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标题: FDM-3D打印机制作记录 [打印本页]

作者: zj11o2 时间: 2020-2-16 21:35
标题: FDM-3D打印机制作记录
本帖最后由 zj11o2 于 2020-5-17 21:24 编辑

2015年制作过1台3D打印机，但总觉得打印效果不太满意，不久后就出掉了。但最近发现没有3D打印机总是觉得不太方便，因此萌生了再做1台自用的想法。之前那台打印机采用的是常规主流的驱动方式（光轴+同步带+步进电机），本次准备奢侈一把采用直线导轨+滚珠丝杠+伺服电机的方案，打印尺寸300*300*250mm，这个尺寸刚刚好自己能够加工零件。光固化打印机就是由于打印尺寸太小因此被否决掉了。整体设计还没完成，但基于现在是非常时期哪里都去不了，因此，从年前一直躲在工作室捣鼓加工零件，反而觉得时间过得很充实。上周公司开始复工了，接下来我会不定期更新制作过程。
之前制作的那台3D打印机过程：
http://bbs.5imx.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1140980

本次准备做成下面的结构：

作者: zj11o2 时间: 2020-2-16 21:40
底板加工分为：修边，开框，加工导轨丝杠安装面
加工大铝板真是不容易，一用压板铝板的平面度就残无人睹！

作者: zj11o2 时间: 2020-2-16 21:43
铝板开框，最后1刀必须很小心很小心，否则刀断板毁。

作者: zj11o2 时间: 2020-2-16 21:46
开框后确认铝板的平面度，真是无语。

作者: zj11o2 时间: 2020-2-16 21:52
由于平面度太差，因此必须加工导轨及丝杠安装面；另外由于铝板尺寸（450*450mm）太大了，
机床Y轴的加工行程不够，还必须扫面接刀，太麻烦了。

作者: zj11o2 时间: 2020-2-16 22:13
为了提高加工后的平面度，决对不能用压板压铝板，不然压板放开后铝板还是不平的。想来想去只能用双面胶和热熔胶来固定铝板了。在加工铝板底面做基准时使用双面胶固定，等基准面加工后再用热熔胶固定，这样即使用我的垃圾机床，加工出来的铝板平面度也能做到2丝以内。

作者: zj11o2 时间: 2020-2-16 22:18
费了很多精力总是将底板完工了，机床点孔位，让后拿下来后在打孔攻丝。

作者: zj11o2 时间: 2020-2-16 22:26
加工导轨垫高条，同样碰到平面度的问题，还是老办法双面胶固定加工底面，然后正好孔位对得上就用螺丝将其固定不然就得用热溶胶了。

作者: zj11o2 时间: 2020-2-16 22:28
4条垫高条的平面度以及高度误差都在1丝以内，还是比较满意的。

作者: zj11o2 时间: 2020-2-16 22:37
把垫高条和导轨都装上底板确认一下平不平，结果一侧误差1丝，另一侧误差2丝。由于使用的是二手的PMI导轨还能接受。

作者: zj11o2 时间: 2020-2-16 22:42
加工X轴安装板时比较顺利，前面吃了很多亏，这次学乖了。

作者: zj11o2 时间: 2020-2-16 22:52
打表安装Y轴的2条导轨，结果二手导轨不太直，调整比较花时间。

作者: 会灰的鱼 时间: 2020-2-16 22:54
沙发，够硬，用料真是扎实啊

作者: zj11o2 时间: 2020-2-16 22:56
安装X轴安装板。

作者: wangligang 时间: 2020-2-16 23:26
这个看看就行了，学不来。

作者: 流浪狗 时间: 2020-2-17 01:13
好帖支持等待后续

作者: syysyh 时间: 2020-2-17 07:22
兄弟，你这是造精密仪器啊，热熔打印本身就不太精准，你这么不计成本工时的搞法有点浪费啊，不过这么强迫症的制造很牛逼，啥时候淘汰我收！我还以为我买了两根二手进口滚珠丝杆和三根进口二手导轨就是精度保证了呢，你这也太牛逼了。

