(轉(zhuǎn)載果殼) 外國(guó)現(xiàn)在這個(gè)比較成熟了，即使是DIY的初學(xué)者，相信看著這份教程也能夠很快上手。如后文所見(jiàn)，只要充分發(fā)揮創(chuàng)造力DIY3D打印機(jī)的方法可以有千千萬(wàn)萬(wàn)，但最重要的一步是，下定決心開(kāi)始動(dòng)手。

很顯然，這篇文章里的粗淺內(nèi)容只能算入門(mén)介紹。如果想知道更多的細(xì)節(jié)，可以點(diǎn)擊參考鏈接獲取進(jìn)一步的知識(shí)和資源。首先先看一看什么事增料加工和減料加工

Stratasys公司的FDM工藝是業(yè)內(nèi)赫赫有名的，他們的3DP不僅精度高得多，而且速度快得多，功能也豐富得多。放個(gè)視頻嚇一嚇大家：

看到這里，大家應(yīng)該對(duì)3D打印有個(gè)基本的了解了吧？其實(shí)，3D打印技術(shù)是增材制造（additive manufacturing）的俗稱(chēng)。你可以看到，整個(gè)過(guò)程是從無(wú)到有，逐層累加的。相反，傳統(tǒng)的制造工藝往往是給一個(gè)坯子，對(duì)這個(gè)坯子使用各種工藝加工，這樣的方式就叫做減材制造。剛才看了增材制造技術(shù)擺酷，我們最后再來(lái)看看減材制造技術(shù)賣(mài)弄風(fēng)騷吧

外國(guó)人很拽吧
下來(lái)看這個(gè)3D的DIY過(guò)程：

制作難度：★★★★★

GEEK指數(shù)：★★★★☆

當(dāng)想要制作一臺(tái)3D打印機(jī)的時(shí)候，首先要有它是什么的大致概念。如果身邊的人有這么一臺(tái)，那么你可以在主人允許的情況下好好調(diào)戲一下。如果沒(méi)有，可以在視頻網(wǎng)站上搜索，你會(huì)找到到很多3D打印機(jī)的工作視頻；還可以閱讀一些文章，了解3D打印機(jī)的原理。

Step 1: 準(zhǔn)備工作

如果你不太了解機(jī)械電子這方面的知識(shí)，最好能找到一些相關(guān)專(zhuān)業(yè)的朋友，特別是有工程經(jīng)驗(yàn)的作為顧問(wèn)，他們能夠幫助你解決在原理和基礎(chǔ)知識(shí)上的許多困惑。不過(guò)調(diào)試機(jī)器還是盡量親手來(lái)做吧。

接下來(lái)就應(yīng)該選擇你的基礎(chǔ)方案了。開(kāi)源社區(qū)上有很多種可供選擇的方案，如果你難以判斷哪些方案會(huì)比較好，可以考慮人氣最高的那些。如果你有相關(guān)的專(zhuān)業(yè)技能，不妨試試自己設(shè)計(jì)一套方案出來(lái)，這樣做會(huì)十分有樂(lè)趣，只是相應(yīng)的也會(huì)遇到更多困難。還有一點(diǎn)需要注意的是，讓自己設(shè)計(jì)方案盡量與其他的開(kāi)源方案在接口上兼容，這樣能更好地利用開(kāi)源社區(qū)里的資源。

如果附近就有很多加工廠，你或許可以借助他們的機(jī)器設(shè)備來(lái)完成3D打印機(jī)的部件加工。然而大多數(shù)人沒(méi)有這么方便的條件。這個(gè)時(shí)候試著問(wèn)問(wèn)萬(wàn)能的淘寶吧。

但如果時(shí)間比較緊，或者精力有限的話，淘寶上還可以買(mǎi)到基本加工完成的套件，只需要按照步驟組裝調(diào)試就可以了。不過(guò)即使這樣，了解一些設(shè)計(jì)目的和工作原理也是很有意義的。

