3D打印机自动调平浅析_图文_百度文库
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3D打印机自动调平浅析
3​D​打​印​机​自​动​调​平​的​原​理​与​实​现
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你可能喜欢转：自制3D打印机的那些事（坑）儿
从13年开始计划着造一台3D打印机（），然后一直没（tuo）空（yan）到年底，期间也就做了台PVC雕刻机，各种问题导致啥都刻不出来╮(╯▽╰)╭：就是这货差不多花了我两千块钱和两个月时间(╯‵□′)╯︵┻━┻
于是，14年12月28日，趁着考研结束等成绩的空闲，将之前的计划付诸实施。当然，考虑到可行性，我选择了制作结构简单、成本较低、具有广泛技术支持、大量DIYer实践过的Reprap Prusa i3。经过一个多月的摸索，这台机器算是能印点东西了，目前它是这个样子的：网上制作3D打印机的过程和步骤都很多很详细的，我就略过不提了，就说说我在这两个月遇到的坑（们）吧。坑1：万能的淘宝上有不少商家销售整套的i3零配件，价格略贵，但一次满足你所有需求。本着能自制就自制的精神，各处分别购买和定制不同零件自己组装才是DIYer的浪漫。于是12月28日到1月13日，开启买买买和收快递模式，快递小哥都认识我了：（图中展示的并不是全部的零件和工具）坑2：怎么知道要买什么？去Reprap的官方wiki查呗。面对满屏夹杂着各种术语的英文，压力山大，只好硬上。坑3：查wiki查到，你如果想造一台Prusa i3，首先你得有3D打印的零件（RP），这不是先有鸡还是先有蛋的问题么喂！还好，有个叫GRABER i3的Prusa i3衍生版本，这个版本的机身主体结构完全由激光切割的板材组装而成，同时满足了精度、结构稳定性和美观等要求。于是淘宝找激光切割加工。坑4：激光切割究竟选择中密度纤维板还是亚克力还是铝板或者钢板呢？纤维板在气候潮湿的地方吸潮后容易变形；亚克力上螺丝过紧容易碎掉；至于铝板和钢板——有钱任性请选择。然后我选了亚克力，心想碎了大不了粘上继续用（后来发现这是错的，见坑20）。坑5：不同激光切割加工提供商的报价差别很大，多问几家摸清市场底价在哪里，当然还要评价，如果是刷的会特别明显，用多年的网购经验可以分辨。坑6：收到机器主体的切割件后才发现图纸上的螺丝孔和螺母槽都是英制的，我买的公制螺母放进去略小。我是靠垫片解决的，但是如果提早测量一下图纸cad文件上的螺丝孔可以稍微改一下设计图就能免去安装的时候用垫片补救的麻烦。坑7：GRABER i3的设计图中并不包含送丝机（或挤出机，extruder）的设计，需要根据个人选择另外制作远程送料或近程送料机构。这个时候买现成的挤出机就输了不是么？于是参考Wood-D的激光切割挤出机，另外画了个图，再发一次图纸给激光加工店切，于是又多支出了一趟运费_(:з」∠)_坑8：在买挤出头（喷头，nozzle，hotend）的时候要清楚喷头各个参数是啥，什么叫远程什么叫近程，什么叫1.75mm什么叫3mm，这些参数对于挤出机其他零件的设计和选择具有决定意义。我自制的挤出机原本是设计为近程的，可是买来的喷头是远程的，勉强装上去根本不能用！只好改图纸，改成远程送丝结构，重新定制切割，还专门为了买几个快插气动接头，多花了好多运费。坑9：螺纹的牙距并不是同一个直径的东西都一样的，至少有粗牙、标准牙和细牙这么几种，买螺母的时候花了不少冤枉钱╮(╯▽╰)╭坑10：步进电机的出轴直径和金属齿轮不匹配千万不要用锤子硬砸。因为，敲进去之后你会发现这个齿轮以后再也拔不出来。