2024年2月11日发(作者：孛泽恩)
三轴雕刻机改装3D打印机方案
一、3D打印机技术原理：
3D打印并非是新鲜的技术，这个思想起源于19世纪末的美国，并在20世纪80年代得以发展和推广。中国物联网校企联盟把它称作“上上个世纪的思想，上个世纪的技术，这个世纪的市场”。三维打印通常是采用数字技术材料
打印机来实现。这种打印机的产量以及销量在二十一世纪以来就已经得到了极大的增长，其价格也正逐年下降。
使用打印机就像打印一封信：轻点电脑屏幕上的“打印”按钮，一份数字文件便被传送到一台喷墨打印机上，它将一层墨水喷到纸的表面以形成一副二维图像。而在3D打印时，软件通过电脑辅助设计技术（CAD）完成一系列数字切片，并将这些切片的信息传送到3D打印机上，后者会将连续的薄型层面堆叠起来，直到一个固态物体成型。3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料。
二、现用一台雕刻机，把它直接改成打印机
雕刻机和打印机的结构从原理上来说是没有区别的，都是X+Y+Z三轴+主轴（在打印机上是挤出机）的标准数控系统。所以，把雕刻机加上一个打印头改造成3D打印机，其方案完全是可行的。
【注意】1、 雕刻机和打印机在设计上有很大的不同。雕刻机的主轴需要切割材料，要承受相当大的力矩，故而结构必须足够结实；而3D打印机的挤出机是完全无负载的，反而对急停、加速以及变向能力有着非常高的要求。在设计理念上的不同，带来的结果就是，你的第二台雕刻机肯定比第一台设计得结实，而第二台打印机会比第一台设计得更轻。
2、用雕刻机的结构做打印机，雕刻机的强度兀余太大，带来了过多的惯量，影响打印的运行速度。而且在打印的过程中，单轴运动的情况很少，而多轴联动时，不同轴惯量和运动特性的区别就会带来精度的损失。所以，一般用2A的57电机能跑F2000的雕刻机装了打印头之后，可能还不如用42步进跑F6000的打印机。打印出来的效果，精度和表面粗糙度都远远不如 。故而，雕刻机改造3D打印，可行但有缺陷。最理想的改造3D打印的机器，应该是激光雕刻机。
三、雕刻和3D打印不同点
只从DIY的角度看待这个问题。
首先，在机器结构上，就像上面所说的，打印机注重轻载、高速，相对来说，雕刻机则注重强度。刚性比较：铣床>雕刻机>打印机，速度打印机>雕刻机>铣床。所以打印机的设计和雕刻机的思路是有很大的不同的，像我这样按照雕刻机的经验去设计3D打印机，效费比会很低。
然后，打印机的“主轴”是“挤出机”（Extruder），它的结构一般是用一个小的步进/减速电机带动一个摩擦轮，将原料的塑料丝“塞”（feed）给下面的加热头，加热头再通过一个小孔把丝细化，细化后0.3mm-0.4mm的挤出丝就挤到了工件上，这就是“FDM”的过程。也就是说，打印机和雕刻机最本质的不同，就是把主轴换成了挤出机。
从电控上来说，现在常见的打印机和雕刻机也有一个很大的不同，就是打印机的运算是在板上完成的。不像雕刻机必须拖着一根25针的线实时从电脑上获得信号，打印机是可以脱机用SD卡打印的。这样的设计好处自然是可以摆脱电脑的束缚，但坏处就是由于需要有运算的芯片，打印机的主板比起雕刻机要很贵而且折腾起来挺麻烦。
四、 打印机和雕刻机相比，其
电控部分：
（1） 把雕刻机的主板换成打印机的主板
（2）三轴步进不变
（3） 主轴变频器换成一块步进驱动（挤出机电机）
（4）一块额外的电路板控制加热和热头温度的反馈
（5） 一块额外的板控制加热台面，即3D打印机热床部分（可选）
机械部分：
（1）三轴不变
（2）主轴换成挤出机
（3）台面换成加热台板（可选）