以下每一步中給出的預(yù)算，如果是個(gè)中老手的話，實(shí)際成本會(huì)比這低。

Step 2: 機(jī)械結(jié)構(gòu)

預(yù)算：2000元

參考清單：

• 膠合板：1m×2m（單張大板沒(méi)法包裝快遞，所以最好自行到附近的建材市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)，或者考慮其他方案）
• 標(biāo)準(zhǔn)件若干：M6螺釘、螺母、墊片，M3螺釘、螺母、墊片，M3.5螺釘、螺母、墊片……（建議按整包買(mǎi)）
• 內(nèi)徑6mm的V槽滑輪軸承與圓形軸承若干
• 42步進(jìn)電機(jī)×4（其中一個(gè)自帶300mm絲桿）
• 同步帶1m
• 齒輪（規(guī)格要與步進(jìn)電機(jī)和同步帶配對(duì)）
• 擠出機(jī)噴頭
• 螺絲刀一套
• 游標(biāo)卡尺一把
• 米尺一把
• 臺(tái)鋸：用于自行切割零件
• 臺(tái)鉆與對(duì)應(yīng)的麻花鉆：用于自行給零件鉆孔
  

按照FDM的原理，需要一個(gè)驅(qū)動(dòng)噴頭與平臺(tái)做精確相對(duì)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。這個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一般采用三維直角坐標(biāo)系，將三維方向上的運(yùn)動(dòng)分解成三個(gè)方向上的直線運(yùn)動(dòng)，分別由三個(gè)軸之一來(lái)驅(qū)動(dòng)噴頭或平臺(tái)。3D打印機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)應(yīng)該能讓這三個(gè)軸都能獨(dú)立受控移動(dòng)。每個(gè)軸常用的結(jié)構(gòu)有絲桿結(jié)構(gòu)和同步帶結(jié)構(gòu)兩種，用一臺(tái)步進(jìn)電機(jī)（一般是42步進(jìn)電機(jī)）來(lái)驅(qū)動(dòng)。

用于熔化及噴出熔融塑料的這部分機(jī)械，叫做擠出機(jī)。在打印過(guò)程中，擠出機(jī)要不斷向噴頭提供塑料絲，因此擠出機(jī)也要配一個(gè)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)料齒輪，用來(lái)進(jìn)料。為了讓進(jìn)料齒輪和塑料絲之間有一定的驅(qū)動(dòng)力，又不夾得太緊卡死，需要精確的配合間隙調(diào)整。這一間隙可以用精密的機(jī)床來(lái)加工，也可以參考whiteAnt的結(jié)構(gòu)使用手工加工的零件調(diào)整松緊。

擠出機(jī)的進(jìn)料結(jié)構(gòu)，上面是黃銅進(jìn)料齒輪，下面這個(gè)圓盤(pán)是可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的V槽滑輪軸承，側(cè)面有導(dǎo)引用的V型槽
如果是自己手工制作，可以考慮用膠合板這樣的材料，既便于加工又有一定的機(jī)械強(qiáng)度。如果找工廠代工制作零件，可供選擇的材料就很多了。比較推薦的材料是亞克力板，它機(jī)械強(qiáng)度高、重量輕、便于加工。如果自己有臺(tái)鉆的話，可以自行使用工具在壓克力板上鉆孔。還可以使用金屬，比如鋁合金或者不銹鋼。也可以像RepRap那樣，絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)件使用現(xiàn)成的標(biāo)準(zhǔn)件，只用一些3D打印的零件做連接。這些材料也都可以在淘寶上找到對(duì)應(yīng)的原料商和加工廠。

臺(tái)鉆與膠合板

標(biāo)準(zhǔn)件（請(qǐng)忽視其中亂入的小物件）

仿照whiteAnt機(jī)械結(jié)構(gòu)的“透鏡”3D打印機(jī)，使用亞克力板、膠合板和鐵片制作

透鏡”使用的是whiteAnt的機(jī)械結(jié)構(gòu)，但是為了符合我國(guó)國(guó)標(biāo)把whiteAnt的機(jī)械參數(shù)做了一些兼容改造。whiteAnt機(jī)械部分的工作量較大，因此建議新手參考RepRap Prusa Mendel的方案。

