1緒論1.1課題研究背景及意義2012年，著名的英國雜志“經(jīng)濟(jì)學(xué)人”發(fā)表了一篇關(guān)于在20世紀(jì)90年代出現(xiàn)的3D打印技術(shù)的專題報道。表明世界正在經(jīng)歷和以往不同的第三次工業(yè)革命，這場革命將推翻人們對于制造和打印概念的傳統(tǒng)認(rèn)知。近年來，3D打印技術(shù)更是不斷引人注目。印刷原理與普通印刷基本相同。逐層增加材料，從而生成實體，與以往的去除材料加工截然不同[1]。3D打印技術(shù)在過去20年里發(fā)展迅速，在很多領(lǐng)域都有所涉獵，主要有珠寶類、鞋類、工業(yè)設(shè)計類、建筑類、工程和施工、汽車，航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支等領(lǐng)域，尤其是在航天航空、醫(yī)療、軍事等領(lǐng)域具有較高的科學(xué)技術(shù)含量和研究價值，已經(jīng)有了突破性進(jìn)展和實質(zhì)性用處，在航空領(lǐng)域，使許多問題因為3D打印技術(shù)的應(yīng)用變得更簡單方便，2014年9月底，美國國家航空航天局(NASA)制造的4個零件就是使用3D打印機(jī)打印出來的，從而組裝出長達(dá)50.8毫米的用于立方體衛(wèi)星中的望遠(yuǎn)鏡，而在傳統(tǒng)制造業(yè)中通過打印四個零件從而組裝成一款望遠(yuǎn)鏡是無法實現(xiàn)的。2015年4月21日，美國宇航局的官網(wǎng)提出，為防止資源浪費和節(jié)約成本，該工程人員制造首個全尺寸銅合金火箭發(fā)動機(jī)零件，而制造該零件的技術(shù)就是增材制造技術(shù)，NASA空間技術(shù)工作組負(fù)責(zé)人表示，這將成為在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用3D打印技術(shù)層面上的新里程碑，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，3D打印技術(shù)更是通過其可以達(dá)到高精度和高復(fù)雜程度的優(yōu)點幫助許多憑借在過去的醫(yī)療條件無法治愈的患者得到了理想的治療。2014年8月28日，農(nóng)民胡師傅從3樓墜落將其左腦蓋被撞碎并凹陷，而醫(yī)生就是通過采用3D打印技術(shù)設(shè)計與重建鈦金屬材質(zhì)的缺損顱眶骨，并打印出缺損的左側(cè)顱頂骨，使胡師傅過上了正常人的生活。2014年10月13日，紐約長老會醫(yī)院的埃米爾·巴查博士通過對一個小女孩新造的高精度復(fù)制模型描述了他對該模型的分析，并且該女孩成功的完成永久性的矯正手術(shù)，手術(shù)后身體已逐漸恢復(fù)正常。對于一些形狀十分復(fù)雜，且對其精度要求較高時，由于要同時保證對精度以及復(fù)雜性的要求，這是傳統(tǒng)制造業(yè)所不能滿足的，所以這份期望就落在了這項新興增材制造技術(shù)上來了，目前也只有3D打印技術(shù)才能實現(xiàn)人們對所加工的零件這樣的一個要求，3D打印技術(shù)對人類的貢獻(xiàn)價值不可小覷，這項新興技術(shù)也在全球掀起了熱潮，所以對3D打印機(jī)的研究是非常必要并且有價值的，在未來這項技術(shù)將會在無論是航天還是醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域造福人類，我們應(yīng)該重視并且積極開展對這項新興技術(shù)的研究[2]。現(xiàn)在3D打印機(jī)按照成型和所采用的打印材料類型分為熔融沉積成型(FDM)、光固化立體成形(SLA)、分層實體制造(LOM)、電子束選區(qū)熔化(EBM)、激光選區(qū)熔化(SLM)、金屬激光熔融沉積(LDMD)、電子束熔絲沉積成形(EBF)等幾種技術(shù)[3]：(1)熔融沉積成型FDMFDM打印機(jī)采用成卷的熱塑性絲材，例如塑料絲、金屬絲等，通過送絲機(jī)構(gòu)擠出到噴嘴處，絲材被噴嘴處的熱核心加熱熔融，通過計算機(jī)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，經(jīng)過傳動機(jī)構(gòu)，例如齒輪、同步帶或絲杠螺母裝置，從而控制噴頭相對于支撐板在X、Y、Z方向移動，噴頭一邊隨著電機(jī)控制按照模型移動，一邊噴嘴中擠出的已經(jīng)被加熱熔融的材料迅速固化成層，就形成了三維產(chǎn)品。(2)光固化立體成形SLASLA打印機(jī)首先利用生成的程序代碼對激光掃描器和升降臺進(jìn)行精準(zhǔn)控制，而程序代碼是通過離散程序算法對立體模型進(jìn)行分析和計算得到，材料使用液態(tài)光敏樹脂，當(dāng)升降臺在一個位置時，激光掃描器將準(zhǔn)確的掃描出這一層的截面，不斷地通過由點到線再到面的提取，實體將由這些點集合生成。(3)分層實體制造LOMLOM打印機(jī)會依照零件的形狀信息進(jìn)行每一層的截面分割，最后生成的三維模型就是由得到的截面切割片粘合而成。首先，鋪設(shè)一層塑料薄膜，然后使用機(jī)械切割機(jī)再計算機(jī)控制下切割出層的輪廓。在不需要打印的位置提前涂抹解膠水，再繼續(xù)打印出下一層薄膜片，再將特殊膠水，解膠筆用解膠筆蘸取解膠水預(yù)涂在不需要的部分，再鋪上下一層薄膜，與之同步的還有經(jīng)過8個噴管再兩層塑料薄膜之間涂抹專用膠水，新鋪設(shè)的塑料膜緊緊的粘在已經(jīng)打印出的三維模型上，然后再切割每個層里外圍形狀，并且重復(fù)直至打印完畢，最后刪除不需要的部分以獲得完整的部分。(4)電子束選區(qū)熔化EBM由真空室、電子槍組成的EBM形成裝置，其中電子槍具有陰極、陽極和聚焦掃描系統(tǒng)，并且再真空室中安裝粉末料斗、除塵器、成形平臺等，3D打印過程在高真空環(huán)境保護(hù)下進(jìn)行，先進(jìn)行鋪粉，然后通過高能量、高速度的電子束對控制區(qū)域內(nèi)金屬粉末進(jìn)行進(jìn)行轟擊，進(jìn)而使金屬材料融化，再硬化成型，最后進(jìn)行吹粉，得到所打印的產(chǎn)品。