【文章內(nèi)容簡介】 輸 出 指 示 的LED， 擠 出 機 與 各 軸 電 機 均 通 過 步 進 電 機 驅(qū) 動 板 A4988 由 主 控 板 控 制 ， 由于 作 者 采 用 單 機 頭 打 印 機 ， 擠 出 機 2 電 機 接 口 不 用 安 裝 A4988， 位 于 拓 展板 右 上 角 ， 有 X、 Y、 Z 方 向 的 限 位 開 關(guān) ， 可 以 控 制 打 印 機 每 次 工 作 時 的 原點 。 拓 展 板 的 接 線 如 圖 210 中 所 示 。 圖 210 Ramps 拓 展 板c) A4988 步進電機驅(qū)動板A4988 步 進 電 機 驅(qū) 動 板 是 用 來 連 接 步 進 電 機 的 ， 從 而 實 現(xiàn) 主 控 板 對 步 進電 機 的 控 制 ， 實 現(xiàn) XYZ 軸 電 機 及 擠 出 機 的 動 作 。 A4988 步 進 電 機 驅(qū) 動 板 的特 點 是 ， 它 只 有 簡 單 的 步 進 和 方 向 控 制 接 口 ， 有 5 個 不 同 的 步 進 模 式 ： 全 、半 、 1/ 1/8 和 1/16， 可 調(diào) 電 位 器 可 以 調(diào) 節(jié) 最 大 電 流 輸 出 ， 從 而 獲 得 更 高 的步 進 率 ， 有 過 熱 關(guān) 閉 電 路 、 欠 壓 鎖 定 、 交 叉 電 流 保 護 的 功 能 ， 以 及 接 地 短 路保 護 和 加 載 短 路 保 護 的 作 用 。 如 圖 211 所 示 ， 驅(qū) 動 板 通 過 引 腳 接 插 到 拓 展板 中 對 應(yīng) 的 接 口 上 。 圖 211 A4988 步 進 電 機 驅(qū) 動 板15 軟件部分前 面 作 者 已 經(jīng) 知 道 ， 3D 打 印 機 軟 件 部 分 包 括 上 位 機 軟 件 和 下 位 機 軟 件兩 大 部 分 ， 而 每 部 分 又 有 細 分 ， 通 過 軟 件 的 運 行 ， 作 者 才 能 實 現(xiàn) 主 控 板 對 打印 參 數(shù) 的 設(shè) 置 及 控 制 。 一 臺 3D 打 印 機 所 有 軟 件 完 整 運 行 的 過 程 如 下 ： 首 先 ，作 者 需 要 在 電 腦 上 的 三 維 建 模 軟 件 中 完 成 零 件 的 建 模 ， 如 Solidworks、UG、 3D Max 等 三 維 軟 件 ， 創(chuàng) 建 完 3D 模 型 以 后 將 文 件 另 存 為 STL 格 式 ，將 STL 文 件 在 切 片 軟 件 Slic3r 中 打 開 ， 通 過 一 系 列 的 打 印 設(shè) 置 ， 進 行 切 片產(chǎn) 生 代 碼 ， 在 另 一 上 位 機 軟 件 Pronterface 上 將 代 碼 打 開 ， 并 連 接 主 板 ， 主板 上 的 下 位 機 軟 件 為 Marlin 固 件 ， 運 行 前 已 提 前 進 行 參 數(shù) 設(shè) 置 ， 連 接 成 功后 ， 主 板 上 的 LED 燈 會 閃 爍 ， 待 打 印 機 上 加 熱 管 加 熱 ， 溫 度 升 至 設(shè) 定 溫 度后 開 始 打 印 。 下 面 具 體 介 紹 一 下 打 印 機 的 軟 件 部 分 。