開源3D打印機與典型結構3D打印機組裝與調試開源3D打印機01打印機典型的結構類型02學習與研究03思考題

043D打印機組裝與調試RepRap(replicatingrapidprototyper）快速復制原型機的簡寫。使用的是一種熔融沉積建模、添加制造的技術，是世界上首此出現的多功能、自我復制的機器，能夠打印塑料實物的3D打印機。RepRap本身就是由許多塑料部件制成的，可以打印和生產這些零部件，實現自我復制。從某種意義上說，RepRap是一臺“技術免費”的3D打印機。1RepRap3D打印機技術概述RepRap項目和在線社區是由英國巴斯大學的機械工程，高級講師AdrianBowyer博士，于2005年創建的。具有開源特性，從軟件到硬件各種資料都是免費和開源的，是在自由軟件協議GNU通用公共許可證GPL之下發布的，任何人都能夠自由的改進和制造RepRap。項目包含很多領域的知識，包括軟件、電子、固件、機械、化學及其他范疇。多數用Arduino設計，更易于用在多學科項目的電子產品的單板微控制器。硬件是由簡單的開放源碼硬件構成的，主要是用8位AtmelAVR微控制器設計的，現在有32位AtmelARM的。軟件是由標準的編程語言編譯器和微控制器執行的引導加載程序組成的。1RepRap3D打印機技術概述2RepRap的發展階段RepRap項目發布了四個版本的3D打印機，開發者用著名生物學家的名字來命名，因為“RepRap就是復制和進化”。達爾文

Darwin（RepRap的第1代產品）"達爾文"(Darwin)機器的形狀為方盒狀，Z軸通過安裝在盒子四角的螺紋桿實現上下滑動。Darwin機型的基本特征：方盒狀的外形；在四角安裝四條螺紋桿。達爾文Darwin后續版本，如RepMan的打印噴頭，采用X和Y軸雙向移動，打印平臺則通過Z軸上下移動。（1）2007年3月發布"達爾文"(Darwin)孟德爾機型是三角形的，使用滾珠軸承取代了第一代達爾文機型的滑動軸承，減少了摩擦和容忍誤差?；咎卣鳎捍蛴∑脚_沿Y軸移動，打印噴頭沿X軸移動，通過兩個螺紋桿控制Z軸移動，X和Y軸由皮帶驅動。（2）2009年10月發布"孟德爾"(Mendel)孟德爾

Mendel（RepRap的第2代產品）2RepRap的發展階段PrusaMendel是在第二代孟德爾Mendel機型的基礎上，進行簡化與優化得到的。采用套管代替軸承，或價廉的LM8UU線性軸承，或者其他種類的軸承或套管?，F在通行的版本是使用3個608軸承，X軸使用1個軸承，Y軸使用2個軸承。PrusaMendel的優點：安裝更容易，改進更容易，修理更容易。（3）2010年發布“PrusaMendel”PrusaMendel（RepRap的第3代產品）

2RepRap的發展階段基于“孟德爾Mendel”的基礎上進行開發，對某些部件做了重新設計，如電路板，固件和主機軟件做了一些改進。赫胥黎Huxley對同一實物的打印量小30％，復制速度要比孟德爾Mendel快3倍。赫胥黎Huxley將走向更簡化和小型化，更注重快速打印。孟德爾Mendel則走向更多功能化和適用更多用途。（4）2010年發布"赫胥黎"(Huxley)赫胥黎

Huxley

（RepRap的第3代產品）

2RepRap的發展階段Ultimaker自是由3位來自荷蘭的年輕Maker共同開發的。具有更快的速度，更高的性價比，可打印更大的尺寸，同時還是一個開源的3D打印機。3Ultimaker3D打印機簡介Ultimaker使用ABS塑料或PLA塑料來制作產品，屬于FDM型打印機。使用植物制作成的PLA塑料進行打印，打印速度更快，更加穩定。

Ultimaker和Makerbot的不同之處在于：Ultimaker靠噴頭的移動，Makerbot靠平臺的移動進行打印。Ultimaker噴頭更為精巧，且重量很輕；Makerbot馬達安裝在可動零件上。Ultimaker在打印機框架之上，打印機的穩定性更好，能夠打印更大的尺寸。UltimakerMakerbot是一家位于布魯克林的創業公司，發明Makerbot目標是家用型且簡易的FDM型3D打印機，使用ABS或者PLA塑料作為材料。最初都是基于RepRap開源項目，并且產品也是開源的。