Tip: 亞克力板熔點(diǎn)較低，鉆孔時(shí)不要讓鉆頭的轉(zhuǎn)速太快，否則摩擦產(chǎn)生的大量熱量會(huì)讓它熔化；而且亞克力板不適合做耐高溫的部分，比如載物臺(tái)和擠出機(jī)的某些部位。

Tip: 找代工的童鞋，請(qǐng)一定要提供符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的圖紙。

“透鏡”項(xiàng)目圖紙的一部分

擠出機(jī)的噴嘴是非常精密的部件，自行設(shè)計(jì)制造會(huì)有一定難度，因此可直接購(gòu)買(mǎi)。

在載物臺(tái)上，你可以考慮加裝一個(gè)熱床，這是一塊放在載物臺(tái)上用來(lái)加熱已經(jīng)擠出的塑料的電熱板，它的作用是讓已經(jīng)打印出來(lái)的塑料保持較高溫度而減少打印過(guò)程中熱脹冷縮造成的變形。由于ABS材料本身性質(zhì)，使用ABS的3D打印機(jī)必須配備熱床。

機(jī)械部分組裝完以后，還需要電路部分來(lái)驅(qū)動(dòng)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)。

Step 3: 電路部分

預(yù)算：700元

參考清單：

• 電路所需要的電子元件：見(jiàn)具體方案
• 數(shù)字萬(wàn)用表一只
• 全套焊接工具：包括電烙鐵、烙鐵架、高溫海綿、吸錫器，焊錫等
  

電路主要由這幾個(gè)部分構(gòu)成：電源；主控單片機(jī)；推動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電路；裝在擠出機(jī)和熱床上的加熱電阻；加熱電阻旁邊的溫度傳感器；專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)通過(guò)USB與電腦通信的芯片；可選的熱床；等等。

組裝電路前，最好練習(xí)一下手工焊接的技巧。

元器件不管是網(wǎng)購(gòu)，還是到當(dāng)?shù)仉娮邮袌?chǎng)購(gòu)買(mǎi)，都建議常見(jiàn)的元件盡量一次性購(gòu)買(mǎi)，這樣可以省下不少運(yùn)費(fèi)。

Tip: 有些元器件在國(guó)內(nèi)比較難找，但是可以找到性能相近的替換，例如一種大功率MOS管IRLB8743通?？捎脟?guó)內(nèi)更常見(jiàn)的IRF3205來(lái)代替。

組裝電路時(shí)可以把電路焊在洞洞板上，但是這樣做布線比較麻煩，還會(huì)留下不少隱患，因此建議使用印刷電路板（PCB）。大多數(shù)開(kāi)源電路設(shè)計(jì)都提供了PCB圖。找PCB代工廠打樣還是很劃算的，例如在Generation 7 Electronics只要大概一百多塊錢(qián)就可以得到五塊樣板子，尺寸小的更便宜。只需要向代工廠提供通用格式的PCB圖就可以了。

PCB到手以后，還需要根據(jù)電路設(shè)計(jì)的物料清單自行購(gòu)買(mǎi)元件和用到的成品模塊，在設(shè)計(jì)PCB時(shí)要給元件和模塊留出對(duì)應(yīng)的焊盤(pán)和接口空間。