(5)激光選區(qū)熔化SLMSLM裝置通常包括光路單元、機(jī)械單元、控制單元、處理軟件和保護(hù)氣密封單元，粉末鋪灑裝置先把金屬打印材料均勻平鋪到成型圓桶上，隨后按照該層的增添區(qū)域把將粉末融化在基材上。對當(dāng)前從進(jìn)行機(jī)械加工，然后將成形圓桶降低一層的厚度，將粉末圓桶升高一定厚度，并將粉末涂布裝置放置在加工過的電流層上。設(shè)備傳輸下一輪輪廓的數(shù)據(jù)以進(jìn)行處理，并且處理這些層直到處理整個部件。整個過程在惰性氣體保護(hù)的處理室中進(jìn)行，以防止金屬在高溫下與其他氣體反應(yīng)。(6)金屬激光熔融沉積LDMDLDMD的供熱方式主要以激光束為主，按照自動輸送金屬材料粉末的方式同步并且準(zhǔn)確的將該金屬粉末送入經(jīng)過激光加熱在其表面形成的熔池中。伴隨著激光束位置的改變，金屬粉末也被連續(xù)地送到熔池中加熱融化，然后冷卻固化并形成所需的零件模型。該成形工藝可以形成大尺寸的金屬部件，但是他不能形成具有非常復(fù)雜結(jié)構(gòu)的部件。(7)電子束熔絲沉積成形EBF電子束熔絲沉積成形，也稱為電子束自由成形制造技術(shù)，是在真空環(huán)境中，以電子束為熱源，金屬絲材為成形材料，通過送絲裝置將材料絲送入熔池，并根據(jù)設(shè)定的路徑移動，直到生產(chǎn)出目標(biāo)部件模型或或坯料。該方法效率高，成型件內(nèi)部質(zhì)量好，但是成型精度和表面質(zhì)量差，不適和塑性差的材料，因為不能加工成線材。1.2國內(nèi)外3D打印機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀國內(nèi)3D打印機(jī)相對于國外來說起步較晚，技術(shù)尚未成熟，但是近幾年來，國內(nèi)在此領(lǐng)域的技術(shù)得到快速發(fā)展，國內(nèi)3D打印機(jī)相比于國外3D打印機(jī)在默寫技術(shù)層面已經(jīng)趕超國外技術(shù)，并且已經(jīng)應(yīng)用于某些實質(zhì)性產(chǎn)業(yè)。1.2.1國外3D打印機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀國外3D打印機(jī)經(jīng)歷十多年的發(fā)展歷程，在某些方面已經(jīng)取得了顯著成就，早在二十世紀(jì)八十年代，一名美國科學(xué)家就研發(fā)出了世界第一臺商用3D印刷機(jī)。由于國外發(fā)展3D打印機(jī)較早，所以較國內(nèi)發(fā)展情況更為廣泛，世界多個國家都已經(jīng)看到了3D打印機(jī)良好的發(fā)展前景，并競相開展了相關(guān)方面的研究，美國更是在二零一二年花費數(shù)千萬美元投資建立了國家增材制造創(chuàng)新研究所來支持相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展，英國政府也對這個領(lǐng)域方面相關(guān)創(chuàng)新項目進(jìn)行了一千多萬英鎊的資助以鼓勵其發(fā)展研究，日本對歐洲和美國在3D打印技術(shù)的研究相對落后。但日本為了改變落后的發(fā)展現(xiàn)狀，也投資數(shù)十億日元來提高這項技術(shù)在世界的競爭力，德國亞琛工業(yè)大學(xué)、德國激光技術(shù)研究所也得到各大企業(yè)以及基金會的資助用來研究這項技術(shù)相關(guān)項目，3D打印技術(shù)的發(fā)展前景和重要性由此可見一斑。1.2.2國內(nèi)3D打印機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀國內(nèi)3D打印機(jī)的發(fā)展在世界舞臺上占有一席之地，基本與國外同時開展研究，國內(nèi)各大高校以及研究所也爭相對這項技術(shù)積極開展研發(fā)，其中一些高校以及有色金屬研究所對打印鈦合金零件有著國際領(lǐng)先的研究技術(shù)，西北工業(yè)大學(xué)團(tuán)隊曾打印出鈦合金材質(zhì)的飛機(jī)部件的重要組成部分，北京航空航天大學(xué)還利用3D打印技術(shù)打印出鈦合金材質(zhì)的重要承受力結(jié)構(gòu)零件，我國在打印精度以及打印速度方面都有了較大提高，并且在選區(qū)熔化方面也有一定造詣[4]。目前國內(nèi)在這一領(lǐng)域已經(jīng)有一部分技術(shù)處于世界領(lǐng)先的地位，十分具有全球競爭力。雖然我國在高端領(lǐng)域有著矚目的成就，但是在3D打印技術(shù)不夠普及，無論是教育還是企業(yè)應(yīng)用不夠廣泛，而且在研發(fā)力度、資金投入等方面不足，在高校教育方面，實驗室中3D打印機(jī)的數(shù)量以及精度十分有限，并且3D打印機(jī)的造價較高，價格對于大眾較高，人們接觸研究打印機(jī)的機(jī)會較少，這些問題削弱了個人對這項技術(shù)的創(chuàng)新，也阻礙了這項技術(shù)在我國的發(fā)展以及普及速度。1.33D打印機(jī)參數(shù)(1)XY定位精度0.1mm；Z軸定位精度0.1mm(2)噴嘴直徑0.4mm；(3)成型尺寸300mm250mmQUOTE×錯誤!未找到引用源。300mm；(4)材料直徑1.75mm；(5)最快打印速度：5mm/s；(6)層厚0.1-0.3mm1.4熔融沉積成型（FDM）3D打印機(jī)工作原理及優(yōu)缺點1.4.1熔融沉積成型（FDM）3D打印機(jī)工作原理美國Stratasys公司在在上世紀(jì)八十年代發(fā)明了熔融沉積成型技術(shù)也就是FDM，該完整的制造裝置主要包含硬件和軟件，3D打印機(jī)是其中最重要的硬件裝置，使用FDM技術(shù)的3D打印機(jī)主要包含工作平臺，送絲設(shè)備，加熱噴嘴，存儲材料設(shè)備和控制設(shè)備組成。