后來公司策略發生變化，新產品Replicator，Replicator2等產品都已經不開源了。顯而易見，Ultimaker擁有極高的性價比和開放性，是多數人實現3D打印夢想的選擇。Makerbot3Ultimaker3D打印機簡介3Ultimaker3D打印機簡介UltimakerMakerbot1盒子結構框架MakerBot和Ultimaker

屬于盒子結構框架的3D打印機，其框架由激光切割的木板或者亞克力組成。更容易組裝、調試，校準也更簡單準確。

缺點是振動有些過大。一體成型的白鋼或者鋁合金框架，結構更穩定，振動更小。

缺點是價格高，結構復雜，改造困難。

MakerBot盒子狀結構框架2三角結構框架Prusai3屬于三角結構框架，大部分零件使用五金店出售的標準件，便宜又實用，是搭建桌面級3D打印機的首選。機型使用了兩種定制的零件，激光切割板材和3D打印塑料件，主要起連接作用。PrusaI3亞克力框架3三臂并聯結構框架Rostock3D打印機屬于三臂并聯結構框架，連接的塑料部件可用3D打印機打印。三角形結構增加了框架的穩定性，提高了打印速度。由于使用3D打印件，其結構剛性會不足，在打印的過程中機器晃動比較嚴重，會導致打印頭也晃動，影響零部件的打印精度。為增加機器的穩定性，可采用鋁合金連接件替代3D打印塑料件。缺點是鋁合金連接件需要開模定做，價格昂貴。1西通（FDM）3D打印機1西通（FDM）3D打印機1西通（FDM）3D打印機1西通（FDM）3D打印機1西通（FDM）3D打印機1西通（FDM）3D打印機2清心3D打印機3宏瑞3D打印機超大打印體積300*260*305，超高精度，實測層高最薄0.05毫米，XY軸公差0.1毫米，密封打印倉，進口光軸，一體板金框架，鈑金厚度超2mm，適合超長時間連續不停機工作。全彩觸控，操作簡單。適合商用、教學、產品開發、小批量試產使用。配套中文切片軟件，更易操作。單、雙噴頭可選，可定制高溫噴頭。3宏瑞3D打印機3宏瑞3D打印機專門配合HORI-BOARD自主研發的3D打印軟件系統，使軟件和硬件的配合默契，相得益彰。軟件分為切片系統和打印控制兩大部分，相比開源切片軟件，功能豐富，算法智能，界面友好，操作簡單。智能自動生成，模式可選特殊位置可自主手動設置適合ABS等,有效防止翹邊將復雜模型分解成多個部分3宏瑞3D打印機3宏瑞3D打印機3宏瑞3D打印機4展示4展示4展示4展示4展示什么是RepRap3D打印機技術？RepRap項目經歷了哪些發展階段？Ultimaker和Makerbot的不同之處是什么？常見的3D打印機其典型的結構類型有哪些，各自有什么特點？

你喜歡什么類型的打印機？0102030405本小節結束！授課教師：陳金英3D打印機組裝與調試3D打印機的電源和步進電機授課教師：陳金英3D打印機組裝與調試3D打印機的電源3D打印機的步進電機思考題0102033D打印機組裝與調試3D打印機的電源大部分3D打印機都使用12V直流電源，電流在5～30A。3D打印機的步進電動機和擠出頭電流在5A左右，加熱床大多在5～15A臺標準配置的3D打印機，總電流大約在18～30A，功率大約為360W。可以根據需要選擇不同形式的電源。3D打印機的電源3D打印機的電源計算機主機電源1計算機主機電源國外3D打印機愛好者廣泛使用計算機主機電源，作為3D打印機的供電電源。有些3D打印機控制板可以直接連接計算機主機電源，需要把電源的接口剪斷自行接線。市場上，計算機主機電源的質量參差不齊，有些可以提供過載保護功，有些卻不能，甚至很多不能給3D打印機提供穩定的電源供應。計算機主機電源，不僅可以提供12V，還可以提供3.3V、5V，所以計算機的主機電源，功率選擇最好在400W以上，并檢查12V電壓下輸出電流的能力。