Generation 7 Electronics加工，尚未焊上元器件的PCB板

Tip: 在電路板上焊接元件，注意要按照從低到高的順序進(jìn)行。

焊上了電阻和瓷片電容的PCB，這樣接下來(lái)就可以焊接“海拔”更高的元件了

電路板接近完工的樣子

Tip: 有的元件容易受靜電等因素?fù)p壞，例如MOS管，這種元件可以留到最后其他部分電路檢查好了之后再焊上去。這時(shí)你可以忽略上一條tip。

Tip:數(shù)字萬(wàn)用表用于測(cè)量電路兩點(diǎn)之間是否連通的蜂鳴器檔在檢測(cè)短路和斷路時(shí)非常有用。

電路中的通信芯片在正式使用前需要在電腦上安裝驅(qū)動(dòng)。具體的做法是，到通信芯片官方網(wǎng)站下載驅(qū)動(dòng)和配置工具，把電腦和電路通過(guò)USB線相連，連接成功以后，按照芯片說(shuō)明配置好芯片。如果連接不成功，請(qǐng)檢查線路連接。

MCP2200通信芯片的配置

如果你想自己設(shè)計(jì)電路，強(qiáng)烈建議至少參考RepRap網(wǎng)站上比較流行的方案之一。尤其是當(dāng)單片機(jī)的各引腳定義相同時(shí)，可以很方便地把其他的軟件移植到你的電路上。對(duì)軟件的討論請(qǐng)看下一節(jié)。

Step 4: 軟件部分

預(yù)算：20元

參考清單：

• 微控制器對(duì)應(yīng)的編程器
• 連接線
  

如果在電路部分使用的是RepRap上的某個(gè)方案，或者自己設(shè)計(jì)的一套與之兼容的方案，那么恭喜你，已經(jīng)有現(xiàn)成的固件（firmware）了。接下來(lái)只要把固件燒寫(xiě)到單片機(jī)上。這時(shí)請(qǐng)參看電路設(shè)計(jì)中的說(shuō)明。你可能需要一個(gè)幾十塊錢(qián)的燒寫(xiě)器。

“透鏡”中的AVR單片機(jī)在使用前初次使用要燒寫(xiě)固件，因此要通過(guò)USBasp將AVR單片機(jī)與電腦連接

Teacup固件中的部分代碼，這里是要把浮點(diǎn)運(yùn)算轉(zhuǎn)為整數(shù)運(yùn)算，以提高運(yùn)行效率

Tip: 至于選用哪個(gè)固件方案，請(qǐng)參考電路設(shè)計(jì)中的推薦。

如果精通機(jī)電知識(shí)，自己寫(xiě)固件可能會(huì)是一件很有意思的事情。這里會(huì)用到一些常用的算法，還有G代碼（G-code）的解析。只是要把性能調(diào)到最優(yōu)，得花不少功夫。

3D打印時(shí)，先在電腦上將STL格式的模型解析得到打印的路徑，再將這個(gè)路徑轉(zhuǎn)換成G代碼，并傳送到單片機(jī)上。這一部分工作是由主控軟件（host software）完成的?，F(xiàn)有的主控軟件界面友好，只要導(dǎo)入STL模型，并連接到3D打印機(jī)，它就可以工作啦。

不論是固件還是主控軟件，都需要調(diào)一些參數(shù)，這些參數(shù)在軟件的文檔中都有說(shuō)明。借助萬(wàn)用表和游標(biāo)卡尺做完最后一點(diǎn)調(diào)整，接下來(lái)就可以測(cè)試機(jī)器了。

Step 5: 調(diào)試

我建議調(diào)試從電路入手。把電路通電，連接上電腦，這時(shí)可以通過(guò)主控軟件給電路發(fā)送一些指令，如果有相應(yīng)的響應(yīng)，那么3D打印機(jī)就可以進(jìn)行最后一步測(cè)試。否則請(qǐng)仔細(xì)檢查問(wèn)題，可能機(jī)械有哪個(gè)地方卡住了，或者電路哪里沒(méi)連通，等等。

最后一步，請(qǐng)找到一個(gè)可以用手頭3D打印機(jī)打印的STL模型文件。可以到Thingiverse找找，也可以試試自己制作STL模型。把這個(gè)模型用3D打印機(jī)打印出來(lái)，等待幾小時(shí)，靜靜享受美好的成就感吧。（盡管我還沒(méi)享受到π_π）