首先向X、Y、Z方向的步進(jìn)電機(jī)供電，然后運動機(jī)構(gòu)用于控制X、Y、Z方向的加熱噴嘴的運動。從而來控制打印出來的形狀，F(xiàn)DM型通過擠出機(jī)擠出并通過熱核的加熱融化。如圖1.1所示，通過噴嘴以及送絲裝置擠出噴嘴并在噴嘴運動的輪廓上固化，逐漸形成了要打印的物體的形狀，而精度需要通過傳動方式以及電機(jī)的選取等來進(jìn)行控制，所以這就需要根據(jù)打印精度來確定所設(shè)計的3D打印機(jī)所采用的方案以及傳動方式，計算機(jī)通過傳動機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)對噴頭移動的控制，在載物板上一層一層堆積，進(jìn)而將計算機(jī)中的藍(lán)圖打印出現(xiàn)實的物件。1.4.2熔融沉積成型（FDM）3D打印機(jī)的優(yōu)缺點FDM打印機(jī)是根據(jù)計算機(jī)的三維設(shè)計模型，如圖1.2所示，再通過STL文件分層處理來確定噴頭移動的軌跡，進(jìn)而控制所打印的產(chǎn)品形狀采用的打印材料一般是熱塑性材料，材料一般選用熔點小于300大于100攝氏度的絲狀材料，打印出來的產(chǎn)品耐腐蝕性好、抗菌性強(qiáng)、內(nèi)部機(jī)械應(yīng)力小、成型件強(qiáng)度及精度高，F(xiàn)DM設(shè)備價格較其他幾種低，對環(huán)境污染也比其他幾種要小，尤其是在后續(xù)的一些處理方面比較簡單，最重要的是可選用的打印材料種類多，盡管FDM打印機(jī)的打印耗時相對來說會更多，而且打印精度也沒有光固化成型技術(shù)的精度高，但是也可以滿足小型3D打印機(jī)的0.1mm的打印精度的設(shè)計需求，相比其他類別仍然是最符合這些參數(shù)的打印機(jī)[5]。圖1.1熔融沉積成型(FDM)打印機(jī)工作原理圖圖1.2FDM成型過程簡圖1.5本章小結(jié)本章重點介紹目前3D打印機(jī)技術(shù)不同分類，對國內(nèi)外3D打印技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀以及發(fā)展歷史有了一部分的了解，也對開展小型3D打印機(jī)研究的意義做了深刻的分析與調(diào)查，經(jīng)過對這些不同的成型技術(shù)的優(yōu)缺點進(jìn)行對比，為以后對方案的擬定工作做了鋪墊，打印機(jī)的發(fā)展已經(jīng)成為一種趨勢，雖然近期不能替代傳統(tǒng)制造加工技術(shù)，然而在不久的將來3D打印技術(shù)一定會變成不可或缺的一部分，在生活需要和推動3D打印技術(shù)走進(jìn)生活的前提下，設(shè)計出一種小型3D打印機(jī)，在滿足家庭使用以及個人使用的精度前提下，對打印機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，在對打印機(jī)的方案進(jìn)行確定的過程中，需要考慮經(jīng)濟(jì)因素，使用性能等因素，采用的系統(tǒng)需要滿足原理和構(gòu)造簡單，維護(hù)成本低，系統(tǒng)運行安全，并且所使用的原材料是安全無毒的，設(shè)備系統(tǒng)可以在辦公環(huán)境中安裝使用，接下來將會圍繞這一目標(biāo)，對小型3D打印機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)以及控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，使之達(dá)到所需的性能指標(biāo)。

2打印機(jī)材料、傳動方案及工藝設(shè)計2.1工藝選擇堅持設(shè)計小型3D打印機(jī)的概念，目標(biāo)是將打印機(jī)推向公眾視野，讓更多人訪問和理解3D打印機(jī)。為了在公眾心中改變3D打印機(jī)無法訪問的圖像，因此對小型3D打印機(jī)進(jìn)行了研究。供廣大3D打印愛好者學(xué)習(xí)參考，通過第一章對七種技術(shù)的簡介，以及對FDM技術(shù)的優(yōu)缺點分析可以看出，為了滿足廣泛推廣以及個人使用的特點，成本、環(huán)境污染、打印材料種類和打印之后的處理是對于廣大使用者更為實際的問題，在這些方面FDM技術(shù)較其他技術(shù)明顯具有優(yōu)勢，所以決定選擇FDM技術(shù)作為本次設(shè)計小型打印機(jī)的成型技術(shù)[6]。2.2傳動方案設(shè)計在打印機(jī)噴頭的水平方向的移動中，該移動主要是由生成的程序控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動速度進(jìn)而由步進(jìn)電機(jī)上的同步帶帶動打印機(jī)噴頭移動，然后就可以實現(xiàn)打印噴頭在X、Y、Z方向上的絕對移動，空間上的旋轉(zhuǎn)可以通過齒輪傳動、蝸輪蝸桿傳動、同步帶傳動等方式來實現(xiàn)，其中齒輪傳動可以傳遞很大的扭矩，但是傳遞穩(wěn)定性地，傳遞轉(zhuǎn)速不均勻，并且齒輪傳動對于打印機(jī)而言，空間結(jié)構(gòu)布局相對同步帶傳動不夠靈活。蝸輪蝸桿傳動雖然傳動比可以很大，有很好的減速效果，但是缺點仍然是占據(jù)空間太固定，并且磨損后不易于更換維修。經(jīng)過以上分析，采用同步帶傳動，可以滿足打印機(jī)遠(yuǎn)距離傳動，且傳動相對穩(wěn)定均勻，而且易于維修，更換磨損同步帶。在垂直方向上，可以利用用滾珠絲杠副進(jìn)行傳動，因為滾珠絲杠副在做旋轉(zhuǎn)運動時可以將旋轉(zhuǎn)運動變換成為平行于絲杠方向上的移動，滾珠絲杠主要有下面三種特點：(1)傳動效率高滾珠絲杠不僅可以將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為平行于絲杠方向上的移動，而其傳動效率也甚至也可以達(dá)到百分之九十至百分之九十八，普通絲杠的傳動效率只能達(dá)到滾珠絲杠傳動的二分之一到四分之一，并且滾珠絲杠可以用小扭矩轉(zhuǎn)換成大軸向推力，能克服較大的軸向載荷[7]。