【摘 要】
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3D打印技术区别于传统的切削加工制造技术,它是一种无需进行机械加工或者使用模具,借助3D模型设计软件设计将要成型的打印技术。本文提出了一种基于熔融沉积成型（Fused Deposition Modeling,FDM）的3D打印机控制系统。该控制系统以PC+Android模块+ARM为基础,在满足实际需求的同时,设计出控制系统的硬件电路,并详细介绍了各个硬件模块的功能。其中,主要功能模块包括温度调控
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3D打印技术区别于传统的切削加工制造技术,它是一种无需进行机械加工或者使用模具,借助3D模型设计软件设计将要成型的打印技术。本文提出了一种基于熔融沉积成型（Fused Deposition Modeling,FDM）的3D打印机控制系统。该控制系统以PC+Android模块+ARM为基础,在满足实际需求的同时,设计出控制系统的硬件电路,并详细介绍了各个硬件模块的功能。其中,主要功能模块包括温度调控模块中使用PID控制算法,对打印机喷头的温度进行实时调控;电机控制模块中根据打印模型数据的处理过程,设计打印速度曲线最优方案,使用Bresenham算法完成对步进电机的准确控制;人机交互模块中,通过以Android为基础设计出人机交互主要包括本地端和远程端,定义微处理器与本地端间、本地端与远程端间两个通信协议。在设计3D打印机打印曲线中,引入Hilbert曲线,同时结合Hamilton回路最优化算法,使用网格法求解模型轮廓Hilbert曲线的交点,对模型打印路径的全方位扫描,同时结合Hilbert曲线与赋权Hamilton回路最小化算法实现对打印模型路径的最优规划。最后,完成对3D打印机控制系统的软、硬件设计,同时进行实际模型打印测试。以保证系统在设计无误的情况下稳定运行。实验结果表明:本文提出的基于FDM的3D控制系统具有较好的粗糙度、细节表现能力和尺寸精度,打印三维模型效果好。
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