     (轉(zhuǎn)載果殼) 外國(guó)現(xiàn)在這個(gè)比較成熟了，即使是DIY的初學(xué)者，相信看著這份教程也能夠很快上手。如后文所見(jiàn)，只要充分發(fā)揮創(chuàng)造力DIY3D打印機(jī)的方法可以有千千萬(wàn)萬(wàn)，但最重要的一步是，下定決心開(kāi)始動(dòng)手。

很顯然，這篇文章里的粗淺內(nèi)容只能算入門(mén)介紹。如果想知道更多的細(xì)節(jié)，可以點(diǎn)擊參考鏈接獲取進(jìn)一步的知識(shí)和資源。首先先看一看什么事增料加工和減料加工

Stratasys公司的FDM工藝是業(yè)內(nèi)赫赫有名的，他們的3DP不僅精度高得多，而且速度快得多，功能也豐富得多。放個(gè)視頻嚇一嚇大家：

看到這里，大家應(yīng)該對(duì)3D打印有個(gè)基本的了解了吧？其實(shí)，3D打印技術(shù)是增材制造（additive manufacturing）的俗稱(chēng)。你可以看到，整個(gè)過(guò)程是從無(wú)到有，逐層累加的。相反，傳統(tǒng)的制造工藝往往是給一個(gè)坯子，對(duì)這個(gè)坯子使用各種工藝加工，這樣的方式就叫做減材制造。剛才看了增材制造技術(shù)擺酷，我們最后再來(lái)看看減材制造技術(shù)賣(mài)弄風(fēng)騷吧

外國(guó)人很拽吧
下來(lái)看這個(gè)3D的DIY過(guò)程：

制作難度：★★★★★

GEEK指數(shù)：★★★★☆

當(dāng)想要制作一臺(tái)3D打印機(jī)的時(shí)候，首先要有它是什么的大致概念。如果身邊的人有這么一臺(tái)，那么你可以在主人允許的情況下好好調(diào)戲一下。如果沒(méi)有，可以在視頻網(wǎng)站上搜索，你會(huì)找到到很多3D打印機(jī)的工作視頻；還可以閱讀一些文章，了解3D打印機(jī)的原理。

Step 1: 準(zhǔn)備工作

如果你不太了解機(jī)械電子這方面的知識(shí)，最好能找到一些相關(guān)專(zhuān)業(yè)的朋友，特別是有工程經(jīng)驗(yàn)的作為顧問(wèn)，他們能夠幫助你解決在原理和基礎(chǔ)知識(shí)上的許多困惑。不過(guò)調(diào)試機(jī)器還是盡量親手來(lái)做吧。

接下來(lái)就應(yīng)該選擇你的基礎(chǔ)方案了。開(kāi)源社區(qū)上有很多種可供選擇的方案，如果你難以判斷哪些方案會(huì)比較好，可以考慮人氣最高的那些。如果你有相關(guān)的專(zhuān)業(yè)技能，不妨試試自己設(shè)計(jì)一套方案出來(lái)，這樣做會(huì)十分有樂(lè)趣，只是相應(yīng)的也會(huì)遇到更多困難。還有一點(diǎn)需要注意的是，讓自己設(shè)計(jì)方案盡量與其他的開(kāi)源方案在接口上兼容，這樣能更好地利用開(kāi)源社區(qū)里的資源。

如果附近就有很多加工廠，你或許可以借助他們的機(jī)器設(shè)備來(lái)完成3D打印機(jī)的部件加工。然而大多數(shù)人沒(méi)有這么方便的條件。這個(gè)時(shí)候試著問(wèn)問(wèn)萬(wàn)能的淘寶吧。

但如果時(shí)間比較緊，或者精力有限的話，淘寶上還可以買(mǎi)到基本加工完成的套件，只需要按照步驟組裝調(diào)試就可以了。不過(guò)即使這樣，了解一些設(shè)計(jì)目的和工作原理也是很有意義的。