作者: syysyh 时间: 2020-2-17 07:24
看这个x轴重量，应该上大电机和独立驱动器的节奏，否则吃力

作者: zj11o2 时间: 2020-2-17 11:28

syysyh 发表于 2020-2-17 07:24
看这个x轴重量，应该上大电机和独立驱动器的节奏，否则吃力

我也有这个担心，准备是上法兰□40的100W或200W的电机。如果实在不行的话再改成□60的400W的电机，但需要重新加工一套电机安装座。

作者: C朗 时间: 2020-2-17 12:48
好强大的样子

作者: zj11o2 时间: 2020-2-17 20:39
安装X轴导轨：先用Y轴调整大理石放规的位置，然后打表调整X轴导轨进行固定。

作者: zj11o2 时间: 2020-2-17 20:45
X轴导轨安装好后，确认全行程（310*310）中X轴滑块与平台的平面度，结果在边角的1个点差得多一点，全行程最高点和最低点差6个丝。去除差得最多的那个点，基本上在4个丝以内。考虑到丝杆还没装，另外打印机热床平台是可以调平的，因此，先就这样吧。

作者: zj11o2 时间: 2020-2-17 21:02
为了尽量保证2个X轴丝杠安装座垫高块的厚度一致性，因此，2个垫高块一次性同时加工。由于机床主轴轴承没换以及内锥跳动比较大，因此主轴转速不敢提高。转速一提高轴承声就很响，因此，用小刀具（3刃8mm）低转速（1000转）加工的工件表面不够光滑，如果上到2000转工件表面就很光了。之前1000转+3刃12mm的铣刀加工出来就很光滑。

作者: zj11o2 时间: 2020-2-17 21:13
本帖最后由 zj11o2 于 2020-2-17 21:16 编辑

加工Y轴电机安装座

作者: zj11o2 时间: 2020-2-17 21:15
加工X轴电机安装座

作者: syysyh 时间: 2020-2-17 22:37
我y轴上的是三相57步进电机长度110的好像，劲大的能把机架扯散。x轴因为没用近端挤出机，远端进料x轴负载小，就用了个两相42。z轴两个三相57,50长的，力量足够。

作者: syysyh 时间: 2020-2-17 22:49
照这么高精度搞下去，期待你这机器能打印一个活人出来。

作者: zj11o2 时间: 2020-2-17 22:57

syysyh 发表于 2020-2-17 22:37
我y轴上的是三相57步进电机长度110的好像，劲大的能把机架扯散。x轴因为没用近端挤出机，远端进料x轴负载小 ...

我准备用近程挤出机，所以X轴的惯量会比较大。主要看3D机主板驱动伺服电机+滚珠丝杠能够跑多快。

作者: zj11o2 时间: 2020-2-18 21:52
安装Y轴滚珠丝杠：淘宝上买的TBI-1210/C7规格的丝杠，XY轴的丝杠安装座用的是二手THK的，省了很多钱。
在加工Y轴丝杠螺母安装座时已经考虑到底板平面度以及其它部件尺寸偏差的不确定性，因此，螺母安装座在加工时留了一定的追加工余量，然后在安装时根据安装的配合情况再对螺母安装座进行尺寸修正。

作者: syysyh 时间: 2020-2-18 21:55
强烈不建议xy用丝杆，当然精度是绝对有保证，但速度会很感人

作者: syysyh 时间: 2020-2-18 21:55
用同步带才会有飞一样的感觉

作者: zj11o2 时间: 2020-2-18 22:04
先调整丝杆的平行度，然后将丝杆安装座的固定座以及支撑座进行固定。然后反复推动X轴滑台，调整丝杠螺母安装座的固定螺丝。以前看过NSK拍的丝杆安装调整视频，具体内容已经不太记得了，反正也是反复推滑台调整固定螺丝。

作者: zj11o2 时间: 2020-2-18 22:08
Y轴丝杆安装好后的样子。

作者: zj11o2 时间: 2020-2-18 22:20

syysyh 发表于 2020-2-18 21:55
用同步带才会有飞一样的感觉

其实用丝杠+伺服电机也可以有飞一样的感觉，只是没钱买大导程的磨制滚珠丝杠，1根丝杠就需要千把块。具体速度可看一下雅马哈/松下/三星等的SMT贴片机速度。我现在特意买的直径12mm/扎制丝杠中导程（10mm）最大的，再配上额定转速3000转/最高转速6000转的伺服电机，速度只取决于3D打印机主板输出脉冲的频率了。我买的是赤兔的主板，问了客服输出脉冲频率，结果客服都不太清楚。我只测试了主板能驱动我的伺服驱动器，还没测试速度，等XY轴的机械部分完成后，接下来就是测试电控部分了。