而且被锤子砸过几次的电机扭矩似乎也有点下降（不排除是我的错觉然后我就这么废了一个电机和一个齿轮_(:з」∠)_坑11：压杜邦端子的时候，将金属簧片塞进塑料壳的时候，要完成两次防脱“咔嗒”声的穿过卡扣。我买的压线钳可能是山寨货，压出来的端子末端有点扁，卡在塑料壳外。但前端已经通过防脱卡扣，我天真地以为就这么就做好一个端子，结果...电机接上之后不转但在原地震颤，我还不明真相的将这个电机退了货。换来个新的（？），问题依旧，接着在接线排查的时候我终于发现了这个坑。坑12：关于喷头堵塞这个问题相当复杂，机器做好到现在，堵头的问题依然不时出现。官方wiki部分解释了这个问题。总的来说，问题可能有以下几个：1，热端上半部分的冷却不到位，导致塑料丝在内部软化变形，在上方压力的作用下向外膨胀，但堵塞处通常温度不足以让塑料丝具有流动性。这种情况可以通过加强喷头上方的散热而解决。当堵塞发生时，关闭风扇待整体温度上升到200℃左右即可缓慢拔出堵住的丝，然后开启风扇冷却，再将修剪好的耗材丝送入。2，喷嘴距离打印平台过近，导致送丝堵塞，此时送丝齿轮仍在转动，而耗材丝无法移动，因而被齿轮啃出一个弧形凹位，此时送丝齿轮转并不能传动到耗材上，导致送料不足。这种情况下要在打印开始时观察并及时调整第一层的高度，个人经验是喷口出来的塑料丝能被压扁但不在平台上显得太透明，即不会发生这种堵塞（如何调整第一层高度这又是另个坑，见坑16）。当堵塞发生的时候一般只需要将送丝机的弹簧螺丝卸下，用手将被啃凹的耗材推进几厘米即可（但这种问题可能与问题1并发，导致推不进去，要按1来解决）。3，耗材本身粗细不均匀，导致过粗的丝在热端之前堵住。官方wiki给出的解决方法是——买好一点的耗材。4，杂质导致的堵塞。如果不是耗材本身的问题，而是因为丝线带有静电而粘上灰尘，可以使用防尘塞（一个圆柱形的打印件里面塞棉花海绵之类的）在塑料丝进入挤出机前将其清理干净。5，其他原因总的来说，用粗一点（如0.5mm）的喷嘴发生堵塞的可能性小一些，尽管精度会低一些。我的0.3mm铜喷嘴能连续使用而不堵塞的时间还不到1小时╮(╯▽╰)╭，各路高手有相关经验希望能和我分享一下。坑13：关于第一层与平台表面的粘附我的机器的打印平台是加热板上垫一块玻璃。在打印PLA的时候涂上一层516胶水就能让打印件牢固地附着在上面（60℃）。对于ABS，我尝试过kapton（110℃）、涂PVA 固体胶（110℃）、美纹纸（约70℃）等多种表面，均不能让ABS不翘边，官方wiki上提供了几个防翘边的方法：丙酮溶解ABS后涂在平台表面上，丙酮挥发后即留下一层ABS，是打印ABS的良好表面（丙酮有毒）；蔗糖水；一种商业化的专用表面。因为担心丙酮有毒、ABS有毒、蔗糖水容易惹蚂蚁、商业化的表面太贵，所以我还是专注PLA好了。坑14：上面说道，将热床加热到110℃，这是怎么做到的？光是因为热床在12V下达不到110℃，我就退了三次货，后来明白了国产的山寨货基本上没有功率足的（不就电路板里铜薄了点嘛）。为了强行让它达到110℃，我拿出了去年买的24V电源，稍微拧了下上面的电压旋钮，在18V电压下，热床像打了鸡血那样（？）温度持续飙升。果然得靠加电压超频（×），然后用一个继电器控制电源通断（这又为一个坑埋下伏笔，见坑16），稍微修改了下固件的pin口定义，用一个自定义pin接在继电器上控制热床。继电器的哒哒声好讨厌啊...可是这样能达到110℃，值了（那时的我太天真了，见坑20）。坑15：同步带的不正确安装可能导致打印发生偏移，特别是加速过大的时候，过松的同步带跟不上同步轮的运动，导致传动失败。GRABER i3的激光切割件中也没提供固定同步带的零件，一开始我是直接将同步带圈在螺丝上的，这导致同步带严重不平行而且可以绕螺丝旋转一定角度，从而使Y轴平台在不同位置同步带的松紧程度是不同的，一定程度降低了Y轴精确度。