(2)運動平穩(wěn)滾珠絲杠中的滾珠是點接觸，旋轉(zhuǎn)時摩擦力小，且承受負(fù)載均勻，無明顯震動現(xiàn)象，運動平穩(wěn)，比較適合高精度的移動進(jìn)給[8]。(3)高精度、同步性好在運動過程中由于摩擦力小，所以溫升小，故由于溫度變化產(chǎn)生的變形小，并且由于配合關(guān)系好，無阻滯，無滑移，所以具有良好的同步性，可以保證精度。圖2.1小型3D打印機(jī)三維視圖在水平Z方向采用同步帶傳動控制噴頭Z方向移動電機(jī)輸出軸安裝同步帶輪，如圖2.1所示，計算機(jī)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動，帶動同步帶輪轉(zhuǎn)動，從而帶動兩根X軸向布置的按有同步帶輪的兩根光軸轉(zhuǎn)動，進(jìn)一步帶動同步帶傳動，將Z方向移動滑動臺固定在同步帶上，再由Z軸向布置的兩根光軸來克服滑動臺Y軸向重力，并使滑動臺沿著兩根光軸進(jìn)行滑動，這樣就實現(xiàn)了滑動臺帶著噴頭進(jìn)行Z方向的水平的移動[9]。在水平X軸方向上，同步帶輪固定在滑動臺上X軸方向可以直線運動的電機(jī)輸出軸上，在滑動臺上安裝兩根X軸向布置的光軸來克服噴頭Y軸向重力，并使噴頭沿著光軸進(jìn)行滑動，電機(jī)輸出軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動同步帶進(jìn)而帶動噴嘴在X方向上的移動。在Y軸方向所采用的傳動方式與前兩種傳動方式有些不同，因為在之前X、Z軸方向傳動過程中，豎直方向的重力由各自方向的兩根光軸所克服，所以在進(jìn)行水平方向移動時，電機(jī)以及同步帶只需要帶動滑動臺以及噴頭克服水平方向滑動的摩擦力即可，但是在豎直Y方向需要克服整個滑動臺（包括噴嘴以及支撐噴嘴的兩根光軸）和支撐滑動臺的兩根光軸的重力，根據(jù)之前對各種傳動方式的分析，決定采用滾珠絲杠副傳動，可以通過較小的扭矩來克服較大的Y軸向負(fù)載，并且可以保證較高的精度，傳動平穩(wěn)均勻。2.3邊框材料選擇型材是具有鐵、鋼、玻璃纖維、塑料和鋁等具有較好強(qiáng)度和塑性的材料所制成的可以通過角件、角槽連接件或者特定螺栓等連接件安裝固定成特定形狀的支撐結(jié)構(gòu)，對打印機(jī)邊框結(jié)構(gòu)的選擇需要從強(qiáng)度、質(zhì)量、壽命以及耐磨損耐腐蝕性等多方面進(jìn)行考慮，而工業(yè)鋁型材有成型性能好、質(zhì)量較輕、耐腐蝕、耐磨損、導(dǎo)熱性能好等特點[10]。因此確定框架料使用工業(yè)鋁型材30系列SY-8-3030，其截面尺寸如圖2.2所示。圖2.2工業(yè)鋁型材截面示意圖圖2.3工業(yè)鋁型材組裝圖工業(yè)鋁型材之間的連接如圖2.3所示，由于角件連接對于打印機(jī)而言占用過多空間，且容易阻礙運動，所以通過L型角槽連接件SY-IB3238M6-30L組裝在一起，使用固定螺釘SY-FSM6×8固定連接件和型材，從而使型材之間相對位置固定。工業(yè)鋁型材X方向長度550mm，Z方向長度510mm，Y方向長度540mm。

3打印機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1負(fù)載估算3.1.1X軸電機(jī)驅(qū)動負(fù)載滑動臺70g、擠出加緊裝置15g、風(fēng)扇20g、散熱片20g、連接座25g、連接管5g、熱核心10g、噴頭5g、滑塊座200g。合計負(fù)載650g，計算負(fù)載800g。3.1.2Z軸電機(jī)驅(qū)動負(fù)載電機(jī)280g、電極支撐座720g、支撐板1300g、光軸兩根240g、軸承四個160g、滑塊兩個620g、滑塊安裝座兩個500g、X軸向組裝800g。合計負(fù)載4620g，計算負(fù)載5000g。3.1.3Y軸電機(jī)驅(qū)動負(fù)載載物臺2000g、支撐架2000g。合計負(fù)載4000g，計算負(fù)載6000g。3.2同步帶與同步帶輪選定同步帶主要起傳動作用，其傳動精度的大小將影響到加工的精度，同步帶的選擇應(yīng)根據(jù)其所傳動的極限轉(zhuǎn)速和所受的載荷進(jìn)行選擇。在水平方向需要通過同步帶與同步帶輪傳動來帶動噴頭水平移動，直線導(dǎo)軌摩擦系數(shù)QUOTEμ=0.002錯誤!未找到引用源。。計算最大負(fù)載QUOTEm=5000g錯誤!未找到引用源。，則在所需要克服的摩擦阻力計算： (3.1)式中：——摩擦阻力，;——摩擦阻力系數(shù)；——質(zhì)量，；——重力加速度，；代入相關(guān)參數(shù)算得所需要克服的摩擦阻力：已知電機(jī)保持轉(zhuǎn)矩拉力計算： (3.2)式中：——拉力，；——電機(jī)轉(zhuǎn)矩，；——距離，；代入相關(guān)參數(shù)可計算得到拉力：所提供的加速度計算： (3.3)式中：——加速度，；——拉力，；——阻力，；——質(zhì)量，；代入相關(guān)參數(shù)可算得計算加速度：設(shè)套裝或噴頭移動速度為根據(jù)式中：——移動的初始速度，；——移動的終止速度，；——移動的加速度，；——移動的距離，；因此，計算在電機(jī)反轉(zhuǎn)期間滑塊減速到零所需的距離： (3.4)可見滿足小型打印機(jī)0.1mm的打印精度條件。假設(shè)打印速度為QUOTEv0=50mms=3m/min錯誤!未找到引用源。 (3.5)滿足轉(zhuǎn)速Q(mào)UOTEn<3r/s錯誤!未找到引用源。的安全值，所以符合使用要求。