兴起，使其逐渐成为一项新型的主流加工技术。文章以Mach3控制板为基础，对3D打印机的框架结构、3D 打印机的传动部分、3D打印机控制主板部分进行设计分析，讲述了控制系统的主控板，详细说明了Mach3主机平台的工作原理。同时通过对设计过程中出现的一些问题进行分析对3D打印机设计时存在的问题进行了合理的规避。

标签：3D打印机；Mach3控制板；结构设计；参数计算

Abstract：3D printing manufacturing is a modern cumulative forming technology，which is one of the promising technologies in the contemporary manufacturing industry. 3D printing used to design and manufacture mould，printing parts and other fields of manufacturing mode，now often used to directly produce a product，3D printing technology and the emergence and rise，making it gradually become a new mainstream processing technology. Based on Mach3 control board，this paper designs and analyzes the frame structure of 3D printer，the drive part of 3D printer and the control motherboard of 3D printer，and describes the main control board of the control system. The working principle of Mach3 host platform is explained in detail. At the same time，through the analysis of some problems in the design process，the problems existing in the design of 3D printer are reasonably avoided.

Keywords：3D printer；Mach3 control board；structural design；parameter calculation

引言

伴着时代进步和社会科技发展，制造业设计加工规模的發展迅速猛进，市场竞争也愈来愈大，3D打印机成为加工制造业的绝对优势，一些主要的计算机技术（CAD、并行工程）等技术的出现给产品的设计与研发带来了不容小觑的方便[1]。目前国内3D打印技术还在探索和初步应用阶段，需要更长时间的实践来实现质的飞跃，飞机钛合金构件的打印、基于粉末床的SLS技术的打印技术、重型金属的3D打印开启了制造业的新时代，象征我国3D打印技术的发展拥有无限的创新空间[2]。

3D打印技术的仿真性强、效率高，成本便宜，简单易于操作等优点给人们带来了巨大的方便。但是，在用计算机软件设计和加工制造零件时，由于3D打印设备自身局限性的存在，使得零件在设计和制造加工方面有很大的关联，因此加工工艺等是影响零件的重要因素之一。基于Mach3D打印技术的出现，在一定程度上，能够降低复杂结构零件的加工难度，改变某些复杂零件在传统工艺上无