以下每一步中給出的預(yù)算，如果是個(gè)中老手的話，實(shí)際成本會(huì)比這低。

Step 2: 機(jī)械結(jié)構(gòu)

預(yù)算：2000元

參考清單：

• 膠合板：1m×2m（單張大板沒(méi)法包裝快遞，所以最好自行到附近的建材市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)，或者考慮其他方案）
• 標(biāo)準(zhǔn)件若干：M6螺釘、螺母、墊片，M3螺釘、螺母、墊片，M3.5螺釘、螺母、墊片……（建議按整包買(mǎi)）
• 內(nèi)徑6mm的V槽滑輪軸承與圓形軸承若干
• 42步進(jìn)電機(jī)×4（其中一個(gè)自帶300mm絲桿）
• 同步帶1m
• 齒輪（規(guī)格要與步進(jìn)電機(jī)和同步帶配對(duì)）
• 擠出機(jī)噴頭
• 螺絲刀一套
• 游標(biāo)卡尺一把
• 米尺一把
• 臺(tái)鋸：用于自行切割零件
• 臺(tái)鉆與對(duì)應(yīng)的麻花鉆：用于自行給零件鉆孔
  

按照FDM的原理，需要一個(gè)驅(qū)動(dòng)噴頭與平臺(tái)做精確相對(duì)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。這個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一般采用三維直角坐標(biāo)系，將三維方向上的運(yùn)動(dòng)分解成三個(gè)方向上的直線運(yùn)動(dòng)，分別由三個(gè)軸之一來(lái)驅(qū)動(dòng)噴頭或平臺(tái)。3D打印機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)應(yīng)該能讓這三個(gè)軸都能獨(dú)立受控移動(dòng)。每個(gè)軸常用的結(jié)構(gòu)有絲桿結(jié)構(gòu)和同步帶結(jié)構(gòu)兩種，用一臺(tái)步進(jìn)電機(jī)（一般是42步進(jìn)電機(jī)）來(lái)驅(qū)動(dòng)。

用于熔化及噴出熔融塑料的這部分機(jī)械，叫做擠出機(jī)。在打印過(guò)程中，擠出機(jī)要不斷向噴頭提供塑料絲，因此擠出機(jī)也要配一個(gè)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)料齒輪，用來(lái)進(jìn)料。為了讓進(jìn)料齒輪和塑料絲之間有一定的驅(qū)動(dòng)力，又不夾得太緊卡死，需要精確的配合間隙調(diào)整。這一間隙可以用精密的機(jī)床來(lái)加工，也可以參考whiteAnt的結(jié)構(gòu)使用手工加工的零件調(diào)整松緊。

擠出機(jī)的進(jìn)料結(jié)構(gòu)，上面是黃銅進(jìn)料齒輪，下面這個(gè)圓盤(pán)是可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的V槽滑輪軸承，側(cè)面有導(dǎo)引用的V型槽
如果是自己手工制作，可以考慮用膠合板這樣的材料，既便于加工又有一定的機(jī)械強(qiáng)度。如果找工廠代工制作零件，可供選擇的材料就很多了。比較推薦的材料是亞克力板，它機(jī)械強(qiáng)度高、重量輕、便于加工。如果自己有臺(tái)鉆的話，可以自行使用工具在壓克力板上鉆孔。還可以使用金屬，比如鋁合金或者不銹鋼。也可以像RepRap那樣，絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)件使用現(xiàn)成的標(biāo)準(zhǔn)件，只用一些3D打印的零件做連接。這些材料也都可以在淘寶上找到對(duì)應(yīng)的原料商和加工廠。

臺(tái)鉆與膠合板

標(biāo)準(zhǔn)件（請(qǐng)忽視其中亂入的小物件）

仿照whiteAnt機(jī)械結(jié)構(gòu)的“透鏡”3D打印機(jī)，使用亞克力板、膠合板和鐵片制作

透鏡”使用的是whiteAnt的機(jī)械結(jié)構(gòu)，但是為了符合我國(guó)國(guó)標(biāo)把whiteAnt的機(jī)械參數(shù)做了一些兼容改造。whiteAnt機(jī)械部分的工作量較大，因此建議新手參考RepRap Prusa Mendel的方案。