最后我在勉强能用的机器上打印了同步带固定器，装上之后情况大为改观，调节松紧也变得更容易了。在框架许可范围内绷紧同步带能提高X轴与Y轴的打印精度。坑16：Z轴限位器这个限位器的精度基本上决定了打印的第一层的高度是否合适（第一层距离平台过低会刮花平台损坏喷头、堵塞喷头等，过高则使打印件无法贴紧表面，要是继续打印下去你将会得到一坨塑料线团。一开始我用的一般的微动开关，每次的触发高度都有0.2mm左右的偏移，在打印开始时还要手动调节高度，极为不方便。接下来我做了个对射式的光电开关，还打印了个盒子装着它，一股旧时代的电器的感觉，可惜精度还是不行。这时已经接近春节，快递已经不发货了。于是我找到之前买的数字式霍尔传感器，在Z轴上装个螺丝，上面贴个磁铁，做了个磁控开关。精确度大为提高，只是...继电器，对，继电器工作产生的磁场会影响霍尔传感器，两者隔了30cm以上而且中间各种亚克力、玻璃和金属条（估计有一些具有导磁的作用），但当霍尔传感器处于磁场阈值附近的时候的时候，继电器的工作状态会使霍尔传感器的输出发生变化，导致约0.05~0.1mm的高度偏差。虽然有计划用mos电子开关管代替继电器以减少磁干扰，但目前这个高度偏差并不影太响第一层的打印（0.5mm的喷头，我设置0.3mm第一层厚度）。最终Z轴限位器是这个样子的：坑17：远程挤出机vs近程挤出机远程挤出机的优点：可以将X轴重量降到只有一个喷头、一个风扇这么少，让X轴移动速度可以设置得离奇的高而不太影响精度（当然这也是有限的）远程挤出机的缺点：要用很长一条聚四氟乙烯管送料，接头、弯曲的地方的摩擦阻力导致电机负荷很大；耗材在管内有一定的活动空间，从压紧状态到松弛状态的长度相差很大（有可能达到7mm以上），加上管内的耗材越长，其弹性伸长量就越大，这对送料量变化大的区域是不利的，也对回抽不利。近程挤出机的优点：对送料量的精确控制。近程挤出机的缺点：步进电机、齿轮和喷头风扇等全部在X轴上，惯性大，不容易加速和减速，因此要用较低的打印速度以保证精度；比较大的重量也会增加对X轴光轴导轨的压力，导致中部在Z轴上的变形较大；结构比较紧凑，发生堵塞处理起来不那么容易，换喷头也不那么容易。两者各有优缺点，我个人更喜欢近程送丝，于是先用激光切割件做出远程挤出机，再用它将近程挤出机打印出来：坑18：孔径偏小如果一个M8的孔打出来是7.6mm，可能还没什么，钢轴硬塞还是能塞进去的。可是如果一个M3的孔印出来只有2.6mm那就只能靠打火机了。thingiverse里专门有个专门用来校准的模型，模型是一个单层垂直薄壁盒子，如果用0.5mm直径的喷嘴打出来的薄壁有0.7mm厚，那么用这样的设置来打印一个孔，肯定就是偏小0.4mm的。那个模型的介绍里面有详细的校准步骤，基本上是先粗调挤出机送丝每毫米步数，然后精调层厚和流量。完成这个校准之后，打印出来的孔就能直接用了。（前提是耗材是均匀的）当然，进行校准的前提是你得有把游标卡尺（买吧）坑19：自制滚铣螺栓（Hobbed Bolt）近程送丝机中大部分都需要一根有横向牙纹的螺栓，用来在送丝的时候提供摩擦力。淘宝13元一根，抢钱啊喂。官方wiki有制作教程，还有不同方法制作的Hobbed Bolt性能测评。于是自己做吧。thingiverse上找还真能找到Hobbed Bolt tools，一种固定螺栓和丝锥，然后用丝锥在螺栓上攻丝的架子。我的忠告是，这东西千万不要用不锈钢做。那个不锈钢螺栓几乎把我全部能磨金属的工具都磨坏了，还没磨出一半的凹槽，更不用说攻丝了。换了个然后换了个M8铁牙条（估计还是太硬），用电钻改个临时旋转车床上磨出凹槽，接着废了一条丝锥算是将牙攻出来了。然后在末端用螺纹锁固剂粘上螺母，胶水固化后，装在挤出机上就能用了。坑20：亚克力Y轴底板这个底板承受着四个调节弹簧的压力，以及热床的热量。当热床温度为110℃维持久了，它就弯了，弯了！然后我今天才有空把3D打印机扔一边，写这篇坑集。明天照着它的尺寸锯块木头看能不能用....话说今天2月多少号来着？怎么到处都一股汽油味？嘛，不管他们了，我和3D打印机过就好（嗯？
