cadcam技术的手机支架设计及快速成型加工(附件)
设计一个多功能手机支架，包括底座、转轴、手机靠板、充电宝压板和拔销五个零件。转轴固定于底座，手机靠板可绕转轴定角度转动，充电宝压板与底座相连在扭簧的作用力下可以固定充电宝，拔销用于辅助转轴的拆卸。多功能手机支架适应市面上大多数手机，它可以调节手机靠板的角度使得手机屏幕正对着使用者的视线。多功能手机支架在使用时可以插入一个充电宝，插入多功能手机支架的充电宝可随手机支架一起移动方便随时为手机供电。安卓手机在支架上即可进行充电。多功能手机支架采用SLA3D打印机进行试制，采用光固化树脂为原材料，成型迅速简单，成本低，轻盈便捷。关键词 手机支架，多功能，SLA目 录
1 引言 1
1.1 国内外研究现状 1
1.2 本课题的主要任务 3
1.3 研究本课题采用的主要手段 3
1.3.1绘制多功能手机支架三维图所采用的Solidworks 3
1.3.2绘制零件图与装配图所采用的AutoCAD 3
1.3.3模拟仿真加工采用的MasterCAM 4
2 总体介绍 4
2.1 零件概述 4
2.2 主要尺寸的确定 6
3 零件分析 9
3.1 底座 9
3.2 轴 12
3.3 手机靠板 16
3.4 充电宝压板 19
3.5 拔销 20
4 3D打印快速成型技术 21
4.1 典型3D快速成型工艺简介 21
4.2 多功能手机支架的试制 22
5 典型零件的MasterCAM程序虚拟加工 24
结论 28
致谢 29
参考文献 30
1 引言
近几年来，随着智能手机技术的不断发展，智能手机价格不断下降，智能手机在我国得到了极大的普及。而随着移动通信技术的进步，软件行业的壮大，智能机作为一个移动的信息交换平台与软件平台功能极大的丰富了起来，这样的智能机也极大的丰富了人们的生活，甚至成为了部分人生活动不可或者缺的一部分。
每当新的事物出现并且普及必然会影响到人类的方方面面并带来各种
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30
1 引言
近几年来，随着智能手机技术的不断发展，智能手机价格不断下降，智能手机在我国得到了极大的普及。而随着移动通信技术的进步，软件行业的壮大，智能机作为一个移动的信息交换平台与软件平台功能极大的丰富了起来，这样的智能机也极大的丰富了人们的生活，甚至成为了部分人生活动不可或者缺的一部分。
每当新的事物出现并且普及必然会影响到人类的方方面面并带来各种各样新的需求。当手机使用者拿着手机看视频时，就会希望能让手机一直固定在一个地方让手机屏幕能一直对着自己，从而解放自己的双手。类似这样的需求促使了手机支架的诞生。而手机支架伴随着智能机的普及也逐渐走进了人们的生活，而本身也衍生出了各总各样的样子
当一位工程师想将自己的图纸变成实物他会怎么办？？用纸折？？并不是所有东西都可以相纸飞机一样。也许有人会想到模具，但是生产一套模具的经济成本和时间成本都太大了，没有一定的经济支持，很难将一份图纸转变成一套模具，况且一旦出了错误，高昂的投入将白白浪费。于是，有人发明了3D打印。
3D打印至今已获得了长足的发展，我国新一代战斗机歼-10战斗机的机翼就是由3D打印机生产出来的。可能你并没有在身边找到3D打印的身影，但3D打印已经渗透进了工业的方方面面，很多的设计从图纸变成实物都要通过3D打印而实现。3D打印相对于模具等生产方式的最大的有点就在于单件产品生产成本低生产时间短，从而使得3D打印广泛的应用于产品的试制领域。由于3D打印极大的降低了产品开发的周期与成本，使得工业发展速度有了极大的提高。而本课题也将受惠于3D打印技术，以较低的成本对本次设计的多功能手机支架进行试制。
1.1 国内外研究现状
通常的手机支架一般包含俩个结构，一是手机固定结构。通常做成靠板或者支撑杠的样子，手机通过重力作用靠在这样的结构上，并由静摩擦力来固定手机。也有采用夹子吸盘等结构直接固定手机机身的形式，甚至还有磁力吸附以及纳米微吸等固定结构；二是整个零件的支撑结构。这个结构用来将手机支架约束在一个可以范围内，来满足人们对手机使用的需求。简单的来说，一般的手机支架都是静止的，但是某些通过弹性较大的连接件或者连接件呈细长状时，手机在支架上会出现震动等情况，为了不让手机震动幅度过大，就需要调整手机支架材料，甚至调整整个设计结构了。