作者: 安然 时间: 2020-2-18 22:23
XY别用丝杆，你这是画蛇添足，用好点的，宽点的同步带即可。

作者: zj11o2 时间: 2020-2-18 22:29
本帖最后由 zj11o2 于 2020-2-18 22:33 编辑

安然发表于 2020-2-18 22:23
XY别用丝杆，你这是画蛇添足，用好点的，宽点的同步带即可。

先搞下去看看吧!不行的话还能改成同步带的，我之前就考虑到了。
之前在百度的贴吧里看到有打印机的结构和小的铣床差不多，是滚珠丝杆+步进电机配置，打印的细节很漂亮。我就是冲着这点去的，其实打印时的速度是不怎么快的，只是空跑时需要块点。

作者: 安然 时间: 2020-2-19 09:47

zj11o2 发表于 2020-2-18 22:20
其实用丝杠+伺服电机也可以有飞一样的感觉，只是没钱买大导程的磨制滚珠丝杠，1根丝杠就需要千把块。具体 ...

这些控制板脉冲太高单片机就算不过来了，直接停顿然后过一会儿再动

作者: zj11o2 时间: 2020-2-19 21:37
安装X轴丝杆：①先用丝杆螺母安装座将丝杆螺母及导轨滑块固定在一起。②转动丝杆螺母至丝杆安装座的固定侧，拧紧丝杠安装座的固定螺丝。③将丝杠螺母移动至丝杆安装座的支撑侧，拧紧螺丝。④拧松螺母安装座上的固定螺丝，校正螺母安装座的位置再拧紧螺丝。⑤反复按照上述顺序调整，直到旋转丝杠，使整个丝杆行程中的旋转扭力基本相同。由于没有扭力表只能用手感来判断。

作者: zj11o2 时间: 2020-2-19 21:54
安装伺服电机前需要先调整电机安装座位置，其实最好是将杠杆百分表固定在丝杆段部，侧头部打在电机定位的圆孔部，然后旋转丝杆带动百分表测量与电机定位圆孔的同心跳动。我想不到好的办法固定百分表，只好先测量丝杠与电机出力轴的高度差，然后再确认左右差，再调整电机安装座的位置，尽量减少丝杆与电机出力轴的差异。

作者: zj11o2 时间: 2020-2-19 22:19
本帖最后由 zj11o2 于 2020-2-19 22:21 编辑

发现一个问题，X轴使用的是单导轨+丝杠的驱动方式，结果滑块和导轨的预紧力太小了。现在无负载的情况下，旋转丝杆移动丝杠螺母安装块的话，会有5丝的规律跳动，用手压着的话跳动会减少很多。Y轴用双导轨并且滑块我都调的预紧大的就没有这样的现象。X轴导轨还是二手米思米的加宽滑块，难道又要换滑块滚珠来增大预紧力,从而改善跳动？

作者: 方恨少 时间: 2020-2-20 19:39

zj11o2 发表于 2020-2-16 22:56
安装X轴安装板。

真是有钱人啊

作者: xijiyoyilo 时间: 2020-2-20 21:23

zj11o2 发表于 2020-2-19 22:19
发现一个问题，X轴使用的是单导轨+丝杠的驱动方式，结果滑块和导轨的预紧力太小了。现在无负载的情况下，旋 ...

丝杆上的螺母不是两片的？其中一片的螺母可以给丝杆加预紧力，能去除间隙问题的，线切割机平台下是这样的，你那铣床不是？

作者: zj11o2 时间: 2020-2-20 22:12

xijiyoyilo 发表于 2020-2-20 21:23
丝杆上的螺母不是两片的？其中一片的螺母可以给丝杆加预紧力，能去除间隙问题的，线切割机平台下是这样的 ...

线切割机用的是双螺母丝杠。用双螺母丝杠行程会损失很多，这机器用单螺母就行了。

作者: xijiyoyilo 时间: 2020-2-21 02:31

zj11o2 发表于 2020-2-20 22:12
线切割机用的是双螺母丝杠。用双螺母丝杠行程会损失很多，这机器用单螺母就行了。

2片螺母也就吃住5个螺纹的，有薄型的。

作者: mrwangzhenhua 时间: 2020-2-21 17:15
我是天天想着提高打印速度，甚至不惜牺牲一些细节等后期再处理，有什么细活，cnc它不香吗，它不快吗。。。。

作者: zj11o2 时间: 2020-2-21 19:34

mrwangzhenhua 发表于 2020-2-21 17:15
我是天天想着提高打印速度，甚至不惜牺牲一些细节等后期再处理，有什么细活，cnc它不香吗，它不快吗。。。 ...

