基于柱坐标系FDM成型系统的研究的任务书.docx

基于柱坐标系FDM成型系统的研究的任务书
一、研究背景
3D打印技术已经成为了制造业领域中的一种重要技术，可以应用于机械、医疗、教育、建筑等多个领域。其中一种常见的3D打印技术就是FDM成型技术。目前市面上已经存在多种基于FDM技术的3D打印系统，但是仍然存在很多问题，比如研究方向的多样化、精度的提高、制造时间的缩短等，针对这些问题进行研究，就是一个急需解决的问题。
二、研究内容
本研究的主要内容是基于柱坐标系FDM成型系统的研究。具体包括:
1.柱坐标系FDM成型系统的设计和构建
1.1设计FDM成型系统的关键零部件：包括打印头、底板、马达、导轨等等
1.2构建柱坐标系FDM成型系统，保证FDM成型系统的性能
2.基于计算机辅助设计软件进行模型的3D建模
2.1选择合适的计算机辅助设计软件，进行模型的3D建模
2.2.确保建模质量和精度。
3.FDM成型系统的程序和参数设置
3.1确定FDM成型系统的物理参数和工作参数
3.2编写控制程序，保证FDM成型系统的正确运行。
4.填充材料的选择和应用
4.1研究和分析不同填充材料的性能。
4.2根据不同的应用场景，选择合适的填充材料，开展相关的试验。
5.FDM成型系统的实验研究和分析
对构建好的FDM成型系统，按照试验计划进行实验室测试和分析，主要研究对象是成型时间、成型精度、填充材料等，对实验结果进行统计和分析，为调整设备参数和改进工艺提供科学依据。
三、研究意义
此项研究对推动3D打印的应用、提高FDM成型系统的性能和质量具有重要的意义，重点在于：
1.本研究可以对FDM成型系统的构建和设计过程进行深入的研究，设计出更加可靠的FDM成型系统。
2.发展基于柱坐标系的FDM成型系统，拓宽了3D打印技术的应用领域，为机械、医疗、工业等多个领域提供更加智能、高效、低成本的产品设计和制造方案。
3.通过塑料材料的研究和选择，推动FDM成型系统的成型精度、成型速度等关键指标的提高。
四、研究方法
本课题主要采用实验研究法和理论分析法相结合的方法，具体包括：
1.设计并构建柱坐标系FDM成型系统，拓展材料、技术、工艺的应用范围。
2.进行填充材料挑选，并进行相关测试，为后续研究提供数据支撑。
3.基于柱坐标系FDM成型系统的成型过程进行测试并分析，为后续改善系统参数、工艺等提供指导。
4.基于计算机辅助设计软件，针对设计的物品进行3D建模。
五、研究预期成果
1.构建出基于柱坐标系FDM成型系统，并进行系统内部和外部的测试，保证系统的稳定性和高效性能。
2.揭示FDM成型系统在应用过程中的主要问题，提出相应的解决方案，推动加工过程的提高和优化。
3.发掘多种填充材料的优点，研究和分析它们在FDM成型系统中的应用，为制定更佳制造方案提供依据。
4.研究基于柱坐标系FDM成型系统的程序和参数设置，拓宽3D打印技术的更多应用领域。
5.研究基于柱坐标系的FDM成型系统的应用前景，为3D打印技术在工业、医疗、建筑等领域的推广提供支撑。
六、研究计划
时间节点|任务内容|关键节点
---|---|---
第1-2个月|研究基于柱坐标系FDM成型系统的设计和构建|打印头，底板
第3-4个月|FDM成型系统的程序和参数设置|选择计算机辅助设计软件
第5-6个月|填充材料的选择和应用|研究和分析不同填充材料的性能
第7-8个月|FDM成型系统的实验研究和分析|对构建好的FDM成型系统，按照试验计划进行实验室测试和分析
第9-10个月|论文撰写和报告准备|总结研究成果和关键发现
七、预计研究经费
设备费用：50000元
材料费用：15000元
研究经费：30000元
总计：95000元
八、参考文献
[1]谷衍渐.3D打印技术应用——原理、材料与工艺[M].北京:全友出版社,2018.
[2]陈银龙.FDM三维打印技术在汽车模型制作中的应用[J].创意科技,2018,21(7):224.
[3]于奇祥,宋志红,金泽鹏.FDM成型技术在医学器械制造中的应用[J].生物学杂志,2019,36(5):94-95.
[4]陈志,李培强,刘咏,等.3D打印技术在建筑领域中的应用研究进展[J].工程竞赛,2019,16(5):88-90.