cadcam技术的图书馆多用功能梯椅设计及快速成型加工(附件)
摘要：自从3D打印技术在我国发展以来，已经取得了很大的进步，然而相对于国外先进的科技水平，我国的3D打印技术依然处于落后的地位。那么学习国外先进的创新工艺并且提高自身3D打印技术水平，就是一件非常迫切的事情。本次毕业设计运用多种计算机绘图软件，以图书馆多功能梯椅为设计目标，绘制其二维和三维图纸，试制其3D模型。在设计制造的过程中，我提升了自己的水平，学习了国外先进的3D打印技术，丰富了自己的创造能力，增强了自己的动手能力，为日后踏上社会，建设祖国的四化做贡献。关键词 图书馆梯椅，多功能，三维设计，3D打印，创新工艺 目录
1 引言 1
1.1 国内3D打印研究现状 2
1.2 国外3D打印研究现状 3
1.3 本课题的主要任务 4
1.4 研究本课题采用的主要手段 4
1.4.1 绘制多功能图书馆梯椅三维图所采用的Solidworks 4
1.4.2 绘制零件图与装配图所采用的AutoCAD 6
1.4.3 模拟仿真采用的MasterCAM 7
2 总体设计介绍 8
2.1 零件概述 8
2.2 椅子造型 9
2.3 梯子造型 10
3 典型零件设计 11
3.1 椅背的设计过程 11
3.2 椅肩的设计过程 12
3.3 支架的设计过程 13
3.4 支撑体B1的设计过程 14
3.5 支撑体B2的设计过程 15
3.6 垫板的设计过程 16
3.7 下垫板B的设计过程 17
3.8 下垫板A的设计过程 18
3.9 斜梁A的设计过程 19
3.10 斜梁B的设计过程 20
3.11 支撑体A的设计过程 20
4 3D打印快速成型技术 21
4.1 立体光固化成型法（SLA） 23
4.1.1 SLA技术3D打印机的原理 23
4.1.2 SLA 技术的优势 24
4.1.3 SLA 技术的缺陷 24
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
设计过程 19
3.10 斜梁B的设计过程 20
3.11 支撑体A的设计过程 20
4 3D打印快速成型技术 21
4.1 立体光固化成型法（SLA） 23
4.1.1 SLA技术3D打印机的原理 23
4.1.2 SLA 技术的优势 24
4.1.3 SLA 技术的缺陷 24
5 Mastercam虚拟加工。 25
结论 28
致谢 29
参考文献 30
1 引言
随着这些年高校的扩招，高等院校里的学生越来越多，很多学校新建宿舍、食堂来满足日渐增长的需求，但是图书馆座椅的需求量也需要得到满足。很多高校的图书馆到了考试周，或者即将举行大型考试之前的时候都会人满为患，先前配置的图书馆的座椅书桌以及取高处的书用的梯子日渐老化，在面对如此多的学生的时候，就会慢慢跟不上学生的需求，如果再生产更多的梯子和椅子的话又不方便进行大规模的替换，并且专门生产梯子和椅子的话，资金也是很大的问题。那么这种时候，就需要一款全新设计的，造价便宜，专供图书馆使用的多用途的梯椅来缓解这些问题。
图1 图书馆的椅子
在中国，椅子最早由胡床演化而来。自从有了椅子，人们的生活水平得到了提高，椅子的出现也直接带动了书桌、饭桌的产生，可以说，椅子在一定程度上推动了历史的进展。现在，家家户户都有椅子。以椅子的不同用途来分类，椅子包含很多形态，又因为椅子的材料、造型的不同，进而形成多种多样的形式。居家生活中，很多时候有些东西放在高处，不方便拿取，而专门在家中备一把梯子的话，又会很占用家中的储物间，那么，设计这么一款平时用来当做椅子，必要的时候可以折叠起来当做梯子的多功能梯椅就非常的符合生活的需要。
既然有了需求，那么使用一种方便快捷，节约成本，安全环保的制造工艺就成了必须解决的问题，3D打印经过这些年的发展，已经有了长足的进步，本课题的梯椅成型就使用3D打印技术。
3D打印技术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图书馆梯椅进行试制。
1.1 国内3D打印研究现状
我国国内的3D打印技术起步相对于国外比较晚，但是起步晚不代表我们没有信心追上国际水平。目前，国内多家高校及科研所都在增加对3D打印的研究。清华大学的3D打印在3D快速成型理论上作出了较大的贡献，为我国3D打印技术的增强提供了新鲜血液；西安交大的师生们则在没有外来技术的条件下，通过自己的努力研制出了使用成型精度到达0.2mm的3D打印喷头；华东科技大学研发的多喷头打印装置在世界同行中处于领先地位。3D打印在我国正处在欣欣向荣的起步阶段，虽然困难重重，但是我国的科研人员对此依然满怀信心。不过总的来说，国内的3D打印技术研发水平较之国外的先进技术水平还有很大差距。
图2 国内市场份额
我国在3D打印研发方面已经开始向世界领先看齐，而在3D打印商用领域，同样是一片百花争艳，百家争鸣的景象。在3D打印机的制造和销售方面，已经有一部分国内厂商开始做出了领头羊的姿态。深圳韦氏泰克公司，北京殷华公司已经开始着手建立3D打印机的制造和销售流水线，他们的规模可能不是很大，但是他们的技术水平却得到了国家的大力帮助，虽然和国外高尖精技术相比存在一定的差距，但是只要敢于拼搏，中国3D打印制造行业肯定会追上国外的领先水平，当然了，我们也不能只看好的方面而不看到不好的方面，就眼下来看，我国的3D打印制造行业还难以满足国内的商业化需求，这很大一部分的原因是国内的消费者对这个行业还不甚了解，加之国内3D打印技术仍然处于落后阶段，3D打印商业化道路还需要我们更加努力的探索。
