14、3D 打印与 CAD 建模技术全解析

3D 打印与 CAD 建模技术全解析

1. 3D 打印与增材制造

3D 打印(3DP)通常用于描述所有快速成型和增材制造过程,同时它也是一种特定的快速成型工艺的名称。在该工艺中,原型由精细的石膏、玉米淀粉或聚合物粉末层构成,通过喷墨打印头将液体粘合剂沉积到粉末上使其粘结在一起。此外,使用陶瓷粉末和金属粉末的 3D 打印方法也已得到开发。

增材制造(AM)是指使用增材快速成型工艺制造产品组件,也可称为增材层制造(ALM)、实体自由成型制造或 3D 打印。

以下是 3D 打印和增材制造的对比表格:
| 类型 | 定义 | 材料 | 应用场景 |
| — | — | — | — |
| 3D 打印 | 特定或泛指的快速成型及增材制造过程 | 石膏、玉米淀粉、聚合物、陶瓷、金属等粉末 | 原型制作、产品制造等 |
| 增材制造 | 使用增材快速成型工艺制造产品组件 | 多种材料 | 产品组件制造 |

2. CAD 相关基础概念
  • 计算机辅助设计(CAD) :利用计算机进行设计,常用于创建虚拟三维模型和二维图纸,辅助产品、工程组件和建筑的设计,也可用于设计二维图形和动画。
  • 计算机辅助工程(CAE) :在产品组件制造之前,利用计算机进行虚拟测试和评估,以确保其最佳性能和可制造性。
  • 计算机辅助制造(CAM) :利用计算机为组件制造做准备。
  • 计算机数控(CNC) :通过计算机控制加
内容概要:本文详细介绍了如何使用STM32微控制器精确控制步进电机,涵盖了从原理到代码实现的过程。首先,解释了步进电机的工作原理,包括定子、转子的构造及其通过脉冲信号控制转动的方式。接着,介绍了STM32的基本原理及其通过GPIO端口输出控制信号,配合驱动器芯片放大信号以驱动电机运转的方法。文中还详细描述了硬件搭建步骤,包括所需硬件的选择连接方法。随后提供了基础控制代码示例,演示了如何通过定义控制引脚、编写延时函数和控制电机转动函数来实现步进电机的基本控制。最后,探讨了进阶优化技术,如定时器中断控制、S形或梯形加减速曲线、微步控制及DMA传输等,以提升电机运行的平稳性和精度。 适合人群:具有嵌入式系统基础知识,特别是对STM32和步进电机有一定了解的研发人员和技术爱好者。 使用场景及目标:①学习步进电机STM32的工作原理及二者结合的具体实现方法;②掌握硬件连接技巧,确保各组件间正确通信;③理解并实践基础控制代码,实现步进电机的基本控制;④通过进阶优化技术的应用,提高电机控制性能,实现更精细和平稳的运动控制。 阅读建议:本文不仅提供了详细的理论讲解,还附带了完整的代码示例,建议读者在学习过程中动手实践,结合实际硬件进行调试,以便更好地理解和掌握步进电机的控制原理和技术细节。同时,对于进阶优化部分,可根据自身需求选择性学习,逐步提升对复杂控制系统的理解。
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