表3.1圓弧齒同步帶帶齒和帶寬尺寸帶型3M5M8M14M20M節(jié)距3581420齒高1.222.063.386.028.40齒頂圓角半徑0.871.492.464.506.50齒根圓角半徑0.24~0.300.40~0.440.64~0.761.20~1.351.77~2.01齒根厚s1.783.055.159.4014齒形角14°14°14°14°14°帶高2.403.806.0010.0013.20帶寬6,9,159,15,20,25,30,4020,25,30,40,50,60,70,8530,40,55,85,100,115,130,150,17070,85,100,115,130,150,170,230,290,340選擇齒數(shù)為14齒的同步帶輪，根據(jù)表3.1選擇3M型號圓弧齒同步帶，并檢查表格即可獲得為3mm的節(jié)距，由于克服水平移動摩擦力較小，帶寬選擇6mm即可滿足強(qiáng)度條件，根據(jù)所選同步帶節(jié)距為3mm，所以在設(shè)計同步帶輪中心距時，應(yīng)注意選擇使同步帶距離為3mm倍數(shù)的中心距[11]。同步帶輪直徑 (3.6)計算同步帶節(jié)線長度：X軸方向布置同步帶輪中心距：QUOTEax=375mm錯誤!未找到引用源。Y軸方向布置同步帶輪中心距：QUOTEay=99mm錯誤!未找到引用源。Z軸方向布置同步帶輪中心距：QUOTEaz=390mm錯誤!未找到引用源。根據(jù)同步帶長度QUOTEL=2a+dπ=2a+PZ錯誤!未找到引用源。可計算各同步帶長度： (3.7) (3.8) (3.9)根據(jù)同步帶長度，在X軸方向布置的為264齒的同步帶，在Y軸方向布置的為80齒的同步帶，在Z軸方向布置的同步帶為274齒的同步帶。3.3步進(jìn)電機(jī)的選定通過程序產(chǎn)生脈沖信號控制步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生相應(yīng)的角位移，而產(chǎn)生的脈沖信號的頻率則可以控制步進(jìn)電機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)速度和角加速度，它的旋轉(zhuǎn)是以步距角為單位，一步一步的轉(zhuǎn)動，所以在選取電機(jī)是要考慮步距角對打印機(jī)打印精度的影響，同時轉(zhuǎn)速與加速度也是影響精度的重要因素[12]。步進(jìn)電機(jī)機(jī)座號主要有35、39、42、57、86、110等，根據(jù)相數(shù)分為兩相、三相、五相步進(jìn)電機(jī)，通常步進(jìn)電機(jī)的精度是步距角的3-5%。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)在Y軸以相同的速度進(jìn)行移動時，計算電機(jī)所需的驅(qū)動扭矩： (3.10)由于步進(jìn)電機(jī)精度為步距角的3-5%，擬選擇步距角為1.8°的42兩相步進(jìn)電機(jī)，并且這個誤差是周期性的誤差，不會進(jìn)行累積，所以不用擔(dān)心會發(fā)生更大的誤差，故按照步距角最大精度誤差5%計算，可以算得電機(jī)的最大精度誤差為0.09°。由于電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度與滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)角度一致，根據(jù)滾珠絲杠和螺母運動距離的公式： (3.11)由此可見，42兩相步進(jìn)電機(jī)步距角滿足打印機(jī)設(shè)計的精度要求。3.4滾珠絲杠副的選定首先根據(jù)表3.2所示滾珠絲杠副型號以及參數(shù)[13]。建議選擇使用軸向負(fù)載較小，公稱直徑QUOTEd0為12mm，公稱導(dǎo)程QUOTEPh0為4mm的FFZD1204-3規(guī)格的滾珠絲杠，絲杠外徑為11.3mm，絲杠低徑為9.5mm，基本額定動載荷QUOTECa錯誤!未找到引用源。為4KN，基本額定靜載荷QUOTEC0a錯誤!未找到引用源。為6.7KN，螺母尺寸等參數(shù)見下表3.2和表3.3。表3.2滾珠絲杠型號參數(shù)表規(guī)格代號公稱直徑d0公稱導(dǎo)程Ph0絲杠外徑d1鋼球直徑Dw絲杠底徑d2循環(huán)圈數(shù)動載荷Ca(KN)靜載荷C0a(KN)剛度KcN/μmFFZD1204-312411.32.389.5346.7417FFZD1604-316415.32.3813.534.89.7442FFZD1605-316515.33.512.937.613.2400FFZD2004-320419.32.3817.535.312.1519FFZD2005-320519.53.516.939.118.3536FFZD2504-325424.1321.938.320.2654FFZD2505-325524.53.521.9310.223.6657FFZD2506-325623.9420.9311.323.7636FFZD3204-332431.1328.939.627.9823FFZD3204-532431.1328.951545.61340FFZD3205-332531.53.528.9311.731.4826FFZD3205-532531.53.528.9518.152.41346FFZD3206-332630.9427.931332.1839FFZD3206-532630.9427.9520.253.51367FFZD3210-33210325.750.2772FFZD3210-5321054083.81256FFZD4005-340539.53.536.931340.61025FFZD4005-540539.53.536.9520.267.71671FFZD4006-340638.9435.9315.143.81017FFZD4006-540638.9435.9523.5731658表3.3滾珠絲杠螺母安裝尺寸參數(shù)表螺母安裝連接尺寸D1(g6)D2()L1D3BD4D5D6hD7M222210448332M2.52828105210385.810632M62828105210385.810632M63636106211485.810640M63636106211485.810640M64040106611535.810646M64040106611535.810646M64040106611535.810646M65050107611635.810656M65050107611635.810656M6505010821367712762M6505010821367712762M6505010821367712762M6505010821367712762M6535315901571915970M6535315901571915970M6606010941575915975M6606010941575915975M6606010941575915974M6606010941575915974M6經(jīng)過磨削加工生產(chǎn)出的磨制滾珠絲杠精度要比軋制滾珠絲杠精度高，制造磨削滾珠絲杠需要更多的時間，制造該滾珠絲具有高精度，高成本的特點，而軋制滾珠絲杠是采用精密滾壓成型技術(shù)進(jìn)行加工出來的[14]。