1.2 国外3D打印研究现状
图3 国外市场份额
国外3D打印行业起步较早，所以不论是在3D打印的技术层面还是商用化层面，国外的3D打印技术仍处在较高的领先水平。在欧美国家，3D打印技术正引
1 引言 1
1.1 国内3D打印研究现状 2
1.2 国外3D打印研究现状 3
1.3 本课题的主要任务 4
1.4 研究本课题采用的主要手段 4
1.4.1 绘制多功能图书馆梯椅三维图所采用的Solidworks 4
1.4.2 绘制零件图与装配图所采用的AutoCAD 6
1.4.3 模拟仿真采用的MasterCAM 7
2 总体设计介绍 8
2.1 零件概述 8
2.2 椅子造型 9
2.3 梯子造型 10
3 典型零件设计 11
3.1 椅背的设计过程 11
3.2 椅肩的设计过程 12
3.3 支架的设计过程 13
3.4 支撑体B1的设计过程 14
3.5 支撑体B2的设计过程 15
3.6 垫板的设计过程 16
3.7 下垫板B的设计过程 17
3.8 下垫板A的设计过程 18
3.9 斜梁A的设计过程 19
3.10 斜梁B的设计过程 20
3.11 支撑体A的设计过程 20
4 3D打印快速成型技术 21
4.1 立体光固化成型法（SLA） 23
4.1.1 SLA技术3D打印机的原理 23
4.1.2 SLA 技术的优势 24
4.1.3 SLA 技术的缺陷 24
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
设计过程 19
3.10 斜梁B的设计过程 20
3.11 支撑体A的设计过程 20
4 3D打印快速成型技术 21
4.1 立体光固化成型法（SLA） 23
4.1.1 SLA技术3D打印机的原理 23
4.1.2 SLA 技术的优势 24
4.1.3 SLA 技术的缺陷 24
5 Mastercam虚拟加工。 25
结论 28
致谢 29
参考文献 30
1 引言
随着这些年高校的扩招，高等院校里的学生越来越多，很多学校新建宿舍、食堂来满足日渐增长的需求，但是图书馆座椅的需求量也需要得到满足。很多高校的图书馆到了考试周，或者即将举行大型考试之前的时候都会人满为患，先前配置的图书馆的座椅书桌以及取高处的书用的梯子日渐老化，在面对如此多的学生的时候，就会慢慢跟不上学生的需求，如果再生产更多的梯子和椅子的话又不方便进行大规模的替换，并且专门生产梯子和椅子的话，资金也是很大的问题。那么这种时候，就需要一款全新设计的，造价便宜，专供图书馆使用的多用途的梯椅来缓解这些问题。
图1 图书馆的椅子
在中国，椅子最早由胡床演化而来。自从有了椅子，人们的生活水平得到了提高，椅子的出现也直接带动了书桌、饭桌的产生，可以说，椅子在一定程度上推动了历史的进展。现在，家家户户都有椅子。以椅子的不同用途来分类，椅子包含很多形态，又因为椅子的材料、造型的不同，进而形成多种多样的形式。居家生活中，很多时候有些东西放在高处，不方便拿取，而专门在家中备一把梯子的话，又会很占用家中的储物间，那么，设计这么一款平时用来当做椅子，必要的时候可以折叠起来当做梯子的多功能梯椅就非常的符合生活的需要。
既然有了需求，那么使用一种方便快捷，节约成本，安全环保的制造工艺就成了必须解决的问题，3D打印经过这些年的发展，已经有了长足的进步，本课题的梯椅成型就使用3D打印技术。
3D打印技术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图书馆梯椅进行试制。
1.1 国内3D打印研究现状
我国国内的3D打印技术起步相对于国外比较晚，但是起步晚不代表我们没有信心追上国际水平。目前，国内多家高校及科研所都在增加对3D打印的研究。清华大学的3D打印在3D快速成型理论上作出了较大的贡献，为我国3D打印技术的增强提供了新鲜血液；西安交大的师生们则在没有外来技术的条件下，通过自己的努力研制出了使用成型精度到达0.2mm的3D打印喷头；华东科技大学研发的多喷头打印装置在世界同行中处于领先地位。3D打印在我国正处在欣欣向荣的起步阶段，虽然困难重重，但是我国的科研人员对此依然满怀信心。不过总的来说，国内的3D打印技术研发水平较之国外的先进技术水平还有很大差距。
图2 国内市场份额
我国在3D打印研发方面已经开始向世界领先看齐，而在3D打印商用领域，同样是一片百花争艳，百家争鸣的景象。在3D打印机的制造和销售方面，已经有一部分国内厂商开始做出了领头羊的姿态。深圳韦氏泰克公司，北京殷华公司已经开始着手建立3D打印机的制造和销售流水线，他们的规模可能不是很大，但是他们的技术水平却得到了国家的大力帮助，虽然和国外高尖精技术相比存在一定的差距，但是只要敢于拼搏，中国3D打印制造行业肯定会追上国外的领先水平，当然了，我们也不能只看好的方面而不看到不好的方面，就眼下来看，我国的3D打印制造行业还难以满足国内的商业化需求，这很大一部分的原因是国内的消费者对这个行业还不甚了解，加之国内3D打印技术仍然处于落后阶段，3D打印商业化道路还需要我们更加努力的探索。
1.2 国外3D打印研究现状
图3 国外市场份额
国外3D打印行业起步较早，所以不论是在3D打印的技术层面还是商用化层面，国外的3D打印技术仍处在较高的领先水平。在欧美国家，3D打印技术正引
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