a) 下 位 機 軟 件 Marlin 固件Marlin 固 件 為 自 由 軟 件 ， 可 以 直 接 用 來 做 軟 件 開 發(fā) ， 而 作 者 在 3D 打印 機 中 使 用 Marlin 固 件 時 ， 只 需 要 在 Arduino IDE 軟 件 中 下 載 完 固 件 ， 找到 Marlin 固 件 中 的 文 件 ， 可 根 據(jù) 自 己 的 需 要 來 修 改 相 關(guān) 的代 碼 內(nèi) 容 ， 作 者 研 制 的 打 印 機 需 要 做 如 下 修 改 。找 到define BAUDRATE 250000這 項 代 碼 意 義 為 ： 電 腦 通 過 USB 線 鏈 接 打 印 機 的 通 信 波 特 率 ， 單 位為 bps， 在 后 面 打 開 的 Pronterface 軟 件 中 需 將 波 特 率 也 設(shè) 置 成 250000， 才能 成 功 連 接 主 板 。 接 著 需 要 找 到define MOTHERBOARD 33這 項 代 碼 意 義 為 ： 電 路 板 型 號 ， 版 本 ， 對 應(yīng) 的 配 置 應(yīng) 該 為33（ 單 打 印 頭 配 置 ） ， 和 34（ 雙 打 印 頭 配 置 ） ， 此 處 作 者 填 寫 為 33。 其 它 參數(shù) 暫 時 默 認 即 可 。 軟 件 運 行 如 圖 212 中 所 示 。16圖 212 Marlin 固 件Marlin 固 件 是 比 較 新 的 一 個 固 件 ， 并 且 很 多 使 用 對 其 進 行 了 改 進 ， 它 有如 下 一 些 特 點 ： 有 預(yù) 加 速 功 能 ， 使 得 打 印 機 在 打 弧 線 時 速 度 更 快 、 更 流 暢 ；溫 度 測 量 更 精 確 、 讀 數(shù) 更 準 確 ； 自 動 調(diào) 節(jié) 的 PID 溫 度 控 制 ； 最 早 支 持 LCD顯 示 ， 以 及 支 持 SD 卡 。b) 上位機切片軟件 Slic3rSlic3r 為 3D 打 印 機 的 切 片 軟 件 ， 它 的 作 用 是 將 三 維 模 型 的 STL 文 件 進行 切 片 分 層 ， 切 片 設(shè) 置 完 成 后 ， 輸 出 G 代 碼 ， 在 Pronterface 中 打 開 G 代碼 。 圖 213 Slic3r 軟 件 設(shè) 置Slic3r 的 設(shè) 置 參 數(shù) 比 較 多 ， 圖 213 為 對 一 長 方 體 模 型 進 行 切 片 設(shè) 置 ， 圖 中可 以 看 到 ， Slic3r 第 一 個 工 具 叫 Plater， 它 允 許 在 進 行 切 片 前 加 載 和 安 排 一個 或 多 個 模 型 。 由 三 維 軟 件 獲 得 模 型 的 STL 文 件 ， 將 它 拖 到 Plater（ 或 者17通 過 文 件 菜 單 打 開 ） ， plater 將 會 加 載 它 ， 并 在 距 離 模 型 幾 毫 米 的 周 圍 產(chǎn) 生一 條 skirt 輪 廓 線 ， 模 型 也 可 以 在 軟 件 中 進 行 重 新 定 位 。 軟 件 界 面 右 側(cè) 則 是對 加 載 模 型 的 操 作 選 項 ， 可 以 通 過 選 項 對 模 型 進 行 調(diào) 整 ， 具 體 操 作 命 令 的意 義 如 下 。? More/Less 增 加 或 減 少 模 型 數(shù) 量 。? 45/Rotate 旋 轉(zhuǎn) ， Z 軸 45 度 旋 轉(zhuǎn) ， 順 時 針 或 逆 時 針 。? scale 比 例 ， 放 大 或 縮 小 。? split 分 裂 ， 把 一 個 模 型 分 裂 成 多 個 部 分 組 成 并 允 許 每 個 單 獨 安 排 。 