手机支架通常为塑料或树脂制品。以塑料或树脂等常用廉价的化工原料为基本材料使得支架更加轻盈，而且降低了材料成本与开模成本而支架所需要承受的手机的总量并不重，所以单纯塑料树脂材料就能提供足够的强度。当然也有各种各样其他材料的手机支架来满足人们不同类型的需求，甚至有钛合金的手机支架来满足人们的消费心理。
手机支架使用的场合通常可分为静止的环境（例如桌子上）和运动的环境（典型的莫过于车厢内）。这也导致市面上销售的手机支架主要分为三个类别分别针对前两种情况以及同时兼容这两种情况。一般普通的针对静止环境的手机支架就是一个结构复杂点的支架而已。而针对运动环境的手机支架通常会有一个固定结构来固定手机支架本身防止手机支架发生位移，这个结构可以是夹子或者吸盘等结构也可以是专门设计的可以与支架安置地相互配合的结构。当然在运动的环境下支架也要相应的设计特殊的结构来防止手机相对支架产生过大的位移。
为了研究手机支架，笔者也购买了几个不同类型的手机支架。然而，在使用手机支架的过程中笔者发现，普通的手机支架虽然能满足人们大部分的日常需求，但毕竟没有完美的物品，一个小小的手机支架也不可能尽善尽美。
图1-1 懒人支架
有人设计出了更加特别的手机支架见图1-1。这个物品也许不能叫支架吧，它拥有两个夹子。一个用于夹持手机，使得手机屏幕可以在三维方向上任意转动，另一个夹子用于固定整个机构，两个夹子中间用一个具有一定可塑性及强度的镁铝合金管，它可以通过较大的力实现塑性变形，而在较小的负载下只会发生弹性形变。使用过程中，我发现，这个设计虽然很好但是由于中间的镁铝合金管太长，使得手机会在轻微的外界干扰下发生持续的摇摆，并且，将镁铝合金管拉直（约70cm）后由于力臂太长导致放了手机后就会自动下垂。为了解决这样的问题需要将软管缩短长度或者采用性能更加优越的材料，但是缩短材料会影响支架使用者的体验效果，改变材料很有可能会增加生产成本甚至影响支架的使用。这之间的平衡点需要设计者针对不同的人群做不同的调整。
总而言之，没有任何设计可以面面俱到，本课题所设计的多功能手机支架也只是增加了手机支架部分功能，并不能适应所有的情况，使用时难免存在局限性。
1.2 本课题的主要任务
进行市场调查，确定多功能手机支架的结构方
1 引言 1
1.1 国内外研究现状 1
1.2 本课题的主要任务 3
1.3 研究本课题采用的主要手段 3
1.3.1绘制多功能手机支架三维图所采用的Solidworks 3
1.3.2绘制零件图与装配图所采用的AutoCAD 3
1.3.3模拟仿真加工采用的MasterCAM 4
2 总体介绍 4
2.1 零件概述 4
2.2 主要尺寸的确定 6
3 零件分析 9
3.1 底座 9
3.2 轴 12
3.3 手机靠板 16
3.4 充电宝压板 19
3.5 拔销 20
4 3D打印快速成型技术 21
4.1 典型3D快速成型工艺简介 21
4.2 多功能手机支架的试制 22
5 典型零件的MasterCAM程序虚拟加工 24
结论 28
致谢 29
参考文献 30
1 引言
近几年来，随着智能手机技术的不断发展，智能手机价格不断下降，智能手机在我国得到了极大的普及。而随着移动通信技术的进步，软件行业的壮大，智能机作为一个移动的信息交换平台与软件平台功能极大的丰富了起来，这样的智能机也极大的丰富了人们的生活，甚至成为了部分人生活动不可或者缺的一部分。
每当新的事物出现并且普及必然会影响到人类的方方面面并带来各种
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
30
1 引言
近几年来，随着智能手机技术的不断发展，智能手机价格不断下降，智能手机在我国得到了极大的普及。而随着移动通信技术的进步，软件行业的壮大，智能机作为一个移动的信息交换平台与软件平台功能极大的丰富了起来，这样的智能机也极大的丰富了人们的生活，甚至成为了部分人生活动不可或者缺的一部分。