服務器電源雖然僅提供12V電壓，但是卻能提供非常大的電流，且價格低廉。服務器電源一般都是直接插到機架系統上，可自行改裝接口。服務器電源3D打印機的電源服務器電源23D打印機還可以使用服務器電源移動電源可以提供12V、240W的電力，給3D打印機供電非常方便。DIY愛好者經常選擇DEL12V筆記本電源或者XBOX360電源，當功率過載時這些電源還可以提供過載保護功能，自動切斷電源。3D打印機的電源移動電源3移動電源XBOX360電源常見的OEM電源具有LED燈帶電源和工業上數控機床電源，能夠提供12V或者24V的輸出電壓，并且提供較大的輸出功率。3D打印機的電源OEM電源4LED燈帶電源價格低廉，廣泛應用到3D打印機中；由于價格低廉，其接線簡單，所以不能提供可靠的保障。數控機床電源體積小巧、可靠性高、生產工藝嚴格。價格昂貴，愛好者對數控機床電源只能望而卻步。步進電機是一種將電脈沖信號轉換成相應角位移或線位移的開環控制電動機。因此，步進電動機又稱脈沖電動機，是現代數字程序控制系統中的主要執行元件。通過電流脈沖來精確控制轉動量的電動機，電流脈沖是由電機驅動單元供給的。3D打印機的步進電機步進電機定義與結構形式1每輸入一個脈沖信號，轉子就轉動一個角度或前進一步，其輸出的角位移或線位移與輸入的脈沖數成正比，轉速與脈沖頻率成正比。步進電機與其它電機的最大區別是，它接收數字控制信號（電脈沖信號）并轉化成與之相對應的角位移或直線位移，是一個完成數字模式轉化的執行元件。是開環位置控制，輸入一個脈沖信號就得到一個位置增量，與傳統的直流控制系統相比，成本降低，幾乎不必進行系統調整。步進電機的角位移量與輸入的脈沖個數成正比，且在時間上與脈沖同步。所以只要控制脈沖的數量、頻率和電機繞組的相序，即可獲得所需的轉角、速度和方向。3D打印機的步進電機步進電機定義與結構形式1步進電機內部結構與工作原理視頻3D打印機的步進電機步進電機定義與結構形式1反應式步進電機步進電機結構形式的主要分類永磁式步進電機混合式步進電機單相步進電機我國多數采用反應式步進電機步進電機是整個3D打印機的動力來源，它的質量對于3D打印機的工作狀態是非常關鍵的。不同品牌的步進電機，質量差異很大。優質的步進電機，工作噪聲小，發熱量小，運行平滑穩定，轉矩也足夠大。3D打印機的步進電機步進電機類型與主要參數23D打印機常用的步進電機類型為42型步進電機。一些3D打印機使用37型步進電機或其他型號的步進電機。一Reprap系列二MendelPrusa系列三Makerbot和Ultimake四KosselMini系列常用42型步進電機的幾個系列3D打印機的步進電機步進電機類型與主要參數2思考問題：42型、37型、57步型進電機的外形尺寸有什么區別？3D打印機的步進電機步進電機類型與主要參數2電機轉速與停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數。步進驅動器接收到一個脈沖信號，它就驅動步進電機轉動一個固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。通過控制脈沖個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。