在 文 件 列 表 的 底 部 按 鈕 可 以 添 加 、 刪 除 、 自 動 安 排 和 導(dǎo) 出 模 型 。? Add 添 加 模 型 。? Delete/Delete All 刪 除 一 個 模 型 或 所 有 模 型 。? Autoarrange 自 動 安 排 最 優(yōu) 布 局 。? Export Gcode 切 片 模 型 并 生 成 Gcode。? Export STL 保 存 當 前 設(shè) 定 的 模 型 。Slic3r 后 面 的 三 個 設(shè) 置 為 打 印 設(shè) 置 ， 填 充 設(shè) 置 以 及 打 印 機 的 設(shè) 置 ， 根 據(jù)需 要 逐 步 進 行 設(shè) 置 ， 這 里 不 再 列 出 其 具 體 的 設(shè) 置 選 項 。 根 據(jù) 作 者 對 打 印 機 最終 的 調(diào) 試 結(jié) 果 顯 示 ， 打 印 第 一 層 的 重 要 性 必 須 引 起 注 意 ， 如 果 第 一 層 沒 有處 理 好 ， 將 導(dǎo) 致 徹 底 失 敗 ， 模 型 將 部 分 分 離 和 扭 曲 。 下 面 是 為 提 高 第 一 層的 打 印 精 度 ， 作 者 總 結(jié) 的 一 些 注 意 事 項 。第 一 層 高 度 ： 第 一 層 作 為 粘 接 層 需 要 更 多 的 熱 量 以 及 擠 出 跟 多 耗 材 ， 一般 設(shè) 置 為 噴 嘴 直 徑 。 例 如 的 噴 嘴 則 設(shè) 置 第 一 層 高 度 為 。更 寬 的 擠 出 寬 度 ： 材 料 接 觸 打 印 床 越 多 越 好 ， 這 個 可 以 通 過 設(shè) 置 擠 出 第一 層 寬 度 設(shè) 置 ， 可 以 使 用 百 分 比 和 固 定 值 兩 種 方 式 設(shè) 置 。 推 薦 大 約 200%的 設(shè) 置 ， 但 是 這 個 要 結(jié) 合 第 一 層 打 印 高 度 設(shè) 置 ， 例 如 第 一 層 打 印 高 度 設(shè) 置 為， 擠 出 寬 度 設(shè) 置 為 200%， 那 么 實 際 得 到 的 寬 帶 是 ,這 個 是 小于 噴 嘴 直 徑 的 ， 這 樣 會 導(dǎo) 致 擠 出 過 少 的 熔 絲 打 印 失 敗 。更 高 的 打 印 溫 度 ： 擠 出 機 加 熱 端 假 如 加 熱 了 ， 可 以 設(shè) 置 第 一 層 溫 度 更 高點 ， 這 樣 可 以 降 低 打 印 耗 材 的 粘 度 ， 做 為 一 個 經(jīng) 驗 值 參 考 ， 推 薦 額 外 提 高5176。C。打 印 床 位 置 的 水 平 ： 有 一 個 水 平 的 床 至 關(guān) 重 要 。 噴 嘴 位 置 與 打 印 床 接 觸過 低 將 會 堵 住 噴 嘴 口 并 擦 傷 打 印 床 ， 過 高 將 導(dǎo) 致 打 印 絲 不 能 粘 在 打 印 床 上 。Slic3r 是 一 個 比 較 實 用 的 分 層 工 具 ， 軟 件 中 的 很 多 參 數(shù) 都 是 分 層 工 具 自己 算 出 來 的 ， 用 戶 只 需 要 填 寫 少 量 的 配 置 參 數(shù) ， 并 且 因 為 它 易 于 使 用 ， 分 層速 度 快 ， 打 印 質(zhì) 量 高 ， 如 今 是 非 常 流 行 的 分 層 工 具 。