结语：很早我就知道这注定是一台神器的机器，它可以自我完善、升级、修复，3D打印进入家庭必然会带来颠覆。当我游历于thingiveres的时候，那就像发现一个新大陆，就像瞬间就拥有了整个网站上的东西，大家的设计和思想在此汇聚和碰撞，创造和分享成了理所当然。当然，像我这样一个外行，一个多月做这样的机器，掉到大大小小的坑里是不可避免的，掉坑里了爬出来就好，如果能借此告诉后来者此处有坑，那就更好了。入3D打印坑一月有多，文中如有错误在所难免，敬请指正。——图：用一个词形容3D打印，那就是 屌爆了 ！
看到楼主都打费了这么多料，我也想到了自己，哈哈。
3D打印看似乎很美好，但是实际用起来的时候，还是会有很多问题，尤其对于像我们这样的新手。
期待OVERLOAD 的出现。
真厉害！以后我有钱了，也任性一回试试！
自制，自己组装3D打印机果然一堆坑
如果没有足够的钻研精神和毅力真是做不出来呢
等我有时间了 我也自己装一台，等我有钱了，我直接买OVERLORD
3D打印看似乎很美好，但是实际用起来的时候，还是会有很多问题，尤其对于像我们这样的新手。 ...
嗯嗯，大部分新手刚接触打印的的时候真的都会遇到问题的，尤其是一两年前的技术，发生问题的概率就更大了~~~&&不过最好还是刚买回去的机器真的一定按照用户手册上的先老老实实地照做，然后自己慢慢有了经验才好改变一些设置！
其实看到这篇文章，我觉得慢慢的感动。
想想看，如果没有开源3D打印机的出现，我们有机会玩这些东西吗？
国内论坛有不少，做cnc的不比做打印机的少，但是真正能够让人玩起来的cnc有多少呢？
虽然说cnc的技术比3D打印高出很多，但是玩CNC的各种大神一个个将技术像宝贝一样的保留在自己那里生怕有人抢了去。
当然我不否认也有很多热心的大神将自己的感悟告诉大家。
也不想过多的展开了，总之，我的结论就是，开源硬件让大家更容易接触和学习到各种有趣的东西，开源硬件让大家有能力去改变自己的现状。
其实看到这篇文章，我觉得慢慢的感动。
想想看，如果没有开源3D打印机的出现，我们有机会玩这些东西吗？
你讲的真对，技术的壁垒，在一定程度上阻碍了技术的发展。
更要感谢DF让我有的玩。作为一个DF的临时工，我也很高兴，哈哈
更要感谢DF让我有的玩。作为一个DF的临时工，我也很高兴，哈哈
临时工。。。。搞得像有关部门一样的
临时工。。。。搞得像有关部门一样的
哈哈，有关部门。嘿嘿。
等级初级技匠
创造力1398
楼主的其它帖子
2015全球云计算大会·中国站（Cloud Connect China）
【时间】日 0:00
非常感谢大家的参与，我们的工程湿们终于给出了本期试用的结果。以下是名单和点评。
征集这些年打印坏了的3D打印作品，顺便也带大家感受一下打坏作品独特的艺术魅力。
通过前面的几个教程，基本上Edison已经跑起来了，但在安装开发环境之前，我们再做一
上海智位机器人有限公司&&沪ICP备号-4 &&
Powered by【图】精确定位的电机控制系统加上稳定工作的打印头是您选购3D打印机的首要考虑因素。 - 海珠沙园办公用品/设备 - 广州58同城
精确定位的电机控制系统加上稳定工作的打印头是您选购3D打印机的首要考虑因素。
（电话归属地：广州