Tip: 亞克力板熔點(diǎn)較低，鉆孔時(shí)不要讓鉆頭的轉(zhuǎn)速太快，否則摩擦產(chǎn)生的大量熱量會(huì)讓它熔化；而且亞克力板不適合做耐高溫的部分，比如載物臺(tái)和擠出機(jī)的某些部位。

Tip: 找代工的童鞋，請(qǐng)一定要提供符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的圖紙。

“透鏡”項(xiàng)目圖紙的一部分

擠出機(jī)的噴嘴是非常精密的部件，自行設(shè)計(jì)制造會(huì)有一定難度，因此可直接購(gòu)買(mǎi)。

在載物臺(tái)上，你可以考慮加裝一個(gè)熱床，這是一塊放在載物臺(tái)上用來(lái)加熱已經(jīng)擠出的塑料的電熱板，它的作用是讓已經(jīng)打印出來(lái)的塑料保持較高溫度而減少打印過(guò)程中熱脹冷縮造成的變形。由于ABS材料本身性質(zhì)，使用ABS的3D打印機(jī)必須配備熱床。

機(jī)械部分組裝完以后，還需要電路部分來(lái)驅(qū)動(dòng)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)。

Step 3: 電路部分

預(yù)算：700元

參考清單：

• 電路所需要的電子元件：見(jiàn)具體方案
• 數(shù)字萬(wàn)用表一只
• 全套焊接工具：包括電烙鐵、烙鐵架、高溫海綿、吸錫器，焊錫等
  

電路主要由這幾個(gè)部分構(gòu)成：電源；主控單片機(jī)；推動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電路；裝在擠出機(jī)和熱床上的加熱電阻；加熱電阻旁邊的溫度傳感器；專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)通過(guò)USB與電腦通信的芯片；可選的熱床；等等。

組裝電路前，最好練習(xí)一下手工焊接的技巧。

元器件不管是網(wǎng)購(gòu)，還是到當(dāng)?shù)仉娮邮袌?chǎng)購(gòu)買(mǎi)，都建議常見(jiàn)的元件盡量一次性購(gòu)買(mǎi)，這樣可以省下不少運(yùn)費(fèi)。

Tip: 有些元器件在國(guó)內(nèi)比較難找，但是可以找到性能相近的替換，例如一種大功率MOS管IRLB8743通?？捎脟?guó)內(nèi)更常見(jiàn)的IRF3205來(lái)代替。

組裝電路時(shí)可以把電路焊在洞洞板上，但是這樣做布線比較麻煩，還會(huì)留下不少隱患，因此建議使用印刷電路板（PCB）。大多數(shù)開(kāi)源電路設(shè)計(jì)都提供了PCB圖。找PCB代工廠打樣還是很劃算的，例如在Generation 7 Electronics只要大概一百多塊錢(qián)就可以得到五塊樣板子，尺寸小的更便宜。只需要向代工廠提供通用格式的PCB圖就可以了。

PCB到手以后，還需要根據(jù)電路設(shè)計(jì)的物料清單自行購(gòu)買(mǎi)元件和用到的成品模塊，在設(shè)計(jì)PCB時(shí)要給元件和模塊留出對(duì)應(yīng)的焊盤(pán)和接口空間。