18c) 上位機打印控制軟件 Pronterface通 過 Slic3r 切 片 完 成 后 保 存 的 文 件 Gcode， 在 Pronterface 中 打 開 ， 如圖 214 所 示 ， 將 打 印 機 主 板 與 電 腦 主 機 通 過 USB 接 口 連 接 后 ， 選 擇 與 打 印 圖 214 Pronterface機 主 控 板 相 同 的 端 口 ， 點 擊 界 面 上 的 Connect 按 鈕 ， 實 現(xiàn) 電 腦 與 打 印 機 的 連接 ， 此 時 ， 可 以 對 打 印 機 進 行 直 接 操 作 。 Pronterface 中 也 可 以 對 打 印 進 行設(shè) 置 ， 下 面 對 Pronterface 界 面 功 能 進 行 介 紹 。 Port 選 項 用 于 連 接 端 口 的 選 擇 ， 將 打 印 機 與 電 腦 連 接 后 ， 通 常 會 自 動 轉(zhuǎn)變 為 當 前 對 應(yīng) 端 口 。 如 果 沒 有 自 動 轉(zhuǎn) 變 ， 可 重 啟 Pronterface 軟 件 ， 或 者 手動 選 擇 （ 通 常 為 編 號 最 后 一 個 ） 。 前 面 已 經(jīng) 說 明 ， 波 特 率 應(yīng) 與 Marlin 固 件的 波 特 率 一 致 ， 改 為 250000（ 只 要 固 件 與 控 制 軟 件 設(shè) 置 的 波 特 率 一 致 即 可 ）。Connect/Disconnect 按 鈕 用 于 打 印 機 與 電 腦 的 連 接 或 斷 開 。 Reset 按 鈕用 于 重 置 打 印 機 設(shè) 置 。 Load file 按 鈕 用 于 載 入 打 印 模 型 的 G 代 碼 文 件 。Compose 用 于 Pronteface 軟 件 在 簡 單 模 式 和 一 般 模 式 之 間 的 選 擇 ， 建 議 使 用一 般 模 式 ， 即 默 認 的 視 圖 模 式 。 SD 卡 按 鈕 用 于 裝 備 SD 卡 擴 展 插 槽 的 機 型 ，可 從 事 先 準 備 好 的 SD 中 提 取 相 關(guān) 模 型 的 G 代 碼 。 Print 是 開 始 打 印 的 命 令按 鈕 。 Pause 是 打 印 中 途 暫 停 按 鈕 ， 但 打 印 過 程 中 按 此 鍵 有 可 能 造 成 模 型 數(shù)據(jù) 前 后 不 一 致 ， 建 議 一 次 性 打 印 完 畢 。 XY 軸 、 Z 軸 用 于 調(diào) 整 機 器X、 Y、 Z 的 最 高 運 行 速 度 ， 可 根 據(jù) 實 際 情 況 適 當 調(diào) 整 。圖 左 側(cè) 的 X、 Y、 Z 圓 形 區(qū) 域 版 塊 用 于 電 機 調(diào) 整 ， 其 中 左 下 角 房 屋 按 鍵用 于 將 X、 Y、 Z 軸 歸 零 ， 使 得 打 印 頭 確 定 原 點 位 置 。 界 面 中 的 數(shù) 字 表 示 點擊 一 下 該 按 鈕 ， 各 軸 移 動 的 距 離 ， 單 位 是 mm。 需 要 注 意 的 是 ， 打 印 機 因 型號 不 同 ， 實 際 運 行 軌 跡 可 能 與 箭 頭 指 示 方 向 相 反 ， 這 個 作 者 只 需 將 步 進 電 機不 同 兩 相 的 接 線 互 換 位 置 即 可 。19Heat 選 項 指 打 印 頭 溫 度 設(shè) 置 ， 可 根 據(jù) 打 印 耗 材 的 不 同 ， 在 ABS 和PLA 兩 種 材 料 之 間 選 擇 相 應(yīng) 溫 度 ， 然 后 點 擊 Set 按 鍵 開 始 加 熱 。 Off 按 鍵用 于 停 止 加 熱 。 Bed 選 項 指 熱 床 溫 度 設(shè) 置 ， 由 于 作 者 制 作 時 未 使 用