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只要你敢想象，3D打印用途超乎想象；他可以修复摔坏的＃，扫描制作适合自己身体（量身定做的）日用品，还原历史--制作圆明园兽首模型，降低沙盘成本，制作自己喜爱游戏人物模型，给孩子做个性化玩具...mix2--mixshop桌面级二代产品，全新UI设计，更符合人体工程学的人机交互设计。3D打印机选购建议：精确定位的电机控制系统加上稳定工作的打印头是您选购3D打印机的首要考虑因素。mix2--mixshop桌面级二代产品，全新UI设计，更符合人体工程学的人机交互设计。什么叫“定位”，其实包含两层含义，一是能够准确的调整到你需要的那个位置，二是在机头运动时保持最小偏移量。mix2--mixshop桌面级二代产品，全新UI设计，更符合人体工程学的人机交互设计。mix2打印机，电机是用32位DSP控制技术步进电机，经数字电路的脉冲控制机头准确定位，水平方向是由两个带有小齿轮的电机通过皮带分别与打印头X,Y轴支撑杆啮合，使整个打印平台在二维平面精确定位；垂直方向是由Z轴上带有小齿轮的电机，与一个垂直的由两个滚动轴承固定的螺杆相啮合，以带动打印平台做垂直运动。由于步进电机步距角较大，且易产生较大的跳动，尤其在低速情况下，系统平稳性差，很难满足精确定位的要求。我们的电机控制系统是基于stm32步进电机细分驱动，减小步进电机的步距角，提高步进分辨率，增强电机运行的平稳性，从而提高定位的准确度。（细分控制又称为微步进控制，其目的在于通过改变驱动电路的控制方式使原来的步距角分成几十甚至数百份，原来的一步细分为若干步，并能在任何细分步距角下停步，从而使步进电机的实际步距角大大减小，控制精度得以提高，且转子运行更加平稳。）mixshop桌面级有一个特别的好处，就是定位可恢复，机器附带的三个调节轴点，都传感器和复位开关校准（0,0,0）坐标位置。调校良好的坐标轴，是3D模型构建的基础。使用中要注意，机器本身不是铁坨坨，都会有空隙和变形，尤其是传动皮带，使用久了会有松动，要及时调试或者更换新的皮带。与一般打印机头不同，一般打印头在往复运动时，要求灵活快速即可；mixshop松开调整时，设置有相当的阻尼限制，以保证打印头做小幅度往复运动时依然顺畅圆滑。同时，为了降低国内用户使用成本，我们与加拿大方面达成深度合作，机子可以使用我司专供耗材，同时可以依据您的样品是否有悬空结构选择打印支撑与否，支撑方式有表面支撑和全部支撑两种方式可供选择为了节省您后期耗材的支出，我们提供的软件可以选择填充比率，最低可以选择10%,在保持一定模型强度情况下，为您节省开支，同时可以加快打印速度。
联系我时，请说是在58同城看到的，谢谢！
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办公设备最新用户发帖ifmy.net - 专注3D打印
(科技是一缕阳光，当ta正照亮你时，你的那扇窗是否已准备好了…）
打印机控制软件pronterface介绍
pronterface是一款可视化3D打印机控制软件，支持使用命令行代码的形式控制打印机。使用Pronterface的控制面板来连接打印机、移轴、设置和监控温度以及对模型分层。
官方网站：
Windows系统下载链接：
Mac系统下载链接：
打开pronterface软件后，未连接打印机时控制界面成灰色显示，但可以进行参数配置。
挤出机控制
自定义快捷键
温度监视区
实时信息显示窗口
当前打印模型区
命令输入窗口
File中的菜单：
Open：打开G-code文件；
RecentFile:
Clearconsole:
Exit：退出。
Tools菜单：
Edit：编辑已导入的G-code文件的代码。
G-CodePlater：
Excluder：
Projector：&
Setting中的菜单：
Macros：一些代码的设置。
