3D打印机软件系统组成部分、硬件及工具

3D打印机软件系统组成部分主要由计算机、应用软件、底层控制软件和接口驱动单元组成1)计算机一般采用上位机和下位机两级控制。其中上位主控机一般采用配置高、运行速度快的PC机；下位机采用嵌入式系统DSP，驱动执行机构。上位机和下位机通过特定的通信协议进行双向通信，构成控制的双层结构。为提高数据传输速度和可靠性，上位机和下位机的接口可选用通信速率高，数据传输量大的PCI接口，实现多重复杂控制任务的高效性与协调运动。上位机完成打印数据处理和总体控制任务，主要功能有：(1)从CAD模型生成符合快速打印成型工艺特点的数据信息；(2)设置打印参数信息：(3)对打印成型情况进行监控并接收运动参数的反馈，必要时通过上位机对成型设备的运动状态进行干涉；(4)实现人机交互，提供打印成型进度的实时显示；(5)提供可选加工参数询问，满足不同材料和加工工艺的要求。下位机进行打印运动控制和打印数据向喷头的传送。它按照预定的顺序向上位机反馈信息，并接受控制命令和运动参数等控制代码，对运动状态进行控制。2)应用软件主要包括下列模块处理部分：(1)切片模块：基于STL文件切片模块；(2)数据处理：具有切片模块到打印位图数据的转换，打印区域的位图排版；对于彩色打印还需要对彩色图像进行分色处理；(3)工艺规划：具有打印控制方式，打印方向控制等模块；(4)安全监控：设备和打印过程故障自诊断，故障自动停机保护。3)底层控制软件：主要用于下位机控制各个电机，以完成铺粉辊的平移和自转、粉缸升降、打印小车系统的X、Y平面运动。4)接口驱动单元：主要完成上位机与下位机接口部分驱动。工具及配件DIY3d打印机没有必要的工具，几乎是不可能完成的，当然必要的配件也是必须的。常用工具在测试或安装3d打印机套件时，可能会用到的工具包括有，一字螺丝刀、剥线钳、压线钳、电烙铁、镊子、片口、尖嘴钳、高温胶带等等。配件一台完整的3d打印机是由几十个甚至上百个零件组合而成。如果想完成下面的测试或组成一台打印机，你应该有一下零件：3d打印机主控套件：主要包含一个mega2560主控板，一个RAMPS1.4拓展板和4个4988步进电机驱动板；12V200W开关电源：用于提供12V电压，可以使用电脑上的ATX电源，但接线时需要注意；2个100kntc热敏电阻：为了实现控制板对加热头及加热床的温度控制，需要有两个温度传感器，最方便的莫过于ntc热敏电阻，100k电阻是不错的选择（大部分固件直接支持）；至少一个两相四线步进电机：如果你是简单测试，只需要一个步进电机就可以完成轮流测试，如果你要组成一台成品，你需要4～5台步进电机，Z轴根据机械结构的不同有的采用两台电机驱动。电机型号需要根据你自己的情况选择，一般来说普通42电机都可以胜任，需要注意的是4988最大支持的驱动电流是2A；至少一个限位开关：限位开关是打印机用来确定位置的重要传感器，要组成完整的打印机至少需要3个限位来帮助打印机确定原点位置，限位开关种类很多，可以是机械式的、光电的、磁性的（霍尔）等；12V加热管：如果你的机械是FDM（热溶式打印机），那么加热管几乎是必须的，用在加热头上面，可以选择12V40W的加热管。如果你紧紧是测试主控板是否正常，可以不需要，因为ramps板子上有led指示灯，知道是否在通电；12V风扇：用于散热的风扇，没有太多需要说明的，需要注意的是风扇正负极必须接对，否则不会转，也可以仅仅通过led指示来判断是否工作；12V加热床PCB板：为了让打印材料更容易粘在打印平台上，以及防止冷却变形（主要是ABS材料），如果打印PLA材料，该板子可以不需要，如果测试也可以只通过led来指示；固件上传工具——ArduinoIDE这是上传固件的必备工具，有了这个软件让上传固件变的容易很多，插上USB，就可以轻松上传。打印切片软件——Slic3r这个软件是生产3d打印机能够识别的控制代码的必备工具。没有它，3d打印机将不能识别3d模型的格式。只有通过这个软件转化为G代码后，打印机才可以正常使用。而Slic3r是一个非常优秀的切片工具。下载地址：windows32位版：位版：版本：位版本：位版本：如果你想通过源代码自己编译，请参考：slic3r3d打印机控制软件（上位机）——Printrunreprap官方上位机，界面简单，操作方便，是新手不错的选择。它是3d打印机的控制中心，它会不停的读取计算机上的G代码文件（由上面的切片软件生成），然后通过usb线传输给3d打印机主控板（mega2560）从而实现对打印机的精确控制。下载地址：MAC版本：~kliment/printrun/Printrun-Mac-10Mar2014.zipwindows版本：~kliment/printrun/Printrun-Win-Slic3r-10Mar2014.zip更多版本选择：Printrun固件——Marlin固件是安装在mega2560板子上的软件，功能强大的Marlin是不错的选择。下载地址：下载后解压后，marlin文件夹里的所有文件就是固件的源代码，找到里面的pde或ino文件用IDE软件打开即可。安装驱动MAC和linux系统都不需要为mega2560安装特定驱动，插上usb就可以使用了，由于mega2560板子实际上是usb转串口，所以插上后如果正常，会多了一个串口出来。如果是STduino版本的Mega2560，由于我们的STduino是Arduino的升级版本，所以驱动不相同，请到：windows::MacOSXLinux:Linux3.x.x,Linux2.6.x下载安装。windows操作系统安装驱动当你安装好ArduinoIDE后，来到IDE的目录，里面有一个driver文件夹，进去后找mega2560r3字样的inf文件，如果找不到，这个目录下应该会有一个压缩文件，解压后就可以找到这个文件了，右键安装就可以了。这时插上mega2560板子，应该是可识别的设备了。