上图为挤出机
五、研究3D打印机，需要如下的知识/能力，或用如下的方法替代：
1. 框架结构的设计能力，/或者直接下载别人设计好的机器框架（还好，我们已经有自己的雕刻机）
2. 对Audrino有一定认识，会刷机最好/ （不会也行，让老板给你刷好寄过来也能用）
3.对机器的安装和调试有能力、有信心、有毅力（有毅力是最重要的），/或者直接买成品机也成，但还是希望我们自己能做。
六、国内现在打印机的配件
现在3D打印机的配件已经很好买了。一般在淘宝就能进行采购。像挤出机这样的东西可以直接买套件，喷嘴这种2mm转0.3mm的深孔加工不出来直接买成品，主板可以让老板刷好机再快递过来。
【结论】 ：我们现有自己的一台雕刻机，在此基础上买块板子做打印机对我们来说不会是很难的事情。
主要任务：
（一）电控部分
（二）3D打印机软件操作部分
（三）装配3D打印机配件部分
（四）调控与编程部分
（五）打印过程部分
任务分配：
所有参与该项目成员都会有自己的明确任务，每部分任务由1--2名同学负责，任务单一却并非独立，整个3D打印机改装过程一起学习和探讨，着重强调团队合作精神和凝聚力的展现。
以上内容为雕刻机改装3D打印机方案的全部内容，现有老师审核裁定。
2013年10月29日
附录：
3D打印机配件
（1）3D打印机喷头 0.4mm单喷嘴
（2）3D打印机耗材,ABS塑料 70
（3）挤出机 199
（4）热床 68
3D打印机技术参数
喷嘴 ：0.3mm - 0.4mm
喷头最高温度：260℃
电源：AC 110-220V
打印格式：STL文件
打印材料：ABS塑料
打印机软件：slic3r cura-3DJoy
3D
打印机热床
IduinoMega2560主控板+RAMPS1.4控制板+4个A4988驱动板
2024年2月11日发(作者：孛泽恩)
三轴雕刻机改装3D打印机方案
一、3D打印机技术原理：
3D打印并非是新鲜的技术，这个思想起源于19世纪末的美国，并在20世纪80年代得以发展和推广。中国物联网校企联盟把它称作“上上个世纪的思想，上个世纪的技术，这个世纪的市场”。三维打印通常是采用数字技术材料
打印机来实现。这种打印机的产量以及销量在二十一世纪以来就已经得到了极大的增长，其价格也正逐年下降。
使用打印机就像打印一封信：轻点电脑屏幕上的“打印”按钮，一份数字文件便被传送到一台喷墨打印机上，它将一层墨水喷到纸的表面以形成一副二维图像。而在3D打印时，软件通过电脑辅助设计技术（CAD）完成一系列数字切片，并将这些切片的信息传送到3D打印机上，后者会将连续的薄型层面堆叠起来，直到一个固态物体成型。3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料。
二、现用一台雕刻机，把它直接改成打印机
雕刻机和打印机的结构从原理上来说是没有区别的，都是X+Y+Z三轴+主轴（在打印机上是挤出机）的标准数控系统。所以，把雕刻机加上一个打印头改造成3D打印机，其方案完全是可行的。
【注意】1、 雕刻机和打印机在设计上有很大的不同。雕刻机的主轴需要切割材料，要承受相当大的力矩，故而结构必须足够结实；而3D打印机的挤出机是完全无负载的，反而对急停、加速以及变向能力有着非常高的要求。在设计理念上的不同，带来的结果就是，你的第二台雕刻机肯定比第一台设计得结实，而第二台打印机会比第一台设计得更轻。