軋制滾珠絲杠相對于磨制滾珠絲杠來說，具有精度相對較低，加工時間短，低成本的特點。在同時符合設(shè)計要求時，要盡可能的選擇軋制滾珠絲杠。根據(jù)對打印機(jī)空間結(jié)構(gòu)布局設(shè)計可得滾珠絲杠軸向長度420mm，根據(jù)表3.4可知，打印機(jī)所選用滾珠絲杠長度屬于QUOTE400~500錯誤!未找到引用源。400~500mm，表中對于軋制滾珠絲杠的選型里的精度無法滿足打印機(jī)設(shè)計的精度要求，因此要選用C5精度等級的磨制滾珠絲杠，可保證滾珠絲杠精度在0.1mm以內(nèi)。絲杠類別磨制滾珠絲杠軋制滾珠絲杠精度等級C0C1C2C3C5C7C8螺紋長/mm±Ee±Ee±Ee±Ee±Ee±E±E—31543.565871282318每300mm±0.05mm每300mm±0.01mm31540053.57597131025204005006485107151027205006306496118161230236308007510713918133525800100086118151021154027100012509613918112416463012501600117151021132918543516002000——181125153521654020002500——2213301841247746表3.4滾珠絲杠精度等級對于滾珠絲杠的旋轉(zhuǎn)速度要求，首先滾珠絲杠的工作旋轉(zhuǎn)速度不能高于臨界速度，而且滾珠絲杠的最高轉(zhuǎn)速也不能高于DN值，臨界轉(zhuǎn)速是通過兩支承點固定安裝的方式來計算出許可轉(zhuǎn)速的數(shù)值，在工作狀態(tài)中需要保證滾珠絲杠的工作轉(zhuǎn)速小于危險轉(zhuǎn)速的百分之八十，這樣才能保證在不發(fā)生共振的情況下安全的進(jìn)行工作。根據(jù)臨界轉(zhuǎn)速計算公式如式(3.12)： (3.12)其中：QUOTEn1-錯誤!未找到引用源。 —臨界轉(zhuǎn)速，QUOTErmin錯誤!未找到引用源。；QUOTEE-錯誤!未找到引用源。 —楊氏彈性模量(通常情況下QUOTEE=2.06×105N/mm2錯誤!未找到引用源。)；QUOTEL–錯誤!未找到引用源。 —絲杠安裝間距，mm；QUOTEdr-錯誤!未找到引用源。 —絲杠溝槽最小直徑，mm；QUOTEρ-錯誤!未找到引用源。 —絲杠材料的密度(QUOTE7.8×10-6Kg/mm3錯誤!未找到引用源。)；QUOTEA-錯誤!未找到引用源。A —絲杠溝槽最小直徑所在剖面的面積，QUOTEA=π4dr2，mm2錯誤!未找到引用源。—絲杠斷面與轉(zhuǎn)動慣量有關(guān)的參數(shù)，；QUOTEλ、f-錯誤!未找到引用源。—與安裝方式有關(guān)的系數(shù)，不同安裝方式下的QUOTEλ、f錯誤!未找到引用源。值見表3.5表3.5滾珠絲杠安裝方式對的影響絲杠安裝方式絲杠安裝方式固定—固定21.94.730支承—支承9.7固定—支承15.13.927固定—自由3.41.875圖3.1滾珠絲杠支承方式如圖3.2所示，滾珠絲杠最常見的安裝方法是一側(cè)固定另一側(cè)支撐，這種安裝方法的好處是在滾珠絲杠長時間工作時，產(chǎn)生摩擦熱，螺桿會向軸向方向伸長，這是支承段可以容許小范圍的變化，防止絲杠彎曲變形[15]。根據(jù)選擇的打印機(jī)滾珠絲杠兩端固定方式，軸承應(yīng)固定在上端，絲杠可以徑向移動，下端通過聯(lián)軸器與電機(jī)輸出軸連接。查表3.4可知，滾珠絲杠安裝方式為固定-支承，從而可知f值為15.1，QUOTEλ錯誤!未找到引用源。值為3.927，將QUOTEf、λ錯誤!未找到引用源。數(shù)值帶入計算轉(zhuǎn)速公式： (3.13)值指的是絲杠公稱直徑與絲杠旋轉(zhuǎn)速度的乘積，計算值：Y軸上采用滾珠絲杠副傳動，軸向計算負(fù)載為6Kg。由于軸向負(fù)載大于許可軸向負(fù)載的情況下可能會導(dǎo)致滾珠絲杠發(fā)生彎曲變形，對精度有著極大的影響，所以需要對滾珠絲杠軸向載荷進(jìn)行校核計算，滾珠絲杠在不發(fā)生形變的前提下，所允許的最大軸向載荷的計算公式為： (3.14)其中：—最大軸向允許載荷，N；QUOTEE-錯誤!未找到引用源。—楊氏彈性模量(通常情況下絲杠材料的QUOTEE=2.06×105N/mm2錯誤!未找到引用源。)—絲杠安裝距離，mm；QUOTEdr-錯誤!未找到引用源。—絲杠溝槽最小直徑，mm；QUOTEJ-錯誤!未找到引用源。—絲杠斷面與轉(zhuǎn)動慣量有關(guān)的系數(shù)，；QUOTEη1、η2-錯誤!未找到引用源。—表3.6與安裝方式有關(guān)的系數(shù)QUOTEη1、η2錯誤!未找到引用源。、值絲杠安裝方式絲杠安裝方式固定—固定420.0支承—支承15.0固定—支承210.0固定—自由0.251.2由于滾珠絲杠安裝方式為一端固定另一端支承，所以根據(jù)表3.6可查得QUOTEη1=2錯誤!未找到引用源。，QUOTEη2=10.0錯誤!未找到引用源。，對允許最大軸向載荷計算： (3.15)實際軸向計算載荷為6Kg，計算軸向力約為QUOTE6×9.8=58.8N錯誤!未找到引用源。