步距角1常見的步距角有三種，分別是0.9°，1.8°和7.5°。這三種步距角對應步進電機每旋轉一周（360°），需要的脈沖信號個數分別為400個、200個以及48個。如對于步距角為1.8度的步進電機（小電機），轉一圈所用的脈沖數為n=360/1.8=200個脈沖。步距角的誤差不會長期積累，只與輸入脈沖信號數相對應。為了3D打印機打印得更精確，選用小的步距角，甚至使用0.9°步距角的步進電動機，使得打印更平穩，轉矩更大，精度更高。其缺點是最大轉速降低了。3D打印機的步進電機3D打印機的步進電機極數2單極步進電動機有兩組線圈，而每組線圈中間多接出一根引線，改變每一組線圈的磁極方向。單級步進電動機只使用了一半的線圈，在同等體積的情況下沒有雙極步進電動機轉矩大。單極步進電動機大部分有5根或6根引線，雙極步進電動機有4根或8根引線。電機的極數確定電機的同步轉速。所謂極就是發電機轉子在轉子線圈通入勵磁電流之后形成的磁極。就是轉子每轉一圈在定子線圈的一匝中能感應形成幾個周期電流不同的極數。電機的極對數越多，電機的轉速就越低，扭矩就越大。Reprap3D打印機單雙極都能用，使用雙極步進電動機的比較多。雙極步進電動機內部有兩組獨立的線圈，每組線圈都需要單獨的驅動電路，需要依靠驅動電路改變電流的方向，進而改變磁極方向，驅動電路相對簡單。3D打印機的步進電機細分3步進細分數細分是通過控制各相繞組中的電流，使它們按一定的規律上升或下降，即在零電流到最大電流之間形成多個穩定的中間電流狀態，相應的合成磁場矢量的方向將存在多個穩定的中間狀態，且按細分步距旋轉。合成磁場矢量的幅值決定了步進電機旋轉力矩的大小，合成磁場矢量的方向決定了細分后步距角的大小。細分驅動技術進一步提高了步進電機轉角精度和運行平穩性。3D打印機的步進電機細分3步進電動機驅動大負載，大摩擦力，或者高速往復運動，細分數高于二分之一步進角時，卻不能提高步進電動機的定位精度，而在小負載時卻能很好地提高定位精度。驅動電路的主芯片，通常具有驅動細分功能，常見的有1/2、1/4、1/16等。如果是1/16細分，其代表的含義是原來一個脈沖可以控制電機轉動一個步距角，現在需要16個脈沖電機才能轉動一個步距角。如果選擇的步距角是1.8°，那么電機旋轉一周就需要200*16（3200）個脈沖信號。Ramps1.4的板子，使用A4988電機驅動器。每個驅動板都插上3個跳線帽，則是16細分，已用藍色標出。Ramps1.4的板子跳線帽是主板、硬盤等硬件上的小的方形塑料帽。包裹著絕緣層的導線，外層是絕緣塑料，內層是導電材料，可插在跳線針上面，將兩根跳線針連接起來。GT2560主控板的跳線帽3D打印機的步進電機主板跳線是主機板上的手動開關，通過跳線帽連接不同的跳線PIN，可以改變主板電路；主板上最常見的跳線主要有兩種，一種是只有兩根針，另一部分是跳線帽；跳線帽是一個可以活動的部件，外層是絕緣塑料，內層是導電材料，可以插在跳線針上面，將兩根跳線針連接起來；當跳線帽扣在兩根跳線針上時是接通狀態，有電流通過稱之為ON；反之不扣上跳線帽時，說明是斷開的稱之為OFF。3D打印機的步進電機跳線帽的作用如下步進電動機不像直流減速電動機、直流伺服電動機那樣可以提供大轉矩和保持力矩，卻可以簡單精確地控制移動距離。直流減速電動機、直流伺服電動機實現精確地控制移動距離，需要復雜的閉環控制系統和驅動電路。