每个人都希望完美，只是由于客观原因的制约只能进行取舍。其实我是打印速度/打印细节都想要，所以正在进行尝试，希望能够成功。

作者: mrwangzhenhua 时间: 2020-2-21 19:43

zj11o2 发表于 2020-2-21 19:34
每个人都希望完美，只是由于客观原因的制约只能进行取舍。其实我是打印速度/打印细节都想要，所以正在进 ...

刚性一定要高，架子一定要够沉，假如运动部件相对机架太沉，运动快了可能压不住，我在做的高速打印机都用空心钢轴来减轻运动部件的重量

作者: zj11o2 时间: 2020-2-21 21:19

mrwangzhenhua 发表于 2020-2-21 19:43
刚性一定要高，架子一定要够沉，假如运动部件相对机架太沉，运动快了可能压不住，我在做的高速打印机都用 ...

是啊！铝型材的框架，我也没什么信心。特别是Z轴升降平台还是要改的，不然肯定是晃的。

作者: zj11o2 时间: 2020-2-21 21:22
安装XY轴限位开关：每轴配备2个限位开关。通过限位开关安装块与各轴部件进行连接。

作者: 374440635 时间: 2020-2-21 23:04
如此精密的制作，不知道打印出来的成品能不能控制在10丝以内，期待！加油！

作者: zj11o2 时间: 2020-2-22 22:59
伺服配线/设置伺服参数/设置3D打印机主板搞了一整天。

作者: hecheng0503 时间: 2020-2-23 06:49

zj11o2 发表于 2020-2-16 15:46
开框后确认铝板的平面度，真是无语。

没有机床的童鞋只能参观了。。。

作者: zj11o2 时间: 2020-2-23 18:41
测试了XY轴回原点的速度

作者: 潘云1001 时间: 2020-2-24 15:54
这感觉，这速度，丝般顺滑啊！流口水。。。

作者: syysyh 时间: 2020-2-24 22:40

安然发表于 2020-2-18 22:23
XY别用丝杆，你这是画蛇添足，用好点的，宽点的同步带即可。

同意老铁的说法

作者: syysyh 时间: 2020-2-24 22:41

mrwangzhenhua 发表于 2020-2-21 17:15
我是天天想着提高打印速度，甚至不惜牺牲一些细节等后期再处理，有什么细活，cnc它不香吗，它不快吗。。。 ...

你所言极是，丝杆慢起来能急死你

作者: wd20101010 时间: 2020-2-25 09:06
使用伺服关键还是把参数调好，速度不是问题。10mm导程，100mm/s的打印速度，伺服转速才600转

作者: zj11o2 时间: 2020-2-25 21:07
大家都说用丝杠速度慢，只能说速度慢是因为没用伺服电机。我测试了一下速度，今天特意接了Z轴行程开关，使系统能进行回零进行打印测试。下面是测试加速度2000时的速度视频，加速度5000的视频我就不上了，差点没飞下平台。我的大理石平台+50铝型材搭的架子，已经完全驾驭不住了。看来原来想用40铝型材做框架的话速度必须调慢很多。

作者: 潘云1001 时间: 2020-2-25 23:19
这速度，我跪了！

作者: syysyh 时间: 2020-2-26 00:33
y轴的重量在那摆着，速度上去了就变成车震了，不过看起来，即便调慢一些，也是很快了，很牛。这睡觉前裤子都脱了，忽然想起来，还把电脑打开，就为了瞅一眼你这机器搞到哪一步了，看啥时候能打印个活人出来

作者: syysyh 时间: 2020-2-28 13:17
等更新，老铁

作者: zj11o2 时间: 2020-3-1 20:30
最近一直在画框架的3D图，担心刚性不够只能不断堆料了。明天准备淘宝下单进行购买。

作者: 潘云1001 时间: 2020-3-3 23:35
坐等更新！！！

作者: 909746823 时间: 2020-3-6 21:08

zj11o2 发表于 2020-2-16 21:43
铝板开框，最后1刀必须很小心很小心，否则刀断板毁。

请问铝板当中开框去下的方块，还有它用吗？
如果没有它用，也打个孔固定一下，是不是可以避免最后一刀的风险？

请给个指导吧，谢谢

作者: 破烂王 时间: 2020-3-7 15:11
对于3D打印机，要求是高速运动，所以要求必须是惯量要很小，所以最好是在满足强度的前担下，尽量减轻质量，不知是否正确。