每当新的事物出现并且普及必然会影响到人类的方方面面并带来各种各样新的需求。当手机使用者拿着手机看视频时，就会希望能让手机一直固定在一个地方让手机屏幕能一直对着自己，从而解放自己的双手。类似这样的需求促使了手机支架的诞生。而手机支架伴随着智能机的普及也逐渐走进了人们的生活，而本身也衍生出了各总各样的样子
当一位工程师想将自己的图纸变成实物他会怎么办？？用纸折？？并不是所有东西都可以相纸飞机一样。也许有人会想到模具，但是生产一套模具的经济成本和时间成本都太大了，没有一定的经济支持，很难将一份图纸转变成一套模具，况且一旦出了错误，高昂的投入将白白浪费。于是，有人发明了3D打印。
3D打印至今已获得了长足的发展，我国新一代战斗机歼-10战斗机的机翼就是由3D打印机生产出来的。可能你并没有在身边找到3D打印的身影，但3D打印已经渗透进了工业的方方面面，很多的设计从图纸变成实物都要通过3D打印而实现。3D打印相对于模具等生产方式的最大的有点就在于单件产品生产成本低生产时间短，从而使得3D打印广泛的应用于产品的试制领域。由于3D打印极大的降低了产品开发的周期与成本，使得工业发展速度有了极大的提高。而本课题也将受惠于3D打印技术，以较低的成本对本次设计的多功能手机支架进行试制。
1.1 国内外研究现状
通常的手机支架一般包含俩个结构，一是手机固定结构。通常做成靠板或者支撑杠的样子，手机通过重力作用靠在这样的结构上，并由静摩擦力来固定手机。也有采用夹子吸盘等结构直接固定手机机身的形式，甚至还有磁力吸附以及纳米微吸等固定结构；二是整个零件的支撑结构。这个结构用来将手机支架约束在一个可以范围内，来满足人们对手机使用的需求。简单的来说，一般的手机支架都是静止的，但是某些通过弹性较大的连接件或者连接件呈细长状时，手机在支架上会出现震动等情况，为了不让手机震动幅度过大，就需要调整手机支架材料，甚至调整整个设计结构了。
手机支架通常为塑料或树脂制品。以塑料或树脂等常用廉价的化工原料为基本材料使得支架更加轻盈，而且降低了材料成本与开模成本而支架所需要承受的手机的总量并不重，所以单纯塑料树脂材料就能提供足够的强度。当然也有各种各样其他材料的手机支架来满足人们不同类型的需求，甚至有钛合金的手机支架来满足人们的消费心理。
手机支架使用的场合通常可分为静止的环境（例如桌子上）和运动的环境（典型的莫过于车厢内）。这也导致市面上销售的手机支架主要分为三个类别分别针对前两种情况以及同时兼容这两种情况。一般普通的针对静止环境的手机支架就是一个结构复杂点的支架而已。而针对运动环境的手机支架通常会有一个固定结构来固定手机支架本身防止手机支架发生位移，这个结构可以是夹子或者吸盘等结构也可以是专门设计的可以与支架安置地相互配合的结构。当然在运动的环境下支架也要相应的设计特殊的结构来防止手机相对支架产生过大的位移。
为了研究手机支架，笔者也购买了几个不同类型的手机支架。然而，在使用手机支架的过程中笔者发现，普通的手机支架虽然能满足人们大部分的日常需求，但毕竟没有完美的物品，一个小小的手机支架也不可能尽善尽美。
图1-1 懒人支架
有人设计出了更加特别的手机支架见图1-1。这个物品也许不能叫支架吧，它拥有两个夹子。一个用于夹持手机，使得手机屏幕可以在三维方向上任意转动，另一个夹子用于固定整个机构，两个夹子中间用一个具有一定可塑性及强度的镁铝合金管，它可以通过较大的力实现塑性变形，而在较小的负载下只会发生弹性形变。使用过程中，我发现，这个设计虽然很好但是由于中间的镁铝合金管太长，使得手机会在轻微的外界干扰下发生持续的摇摆，并且，将镁铝合金管拉直（约70cm）后由于力臂太长导致放了手机后就会自动下垂。为了解决这样的问题需要将软管缩短长度或者采用性能更加优越的材料，但是缩短材料会影响支架使用者的体验效果，改变材料很有可能会增加生产成本甚至影响支架的使用。这之间的平衡点需要设计者针对不同的人群做不同的调整。
总而言之，没有任何设计可以面面俱到，本课题所设计的多功能手机支架也只是增加了手机支架部分功能，并不能适应所有的情况，使用时难免存在局限性。
1.2 本课题的主要任务
进行市场调查，确定多功能手机支架的结构方
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