3D打印機的步進電機步進電動機保持轉矩4最早設計的Mendel3D打印機，X、Y、Z軸步進電動機需要13.7N.cm的保持轉矩，才能避免轉矩不足，產生的丟步問題。使用更小轉矩的步進電動機，會使得3D打印機的設計更精密，摩擦力更小。多數開源設計的3D打印機并不要求步進電動機的保持轉矩。在3D打印機設計中，保持轉矩越大越可靠，同樣也增加了3D打印機重量和體積。行星齒輪減速視頻3D打印機的步進電機尺寸5步進電動機的長度代表其功率和轉矩大小，長度越長其功率、轉矩越大。常見的長度為37mm、42mm、57mm。3D打印機常使用的步進電機的尺寸，大多是42型步進電動機，其寬和高均為42mm。有些3D打印機使用37型步進電動機，其寬和高均為37mm，與42型步進電機相比更輕便、簡潔。37型步進電動機通常需要以極限轉矩運行，使得步進電動機的表面溫度提高，甚至發燙。3D打印機的步進電機接線64線步進電動機有兩組線圈，每組都有兩根引線，使用萬用表測量任意兩根引線，連通的為同一線圏，找到兩組線圈接入步進電動機驅動。如果發現步進電動機運行方向相反，則調換任意同一線圈的兩根引線。另一種方法：把步進電動機任意兩根引線短接，轉動主軸有困難時則說明兩根引線為同一線圈。電機線圈的檢測方法開源系列3D打印機控制板一般適用4線、6線、8線步進電動機，而5線步進電動機并不支持。步進電機接線時需要按照步進電機說明書接線，也可以使用萬用表進行測量。3D打印機的步進電機6線步進電動機同樣有兩組線圈，而每一組線圈中間多接一根引線，使用萬用表測量任意兩根線之間的電阻，找到電阻最大的兩組接入步進電動機驅動。6線步進電動機也可以看作4組線圈，每相的兩組線圈各一根引線接到一起，使用時可以單獨使用不同相的兩組線圈，也可以把兩組線圈分別串聯使用。電機線圈的檢測方法3D打印機的步進電機8線步進電動機有A、B兩相，4組線圈(A相兩組線圈，B相兩組線圈)。用萬用表測量8根引線之間的電阻，找到四組線圈引線，任意兩組線圈接入步進電動機驅動。如果步進電動機可以正常運轉，代表兩組線圈不在同一相上；如果步進電動機不能轉動，證明這兩組線圈屬于同相線圈。接下來將剩下兩組線圈任意一組串聯到A相線圈，如果步進電動機轉動，證明為A相另一組線圈；如果步進電動機不轉動，將這組線圖正負對調后再試一次；如果步進電動機還不轉動，證明此組為B相另一組線圈，同樣用上面的方法找到最后一組極性。電機線圈的檢測方法3D打印機的步進電機8線步進電動機中可以把兩相四線線圈中每相任意一組線圈單獨使用，也可以把每一相線圈并聯或者串聯使用。兩相線圈分別串聯時(低速接法)，每相的總電阻增加，發熱減小，在低速運動時，電動機轉矩增大，但由于串聯使得每相電感較高，轉速升高時力矩下降很快，電動機高速性能不好，需要調節驅動器驅動電流為電動機相電流的70％。兩相線圈分別并聯時(高速接法)，每相的總電阻減少，電感減小，轉速升高，力矩下降較弱，電動機高速性能好，而低速轉矩卻降低了很多，需要調節驅動器驅動電流為電動機相電流的1.4倍，因而發熱較大。電機線圈的檢測方法步進電動機溫度過高會使電動機的磁性材料退磁，從而導致力矩下降乃至失步。一般磁性材料退磁點都在130°C以上，有的甚至達到200℃以上，所以步進電動機外面溫度在80～90°C完全正常。