3D设计与打印实训教程（机械制造）课件高三下机工社第三单元 FDM三维打印机的组装与维护任务一 FDM直角坐标系三维打印机的总体设计

第三单元 FDM三维打印机的 组装与维护 任务一 FDM直角坐标系三维打印机 的总体设计 任务描述 本次任务，将和大家一起了解REPRAP Prusa i3打印机的由来、演进以及代表机型，熟悉Prusa i3打印机的整体架构、电气构成，为接下来搭建打印机准备定制材料清单和通用材料清单。 REPRAP开源项目概述 REPRAP开源项目是由英国巴斯大学的机械工程高级讲师Adrian Bowyer博士于2005年创建的，该项目包含了很多领域的知识：包括软件、电子、固件、机械、化学及其他范畴。该项目的最初目的是希望能够搭建一台具有自我复制能力的设备，使使用者能够以最小的成本获取最基本的生产制造能力，博采众长，充分吸收各种良好的设计，在市场上实现病毒一样的传播速度。 基于此，REPRAP项目从软件到硬件各种资料都是免费和开源的，都是在自由软件协议GNU通用公共许可证GPL之下发布，任何人，出于任何目的，都能够自由的改进和制造RepRap。这也充分的体现了所有开源项目的核心精神：自由、分享、互惠。因此，凡是在最初的RepRap机型的基础上制作的、能实现自我复制、并愿意（技术层面）无偿的提供给大家使用的机型，大家就都习惯的称它们是“基于RepRap”的项目。 Prusa i3的整体架构 机械框架 Prusa i3机械框架主要由两部分组成，激光切割板和3D打印零件。激光切割板主要用亚克力材料，是整个打印机的骨架，起到支撑整个打印机的作用；3D打印零件用于连接打印机的各个部分，材料有PLA和ABS两种，可用3D打印进行制造。 激光切割板。作为Prusa i3的骨架，通常的设计材料有亚克力板、木板和铝合金板，目前最流行的是用亚克力板作为支撑材料，即经济，又精确，还有足够强度，如下图所示。亚克力支撑板可以按照图纸用激光切割机切割，也可以在淘宝网上购买。 3D打印零件 这组零件采用PLA材料通过3D打印制造，再制造过程中对部分环节进行了一些改动，本书将提供零件的下载文件，标准件也可以到REPRAP开源项目网站上下载。 上位机软件和固件的选择 上位机软件作用是读取Gcode文件，并传输相应的指令给3D打印机，控制打印。我们DIY一台3D打印机必须安装该软件，因为有很多手动控制功能，在调试3D打印机的时候是不可缺少的。此次搭建的打印机选用Repetier-Host这款软件，它是Repetier公司开发的一款3D打印综合软件，可以进行切片、查看修改G-Code、手动控制3D打印机、更改某些固件参数以及其他的一些小功能，是玩3D打印机入门的好的选择，为Repetier-Host软件界面。 上位机软件和固件的选择 固件是指设备内部保存的设备“驱动程序”，通过固件，操作系统才能按照标准的设备驱动实现特定机器的运行动作，它担任着一个系统最基础最底层工作，是硬件设备的灵魂。3D打印固件很多，有Sprinter、Marlin、Teacup、sailfish等，用的最多是sprinter和Marlin。此次搭建的打印机选用最常用的Marlin固件作为驱动程序。Marlin固件支持高速打印、基于中断的温度保护（响应快速）、基于中断的线性加速运动、支持Matthew 算法、完整的endstop支持、SD卡支持等，功能强大。下面是Marlin固件的一些基本参数设置介绍，在搭建打印机时，这些参数一般已经设计好，只需要用arduino软件烧写到主控板就行了。 $