,所以軸向載荷在允許范圍之內(nèi)，滾珠絲杠滿足條件。3.5直線光軸選定直線光軸可以為直線運動軸承起到引導(dǎo)作用，通過與直線運動軸承的配合，可以實現(xiàn)沿著軸向均勻穩(wěn)定的滑動[16]。光軸通常使用的材料常用的有35、45、50碳素結(jié)構(gòu)鋼，本次設(shè)計選取的是最常用的45號鋼。在X軸方向布置一共四根光軸，其中兩根起到支撐作用，做為支撐噴頭進(jìn)行X軸方向滑動，克服噴頭豎直方向自身重力，在光軸兩端用定位螺釘固定，防止光軸轉(zhuǎn)動，故擬選用直徑為8mm的光軸，另外兩根是起到傳動作用，電機(jī)輸出軸旋轉(zhuǎn)帶動同步帶輪轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動同步帶運動，而這兩根光軸的主要作用就是與同步帶輪轉(zhuǎn)動，兩端安裝滾動軸承，在豎直方向并沒有支撐要求，所以擬選用直徑為5mm的光軸。在Z軸方向布置的光軸選用直徑為8mm的光軸，在兩端采用軸肩定位，防止光軸沿著軸向移動，在軸端處將光軸加工出一個平面，用定位螺釘將軸固定，防止光軸轉(zhuǎn)動。在Y軸方向布置兩根光軸，由于升降臺豎直方向重力主要由滾珠絲杠來克服，所以兩根光軸主要作用是使螺母裝置沿著光軸做豎直方向滑動，并不承受徑向力與過大軸向力，但由于長度過長，在升降臺沿著豎直方向運動時容易發(fā)生跳動，所以光軸長度不可以過細(xì)，擬選用直徑為8mm的光軸。由于套裝計算重量為5Kg，所以經(jīng)比較在Z軸軸方向布置的兩根光軸所承受的徑向力最大，所以需要對這兩根光軸進(jìn)行強(qiáng)度校核，兩根光軸對稱布置，所以只需要校核其中一根就可以，現(xiàn)在選擇右側(cè)光軸進(jìn)行強(qiáng)度校核。光軸長度為490mm，每根軸承受重力為QUOTE5×9.8÷2=24.5N錯誤!未找到引用源。，受力如圖3.2所示圖3.2直線光軸受力示圖由此計算出最大彎矩在光軸中間位置，所受彎矩為 QUOTEMZ=2.45×4902=600.25N錯誤!未找到引用源。 (3.1光軸受應(yīng)力最大處所受應(yīng)力 (3.17)式中：——最大彎矩，；——抗彎截面系數(shù)；——距離，；因為所以查《機(jī)械設(shè)計手冊》可知經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理45號鋼彎曲疲勞極限QUOTEσ-1錯誤!未找到引用源。為270MPa，安全系數(shù)QUOTEns錯誤!未找到引用源。選1.8，根據(jù)許用應(yīng)力條件：所以直徑8mm的光軸滿足強(qiáng)度條件。3.6滾動軸承的選定首先是X軸方向布置的直徑為5mm的光軸，由于光軸水平布置，主要作用是克服滑動輪以及光軸自身的重力，幾乎不承受軸向力，根據(jù)表3.7，故決定選取內(nèi)徑為3mm的6000-2Z型深溝球軸承，軸承兩端安裝有防塵蓋，深溝球軸承主要承受徑向載荷，且同時可以承受較小的軸向載荷，所以深溝球軸承可以滿足X軸方向布置的光軸受力要求。還有Y軸方向布置的滾珠絲杠兩端無螺紋處也需要用軸承支撐，無螺紋處直徑為10mm，由于在豎直方向布置，在滾珠絲杠副工作時會發(fā)生軸向加速或減速的過程，并且在工作過程中滾珠絲杠與螺母裝置摩擦?xí)a(chǎn)生熱量，絲杠受熱會發(fā)生軸向伸長，從而產(chǎn)生軸向力，所以選擇內(nèi)徑為10mm的70000(AC)型的角接觸球軸承[17]。表3.7各類軸承徑向X和軸向載荷系數(shù)Y軸承類型軸承代號相對軸向載荷XYXY深溝球軸承600000.0140.19100.562.300.0280.221.990.0560.261.710.0840.281.550.110.301.450.170.341.310.280.381.150.420.421.040.560.441.00角接觸球軸承70000C()0.0150.38100.441.470.0290.401.400.0580.431.300.0870.401.120.290.551.020.440.561.000.580.561.0070000AC()0.68100.410.8770000B()1.14100.360.57根據(jù)通用軸承壽命計算公式： (3.18)式中：——軸承的壽命； ——額定工作狀態(tài)下軸承的轉(zhuǎn)速； ——溫度系數(shù)； ——當(dāng)量動載荷；查機(jī)械設(shè)計手冊表20.6-1可知：內(nèi)徑d為3mm，D為10mm的60000型深溝球軸承的基本額定動載荷為0.65KN，基本額定靜載荷為0.22KN。內(nèi)徑d為10mm，D為26mm的70000(AC)型角接觸球軸承的基本額定動載荷為4.75KN，基本額定靜載荷為2.12KN。滾動軸承在工作條件下和基本額定動載荷條件相同的情況下會承受徑向載荷和軸向載荷，對滾動軸承進(jìn)行壽命和軸承受力情況轉(zhuǎn)換為當(dāng)量動載荷計算，在當(dāng)量動載荷P的作用下，滾動軸承在當(dāng)量動載荷作用的條件下與實際工作負(fù)載的條件下壽命相同，當(dāng)量載荷的一般計算公式為 (3.19)式中：QUOTEX-錯誤!未找到引用源。—徑向動載荷系數(shù)，其值查閱機(jī)械設(shè)計第三版表9-7；QUOTEY-錯誤!未找到引用源。—軸向動載荷系數(shù)，其值查閱機(jī)械設(shè)計第三版表9-7；QUOTEFr-錯誤!未找到引用源。—軸承所承受的徑向載荷，N;QUOTEFa-錯誤!未找到引用源。—軸承所承受的軸向載荷，N;QUOTEfp-錯誤!未找到引用源。—載荷系數(shù)，考慮機(jī)器的運轉(zhuǎn)狀況對軸承載荷的影響，查閱機(jī)械設(shè)計第三版表9-8；在僅承受純徑向載荷QUOTEFr錯誤!未找到引用源。的軸承條件下，當(dāng)量動載荷為： (3.20)式中：——載荷系數(shù)；——軸承所受的徑向載荷，；在僅承受軸向載荷QUOTEFa錯誤!未找到引用源。