Options：&
SlicingSetting：点击会打开一个Slice3r软件，我们一般用单独的Slice3r；
DebugG-code：调试G-code。
2串口设置：
Port：设置端口，USB连接打印机之后，鼠标左键点击Port按钮即可自动寻找到现有的端口；再往右边的是波特率的选择，reprap打印机使用115200；
Connect：完成Port的设置，点击此按钮，即可成功连接打印机；
Reset：重置打印机；
LoadFile：将G-code文件导入，上图便是导入后的界面（图10种黑色是实体）；
SD：选择OrmerodSD卡中的文件，一般是进行测试；
Print：设置完成后，点击此按钮即可开始打印；
Pause：暂停；
Recover：从Pause中恢复；
从左到右分别是“关闭电机”、“X、Y轴移动速度”、“Z轴移动速度”。
“关闭电机”按钮：可以解除电机锁定，默认情况下XYZ轴在不移动时步进电机处于锁定状态，即外力不可以随意移动各轴。
“X、Y轴移动速度”输入框：可以设置在下方操作盘中控制XY轴时的移动速度。
“Z轴移动速度”输入框：可以设置在下方操作盘中控制Z轴时的移动速度。
控制XYZ三轴向的前进、后退，移动距离分为：0.1、10、100mm；控制盘四个角上“小房子”的标志，分别指回到X轴、Y轴、Z轴、XYZ轴的原点；
设定打印机“喷头”和“热床”的温度，“set”是设定温度；“off”是关闭加热。
7挤出机控制
设定打印材料挤入喷头和回抽的长度和速度。（注：只有当挤出机温度达到最低挤出温度时该命令才会执行，默认最低180°）
8温度监视区
选中“watch”后单击“chectemp”按钮开始实时显示的热床和喷头的温度。
9当前打印模型区
实时显示当前打印模型的轨迹，单击此区域，用滚轮查看每一层的轨迹。
10自定义快捷键
可以将常用命令设置成快捷按键。
11实时信息显示窗口
实时显示打印机状态信息及操作命令回执信息。
12命令输入窗口
控制打印机的G-coder代码输入框，可完成所有打印机的控制操作。具体代码可以查看reprap3D打印机的官方文档。
Serialport
串口号选择
波特率选择，使用115200.
BedtemperatureforABS
打印ABS时热床温度设置
BedtemperatureforPLA
打印PLA时热床温度设置
ExtrudertemperatureforABS
打印ABS时挤出机温度设置
ExtrudertemperatureforPLA
打印PLA时挤出机温度设置
X&Ymanualfeedrate
手动操作时XY轴移动速度
Zmanualfeedrate
手动操作时Z轴移动速度
Emanualfeedrate
手动操作时挤出机移动速度
Builddimensions
最大打印模型规格设置
XYZ轴偏移量
XYZ轴原点位置
Circularbuildplatform
Extruderscount
挤出机个数
Clampmanualmoves
Userinterface
$(function(){
function backtop(){
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$("body").append(backtop);
var fn = function(){
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scrollTop: '0px'
$('.backTop').bind('click',fn);
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