3D打印機的步進電機溫度7多數3D打印機的電動機座材料是PLA或者ABS。PLA在60°C左右就會軟化變形，ABS在110°C開始軟化，使用PLA、ABS作為固定電動機座材料時溫度定不能超過材料的軟化溫度。溫度過高時可以在步進電動機表面增加風扇主動散熱，可降低步進電動機的功率來降低溫度。根據公式P＝I2可以看出，降低一點電流，功率卻降低了很多，而保持轉矩仍可以保證。比如電流降低到原來的80％，轉矩同樣會降低到80％，而功率會降低到原來的64％(0.82＝0.64)。3D打印機的步進電機功率和電流8由于3D打印機步進電動機采用限流驅動方式，理論上可以不考慮步進電動機的內阻。步進電動機的內阻和電感起作用時，電阻大，電感就大，會阻礙電流的變化，啟動頻率下降，電動機動態性能不好。組裝3D打印機時，一般選擇電壓在3～5V、電流在1~1.5A的步進電動機，此區間的電動機可達到最佳性能。思考題3D打印機一般都使用什么樣的電源？細分驅動技術的作用是什么？Reprap3D打印機中為什么使用雙極步進電動機的比較多？最常見的步距角有哪幾種？什么是電機的步距角？什么是步進電機？010203040506跳線帽的作用是什么？070809101112組裝3D打印機時，一般選擇電壓在和電流多大比較合適？步進電動機溫度過高會影響什么？電機線圈的檢測方法是什么？42型步進電動機的外形尺寸是多大？步進電動機保持轉矩不足會產生什么問題？請談談你對3D打印機的認識，有什么見解？本小節結束！授課教師：陳金英3D打印機組裝與調試3D打印機的傳動與擠出部件授課教師：陳金英3D打印機組裝與調試3D打印機的傳動部件3D打印機的擠出部件思考題0102033D打印機組裝與調試3D打印機的傳動部件組裝3D打印機的傳動部件包括同步帶、同步帶輪、絲杠、聯軸器、齒輪和減速機等。同步帶同步帶輪絲杠3D打印機的傳動部件同步帶與同步帶輪1（1）同步帶與同步帶輪的作用同步帶傳動是由一根內周表面設有等間距齒型的環行帶及具有相吻合的帶輪所組成。運行時帶齒與帶輪的齒槽相嚙合，傳遞運動和動力。綜合了皮帶傳動、鏈傳動和齒輪傳動的特點。3D打印機的X軸、Y軸都使用同步帶傳動。常見的同步帶寬度分別為5mm、6mm，齒與齒間的距離在2～5mm，齒形有T形齒和圓弧齒。與同步帶輪配套使用。同步帶的齒形3D打印機的傳動部件（2）常用的同步帶與同步帶輪的型號01T5同步帶01T5同步帶的齒距為5mm02早期3D打印機常用的同步帶，同步帶輪可使用3D打印機打印出來。03測試證明，齒距為5mm的同步帶輪是最容易打印的，所以Reprap3D打印機大多都使用T5同步帶。3D打印機的傳動部件（2）常用的同步帶與同步帶輪的型號02T2.5同步帶隨著3D打印技術的發展，對3D打印機定位精度的要求更高，逐漸開始使用T2.5同步帶和CNC鋁制同步帶輪，相比T5同步帶精度有很大的提升。T2.5同步帶的齒距為2.5mm。3D打印機的傳動部件（2）常用的同步帶與同步帶輪的型號03XL和MXL同步帶XL同步帶的齒距為5.08mm，MXL同步帶的齒距為2.032mm。商業型3D打印公司為提升3D打印機的定位精度，開始使用工業級的同步帶，即XL或者MXL同步帶。XL、MXL同步帶齒形都為圓弧形，相比T形同步帶，其同步帶和帶輪間的間隙更小，精度更高。3D打印機的傳動部件