的軸承條件下，當(dāng)量動載荷為： (3.21)——載荷系數(shù)；——軸承所受到的軸向載荷；設(shè)軸承在工作期間的平均轉(zhuǎn)動速速n為QUOTE1000rmin錯誤!未找到引用源。，并根據(jù)上式計算等效負(fù)荷：X軸方向布置的直徑為5mm的光軸在工作時的溫度小于120，所以根據(jù)機(jī)械設(shè)計第三版表9-5可查得深溝球軸承QUOTEfp=1錯誤!未找到引用源。，只承受徑向載荷,所以深溝球軸承壽命為： (3.22)因此，深溝球軸承基本額定壽命為h，達(dá)到該額定壽命的可靠性為90%。Y軸方向布置的直徑為10mm的滾珠絲杠在工作的時候溫度小于120，所以根據(jù)機(jī)械設(shè)計第三版表9.5可查得角接觸軸承QUOTEfp=1錯誤!未找到引用源。，對于僅承受軸向載荷QUOTEP=50N錯誤!未找到引用源。的角接觸球軸承，該角接觸球軸承壽命為：因此，深溝球軸承的本額定壽命為h，達(dá)到該額定壽命的可靠性為90%。3.7直線運動軸承的選定直線運動軸承是與光軸配合使用的軸承[18]。直線運動軸承中有滾動體，與軸點接觸，所以摩擦因數(shù)極小，且由于滾動體不止一個，數(shù)量較多，所以直線運動軸承在光軸上滑動時，摩擦力小，并且運動平穩(wěn)，無顫動，直線運動軸承有套筒型(LB型)、調(diào)整間隙型(LB-AJ型)等。在Y軸方向布置的兩根直徑為8mm的光軸需要安裝直線運動軸承，長法蘭直線運動軸承，如圖3.3所示，具有穩(wěn)定性好，壽命長，耐磨，且易于通過螺栓安裝固定在升降臺上等優(yōu)良特點，如圖3.4所示，在安裝孔上通過螺栓與升降臺固定，從而實現(xiàn)共同運動，而套筒型直線運動軸承不方便帶動升降臺一同運動，所以決定選擇使用長法蘭型直線運動軸承安裝在兩個光軸上，配合升降臺在豎直方向進(jìn)行滑動。圖3.3法蘭型直線運動軸承示意簡圖圖3.4法蘭型直線運動軸承截面圖因為豎直方向安裝法蘭型直線運動軸承的兩根光軸直徑為8mm，所以需要選擇軸承內(nèi)徑與光軸直徑相同的軸承，根據(jù)表3.8可查得，選取型號為LMH8LUU的加長橢圓法蘭直線運動軸承。表3.8法蘭型直線軸承型號規(guī)格表公稱軸徑mm加長橢圓法蘭重量(gf)主要尺寸和公差mmdrmmDmmL公差公差公差6LMH6LUU2860-10120-1335±3008LMH8LUU478154510LMH10LU9010190-165512LMH12LUU1021221570-30013LMH13LUU12313236116LMH16LUMH20LUU247200-12320-198025LMH25LUU52525401120-40030LMH30LUU6453045123因為在水平方向，支撐套裝和噴頭滑動的光軸直徑都是8mm，由于在水平方向不承受過大軸向力，所以決定選取套筒型直線運動軸承，標(biāo)準(zhǔn)型直線運動軸承，如圖3.5所示，截面如圖3.6所示。圖3.5標(biāo)準(zhǔn)型直線運動軸承圖3.6標(biāo)準(zhǔn)型直線運動軸承截面圖因為豎直方向安裝法蘭型直線運動軸承的兩根光軸直徑為8mm，所以需要選擇軸承內(nèi)經(jīng)與光軸直徑相同的軸承，根據(jù)表3.9可查得，選取型號為LM8的標(biāo)準(zhǔn)型套筒直線運動軸承。表3.9標(biāo)準(zhǔn)型直線運動軸承型號規(guī)格表型號內(nèi)徑內(nèi)徑公差外徑外徑公差長度靜載荷動載荷標(biāo)準(zhǔn)型dr精密極高精度DLC(N)C0(N)LM330-0.0050-0.00870-0.0091088.2108LM4481288.2127LM551015167206LM660-0.0060-0.009120-0.01119206265LM8S81517176225LM881524265402LM1010190-0.01329373549LM12122130412598LM13132332510775LM161628377751180LM20200-0.0070-0.010320-0.016428631370LM252540599801570LM3030456415702750

4打印機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計4.1單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計根據(jù)表4.1型號表，芯片小型打印機(jī)選擇LPC1768最小系統(tǒng)作為打印機(jī)芯片，32位低功耗CMOS微處理器，因為先進(jìn)的指令集和單周期指令執(zhí)行時間，可以減輕功耗與系統(tǒng)處理速度之間的矛盾。表4.1LPC17系列單片機(jī)選型表型號內(nèi)核封裝最大頻率Flash(KB)RAM(KB)I/O管腳LPC1752Cortex-M3SOT315-1100MHz641652LPC1754Cortex-M3SOT315-1100MHz1283252LPC1756Cortex-M3SOT315-1100MHz2563252LPC1758Cortex-M3SOT315-1100MHz5126452LPC1759Cortex-M3SOT315-1120MHz5126452LPC1763Cortex-M3SOT407-1100MHz2566470LPC1768Cortex-M3SOT407-1100MHz5126470LPC1769Cortex-M3SOT407-1100MHz5126470LPC1774Cortex-M3SOT486-1100MHz1284070LPC1776Cortex-M3SOT459-1120MHz25680165LPC1777Cortex-M3SOT459-1120MHz51296165LPC1778Cortex-M3SOT486-1120MHz51296109LPC1768單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖4.1所示，LPC1768作為打印機(jī)控制系統(tǒng)的主控制器，電腦將指令通過USB接口傳遞到主控制器上，然后，通過主控制器向電機(jī)驅(qū)動芯片