2、用雕刻机的结构做打印机，雕刻机的强度兀余太大，带来了过多的惯量，影响打印的运行速度。而且在打印的过程中，单轴运动的情况很少，而多轴联动时，不同轴惯量和运动特性的区别就会带来精度的损失。所以，一般用2A的57电机能跑F2000的雕刻机装了打印头之后，可能还不如用42步进跑F6000的打印机。打印出来的效果，精度和表面粗糙度都远远不如 。故而，雕刻机改造3D打印，可行但有缺陷。最理想的改造3D打印的机器，应该是激光雕刻机。
三、雕刻和3D打印不同点
只从DIY的角度看待这个问题。
首先，在机器结构上，就像上面所说的，打印机注重轻载、高速，相对来说，雕刻机则注重强度。刚性比较：铣床>雕刻机>打印机，速度打印机>雕刻机>铣床。所以打印机的设计和雕刻机的思路是有很大的不同的，像我这样按照雕刻机的经验去设计3D打印机，效费比会很低。
然后，打印机的“主轴”是“挤出机”（Extruder），它的结构一般是用一个小的步进/减速电机带动一个摩擦轮，将原料的塑料丝“塞”（feed）给下面的加热头，加热头再通过一个小孔把丝细化，细化后0.3mm-0.4mm的挤出丝就挤到了工件上，这就是“FDM”的过程。也就是说，打印机和雕刻机最本质的不同，就是把主轴换成了挤出机。
从电控上来说，现在常见的打印机和雕刻机也有一个很大的不同，就是打印机的运算是在板上完成的。不像雕刻机必须拖着一根25针的线实时从电脑上获得信号，打印机是可以脱机用SD卡打印的。这样的设计好处自然是可以摆脱电脑的束缚，但坏处就是由于需要有运算的芯片，打印机的主板比起雕刻机要很贵而且折腾起来挺麻烦。
四、 打印机和雕刻机相比，其
电控部分：
（1） 把雕刻机的主板换成打印机的主板
（2）三轴步进不变
（3） 主轴变频器换成一块步进驱动（挤出机电机）
（4）一块额外的电路板控制加热和热头温度的反馈
（5） 一块额外的板控制加热台面，即3D打印机热床部分（可选）
机械部分：
（1）三轴不变
（2）主轴换成挤出机
（3）台面换成加热台板（可选）
上图为挤出机
五、研究3D打印机，需要如下的知识/能力，或用如下的方法替代：
1. 框架结构的设计能力，/或者直接下载别人设计好的机器框架（还好，我们已经有自己的雕刻机）
2. 对Audrino有一定认识，会刷机最好/ （不会也行，让老板给你刷好寄过来也能用）
3.对机器的安装和调试有能力、有信心、有毅力（有毅力是最重要的），/或者直接买成品机也成，但还是希望我们自己能做。
六、国内现在打印机的配件
现在3D打印机的配件已经很好买了。一般在淘宝就能进行采购。像挤出机这样的东西可以直接买套件，喷嘴这种2mm转0.3mm的深孔加工不出来直接买成品，主板可以让老板刷好机再快递过来。
【结论】 ：我们现有自己的一台雕刻机，在此基础上买块板子做打印机对我们来说不会是很难的事情。
主要任务：
（一）电控部分
（二）3D打印机软件操作部分
（三）装配3D打印机配件部分
（四）调控与编程部分
（五）打印过程部分
任务分配：
所有参与该项目成员都会有自己的明确任务，每部分任务由1--2名同学负责，任务单一却并非独立，整个3D打印机改装过程一起学习和探讨，着重强调团队合作精神和凝聚力的展现。
以上内容为雕刻机改装3D打印机方案的全部内容，现有老师审核裁定。
2013年10月29日
附录：
3D打印机配件
（1）3D打印机喷头 0.4mm单喷嘴
（2）3D打印机耗材,ABS塑料 70
（3）挤出机 199
（4）热床 68
3D打印机技术参数
喷嘴 ：0.3mm - 0.4mm
喷头最高温度：260℃
电源：AC 110-220V
打印格式：STL文件
打印材料：ABS塑料
打印机软件：slic3r cura-3DJoy
3D
打印机热床
IduinoMega2560主控板+RAMPS1.4控制板+4个A4988驱动板