01GT2同步帶專門為直線運動設計，圓弧齒形，往復運動回差很小，如GT2同步帶輪。這種專用的同步帶輪成本高，生產廠家不多。多數愛好者使用GT2同步帶對3D打印機進行升級。04GT2和HTD-3M同步帶

02另外，還有很多工業級的3D打印機生產商，如3Dsystem公司使用HTD-3M同步帶。在DIY打印機中并不常使用，只有生產商會選擇這種同步帶，精度非常高。注意不同型號的同步輪和同步帶不能通用的3D打印機的傳動部件

03總結在選擇同步帶輪時需要注意同步帶輪的齒數。同步帶輪齒數多，步進電動機運動的分辨率高，但擠出輪直徑増大，轉矩下降，適合高轉速運動；同步帶輪齒數少，步進電動機運動的分辨率雖然低些，但擠出輪直徑減小，轉矩增大，適合低速運動。3D打印機的傳動部件（3）參數的應用計算打印機運行1mm時，各軸所需要的脈沖數是多少？舉例：步進電機的步距角為1.8度，其脈沖個數為200，步進電機驅動細分為16細分，所使用的同步輪有15個齒，同步帶型號是GT2，即節距2mm的同步帶。

由上述條件可知，根據計算公式得：同步帶帶動打印頭或者熱床前進1mm時，所需要的脈沖個數為106.67個。

3D打印機的傳動部件絲杠2（1）絲杠的分類在3D打印機中使用的絲杠有T形絲杠、滾珠絲杠、普通絲杠。有的3D打印機其Z軸經常使用絲桿進行傳遞動力。絲桿傳動的優勢具有精度高，傳動效率高；其缺點是速度慢，要頻繁移動X和Y軸，Z軸打印完一層后，才會升高一層，所以不需要很高的速度。T形絲杠3D打印機的傳動部件1）T形絲杠T形絲杠在商業3D打印機中大量應用；容易結合具體的應用來進行調整，以達到預期性能；同時將成本控制在最低限度。01優點是精度有保障，價格低廉，Z軸一致性好；缺點是這種類型的絲杠也避免不了左右晃動。023D打印機的傳動部件01滾珠絲杠在工業級的3D打印機大量使用，可以連續運行，承受較高的負載，達到更快的運行速度，具有良好的可預測性，因此成本也增加。2）滾珠絲杠02優點是精度高，一致性好，運動過程中不存在晃動；缺點是價格昂貴。滾珠絲杠3D打印機的傳動部件3）普通絲杠普通絲杠在DIY3D打印機中經常使用。Reprap3D打印機使用的普通絲杠連接框架主體，直徑為8mm的不銹鋼絲杠，控制Z軸的升降。01普通絲杠的優點是價格非常便宜，市場中容易買到，不需要專用螺母(普通M5、M8螺母即可)，缺點是晃動較大，精度不ー致。04最早的Mendel3D打印機使用的是直徑為8mm不銹鋼普通絲杠。02新一代的Prusa系列的3D打印機，使用的直徑為5mm的不銹鋼普通絲杠。03普通絲杠3D打印機的傳動部件注意：1）查看螺線的條數時可以觀察絲桿的頭部，有幾個絲口入點就是幾頭。2）查看螺距時可以在絲桿上涂一點墨水，然后再紙上滾一下，直接測量紙上的距離即可。（2）絲杠的主要參數1步進電機的步距角；步進電機驅動板細分；2絲桿的重要參數是：螺距（P）、導程（L）、頭數（n）；3螺距是相鄰兩個螺線的距離；導程是絲桿旋轉360度，T型螺母移動的距離；頭數是絲桿上螺線的數量，圖中用不同的顏色表示出不同的螺線。43D打印機的傳動部件

（3）絲杠傳動的計算Z軸上升或者下降1毫米時，需要的脈沖信號數是多少？舉例：步進電機的步距角為1.8度，其脈沖個數為200，步進電機驅動細分為16細分，所使用的步進電機驅動的絲杠是4頭且螺距2mm，那么導程為8mm。由上述條件可知，根據計算公式得：Z軸上升或者下降1毫米時，所需要的脈沖個數為400個。

3D打印機的傳動部件黃銅和不銹鋼等材料的齒輪，其齒形為直齒和凹形等形式，擠出輪的齒數有26齒、36齒、40齒等等。3D打印機的送料部分是齒輪與料緊緊的擠在一起，產生很大的摩擦力。通過齒輪轉動推動材料向下或者向上，所以齒輪上的某一點旋轉一周產生的距離就是料移動的長度，等于齒輪的周長。MK8上的齒輪直徑是11mm，所以齒輪旋轉一周的周長就是3.14*11=34.54mm。注意：測齒輪直徑可以用尺子，也可以用線在齒輪上繞一周，記錄下位置，然后測其長度。0304030102擠出齒輪齒輪驅動3（1）擠出機的齒輪3D打印機的傳動部件

擠出機材料移動1mm時，需要的脈沖信號數是多少？舉例：步進電機的步距角為1.8度，其脈沖個數為200；步進電機驅動細分為16細分；所使用的電機旋轉一周，通過擠出機齒輪推動材料移動34.54mm。由上述條件可知，根據計算公式得：電機旋轉一周，擠出機齒輪推動材料移動1mm時，所需要的脈沖個數為92.64個。

（2）擠出機齒輪驅動的計算3D打印機的擠出部件近端擠出機1早期的RepRap打印機最常用的是近端擠出機，采用齒輪減速，直流電機驅動一個緊壓著塑料絲原料饋入的螺絲，經過加熱熔化，再擠壓到噴嘴。01由于大的慣性，直流電動機無法快速啟動或停止，所以很難精確地控制。02新的擠出機使用步進電機驅動熔絲、在樣條軸或凸邊軸和滾珠軸承之間夾絲。只打印一種材料時，使用近端擠出機最為合適、高效。03流行韋德擠出機(W