Generation 7 Electronics加工，尚未焊上元器件的PCB板

Tip: 在電路板上焊接元件，注意要按照從低到高的順序進(jìn)行。

焊上了電阻和瓷片電容的PCB，這樣接下來(lái)就可以焊接“海拔”更高的元件了

電路板接近完工的樣子

Tip: 有的元件容易受靜電等因素?fù)p壞，例如MOS管，這種元件可以留到最后其他部分電路檢查好了之后再焊上去。這時(shí)你可以忽略上一條tip。

Tip:數(shù)字萬(wàn)用表用于測(cè)量電路兩點(diǎn)之間是否連通的蜂鳴器檔在檢測(cè)短路和斷路時(shí)非常有用。

電路中的通信芯片在正式使用前需要在電腦上安裝驅(qū)動(dòng)。具體的做法是，到通信芯片官方網(wǎng)站下載驅(qū)動(dòng)和配置工具，把電腦和電路通過(guò)USB線相連，連接成功以后，按照芯片說(shuō)明配置好芯片。如果連接不成功，請(qǐng)檢查線路連接。

MCP2200通信芯片的配置

如果你想自己設(shè)計(jì)電路，強(qiáng)烈建議至少參考RepRap網(wǎng)站上比較流行的方案之一。尤其是當(dāng)單片機(jī)的各引腳定義相同時(shí)，可以很方便地把其他的軟件移植到你的電路上。對(duì)軟件的討論請(qǐng)看下一節(jié)。

Step 4: 軟件部分

預(yù)算：20元

參考清單：

• 微控制器對(duì)應(yīng)的編程器
• 連接線
  

如果在電路部分使用的是RepRap上的某個(gè)方案，或者自己設(shè)計(jì)的一套與之兼容的方案，那么恭喜你，已經(jīng)有現(xiàn)成的固件（firmware）了。接下來(lái)只要把固件燒寫(xiě)到單片機(jī)上。這時(shí)請(qǐng)參看電路設(shè)計(jì)中的說(shuō)明。你可能需要一個(gè)幾十塊錢(qián)的燒寫(xiě)器。

“透鏡”中的AVR單片機(jī)在使用前初次使用要燒寫(xiě)固件，因此要通過(guò)USBasp將AVR單片機(jī)與電腦連接

Teacup固件中的部分代碼，這里是要把浮點(diǎn)運(yùn)算轉(zhuǎn)為整數(shù)運(yùn)算，以提高運(yùn)行效率

Tip: 至于選用哪個(gè)固件方案，請(qǐng)參考電路設(shè)計(jì)中的推薦。

如果精通機(jī)電知識(shí)，自己寫(xiě)固件可能會(huì)是一件很有意思的事情。這里會(huì)用到一些常用的算法，還有G代碼（G-code）的解析。只是要把性能調(diào)到最優(yōu)，得花不少功夫。

3D打印時(shí)，先在電腦上將STL格式的模型解析得到打印的路徑，再將這個(gè)路徑轉(zhuǎn)換成G代碼，并傳送到單片機(jī)上。這一部分工作是由主控軟件（host software）完成的?，F(xiàn)有的主控軟件界面友好，只要導(dǎo)入STL模型，并連接到3D打印機(jī)，它就可以工作啦。

不論是固件還是主控軟件，都需要調(diào)一些參數(shù)，這些參數(shù)在軟件的文檔中都有說(shuō)明。借助萬(wàn)用表和游標(biāo)卡尺做完最后一點(diǎn)調(diào)整，接下來(lái)就可以測(cè)試機(jī)器了。

Step 5: 調(diào)試

我建議調(diào)試從電路入手。把電路通電，連接上電腦，這時(shí)可以通過(guò)主控軟件給電路發(fā)送一些指令，如果有相應(yīng)的響應(yīng)，那么3D打印機(jī)就可以進(jìn)行最后一步測(cè)試。否則請(qǐng)仔細(xì)檢查問(wèn)題，可能機(jī)械有哪個(gè)地方卡住了，或者電路哪里沒(méi)連通，等等。

最后一步，請(qǐng)找到一個(gè)可以用手頭3D打印機(jī)打印的STL模型文件。可以到Thingiverse找找，也可以試試自己制作STL模型。把這個(gè)模型用3D打印機(jī)打印出來(lái)，等待幾小時(shí)，靜靜享受美好的成就感吧。（盡管我還沒(méi)享受到π_π）