为快速开发某型高强度液压马达壳体铸件,利用3D打印砂芯、高密度泡沫外模和数值模拟分析等方法,确定了铸件的铸造工艺方案。实际生产验证表明,采用3D打印整体式砂芯,高密度泡沫模造型制芯的快速铸造工艺,缩短了开发周期,降低了开发成本。

以设计一款新型的方向盘转角传感器为目的,首先研究其背景,再分析传感器的运行原理,然后使用CATIA软件绘画出转角传感器各机构的零件图以及总装配图,并用3D打印机打印出模型,接着对模型进行组装,最后对传感器模型进行线路测试得出转角角度与输出电压的关系线图,根据实验数据对传感器的性能进行评估。

为提高3D打印机出丝的连续性与稳定性,提出送丝机构和喷嘴协同优化方法,克服了已有的打印机喷嘴和送丝机构单独优化而忽略两者之间耦合效应的不足。以喷嘴加热段长度、散热段长度、出口长度、送丝速度为优化参数,以喷嘴截面平均速度和平均温度为优化目标,设计正交试验,进行流体仿真。为快速得到最优方案,基于神经网络与NSGA-Ⅱ算法进行优化分析,结果表明:加热段长度为6 mm、散热段长度为4 mm、出口长度为0.7 mm、送丝速度为4.5 mm/s时,最大喷嘴截面

3D打印工艺参数是影响成形形貌的关键因素,研究食品3D打印工艺参数与成形形貌的关系对实现高效、稳定成形具有重要意义.依托自主研发食品3D打印装置,以糊状食材为打印原料,通过气压挤出系统可对食品打印成形实现实时准确控制.通过实验,研究可可粉等食品打印原料的打印速度、喷嘴出口与基板成形区距离等工艺参数对食品成形形貌的影响.进一步研究多层成形打印策略调整,优化工艺参数后,实验结果表明多层成形宽度和高度精度分别提升66.1%和13.0%.开展的相关研究及扩展成果,对以后食品3D打印技术的深入研究具有一定的参考意义.

以医学中常用到的PEEK材料作为研究对象，通过3D打印试验，对打印过程中的因素参数进行优化试验研究。利用正交试验法，以打印尺寸误差为试验指标，选取层厚、打印速度和喷嘴温度三个主要因素展开优化试验。铣削试验是利用电主轴对打印模型进行表面加工，选取合适的铣削参数展开试验。试验结果表明：层厚为0.3mm，打印速度为15mm/s，喷嘴温度为360℃时，可以获得最佳的打印质量；在此基础上进行铣削可以提高表面精度，并进一步通过试验验证。

通过CAD软件完成了左心室磁悬浮辅助泵的整体结构设计，利用计算流体动力学的方法对自主研发的左心室磁悬浮辅助泵进行数值模拟研究，根据实际工作状况对叶片承受的最大剪切应力、压力及血流流场的分布情况进行分析，结果显示：叶片最大剪切应力符合生物力学性能要求，叶片底面压力分布均匀，血流流迹没有出现涡流或回流的现象。应用3D打印技术对装配部件进行快速制造，系统调试并实验研究了左心室磁悬浮辅助泵的体外工作状况，为今后左心室磁悬浮辅助泵的优化设计及相关流体动力学实验提供了参考依据。

欠驱动是指驱动数目小于机构自由度数的运动,利用欠驱动原理能够减少机构的驱动数从而降低机构复杂性。设计了一种欠驱动机器人末端夹持器,利用复合形法对其尺寸进行了优化设计,确定了合适的杆长比。通过ADAMS仿真出接触力变化曲线。为减小机构质量,样机采用3D打印并装配,运用NI数据采集卡及LabVIEW软件搭建接触力测量系统平台,进行抓取实验并测量接触力变化。实验证明,所设计的末端夹持器能平稳地实现抓取功能,且能够满足强度和硬度要求。

为了提高3D打印产品表面的精度,减少产品成型时间,可以通过合理选择成型方向和分层方法来实现。以半球模型为例,首先采用等层厚分层法和变层厚分层法对该模型进行分层,并建立了该模型在不同成型方向上的成型误差模型,然后分别分析等层厚分层和变层厚分层对不同方向模型精度的影响。研究结果表明：在选择成型方向时,尽量使模型的高度最小;尽量选择变层厚分层算法对模型进行分层处理。

介绍了三维打印的发展历程及各型三维打印机的性能特点。按照三维打印机的发展时段，可分为传统型三维打印机、特种型三维打印机和普及型三维打印机这三种大的类型。由于三维打印机具备现代工业的技术特点，在三维软件技术整合方面、三维打印材料标准化应用方面以及对传统行业的刺激等方面都呈现出显著的影响作用。

通过实际加工分析FDM式3D打印机在打印过程中出现的底部翘曲、拉丝、出丝不畅和错位问题,寻找问题出现的原因,并提出解决方案。