作者: tufeii 时间: 2020-3-8 22:15
楼主在第一页放了那么大一个x轴后我就觉得你这打印机只能低速打印了

作者: zj11o2 时间: 2020-3-9 19:49
公司复工后实在是太忙了，人很累都没有什么时间搞3D打印机，基本上处于3天打渔2天筛网的状态。最近网上买的铝型材到了，周日还去买了块铝板，终于把框架组装好了。

作者: zj11o2 时间: 2020-3-9 19:52

909746823 发表于 2020-3-6 21:08
请问铝板当中开框去下的方块，还有它用吗？
如果没有它用，也打个孔固定一下，是不是可以避免最后一刀 ...

铝板还是很贵的，中间切下来的这块是有用的。开框时留一些余量，然后0.1mm一刀慢慢铣底，这样注意点的话还好。

作者: zj11o2 时间: 2020-3-9 19:53

破烂王发表于 2020-3-7 15:11
对于3D打印机，要求是高速运动，所以要求必须是惯量要很小，所以最好是在满足强度的前担下，尽量减轻质量， ...

是否正确，等打印机做好后再看吧。

作者: wjl992006 时间: 2020-3-12 22:03
絶對髙手！

作者: syysyh 时间: 2020-3-27 15:50
更新啊

作者: hooya561 时间: 2020-3-27 20:03
期待期待

作者: zj11o2 时间: 2020-3-29 17:22
抽空加工了8个XY滑台固定支架，然后将滑台固定到框架上。

作者: zj11o2 时间: 2020-3-29 17:25
XY滑台安装好后进行动作测试，框架很稳比较满意。

作者: zj11o2 时间: 2020-3-29 17:28
加大加速度，再次确认框架的振动。

作者: syysyh 时间: 2020-3-29 20:51
打不了这么快的，放心吧。第一个视频那么快就差不多了

作者: fank222 时间: 2020-3-30 10:31
这个架子不行，晃的厉害，除非放慢打印速度。
用丝杆，打印精度和速度都没问题，就是成本高了，一轴加伺服系统，差的几千，好的几万元，除非用二手的。三轴的话，一套东西下来肯定过万的成本（二手组件不算），3D打印一般都是玩的普通玩家是承受不起啊。
的确好东西，看的我也眼热。我们公司就是电子公司，3轴4轴系统的设备很多，就等淘汰一些设备了。几个月前淘汰了一台打胶机，3轴的，是日本原装的，精度很高，结果更不提不动，死沉死沉的，无奈放弃。

作者: syysyh 时间: 2020-4-10 18:59
更新啊

作者: cbr7650 时间: 2020-4-11 21:44
绝对的硬货呀

作者: wangyoujun 时间: 2020-4-12 10:37
如看大片，楼主高手！

作者: 方恨少 时间: 2020-4-12 20:50

zj11o2 发表于 2020-2-16 21:40
底板加工分为：修边，开框，加工导轨丝杠安装面
加工大铝板真是不容易，一用压板铝板的平面度就残无人睹！ ...

刚性太强也不一定好

作者: zj11o2 时间: 2020-5-6 09:09
五一放假期间做了个Z轴丝杆螺母座。

作者: hooya561 时间: 2020-5-6 12:22
看你加工的零件，反而对你的"母鸡"比较感兴趣了。
你加工铝板的时候不需要切削液吗？

作者: zj11o2 时间: 2020-5-6 12:59

hooya561 发表于 2020-5-6 12:22
看你加工的零件，反而对你的"母鸡"比较感兴趣了。
你加工铝板的时候不需要切削液吗？

由于我的机床主轴轴承快不行了，轴承音已经很大了。因此、主轴转速我一般不会超过1500转，加工这些铝件转速都是1000转，另外就是要用切削铝的专用三刃钨钢铣刀。加工条件也比较保守：φ12mm的铣刀一般吃刀量在0.5mm，F400左右，加工深孔时F250左右，勤吹气排屑。用小于φ12mm的铣刀时，吃刀量都相应的减少，F值都差不多。之前有一段时间是加切削液加工的，发现效果差不多还有味道，之后就不再用切削液了。

作者: syysyh 时间: 2020-5-6 17:51
你这是准备烂尾啊，抓点紧。

作者: zj11o2 时间: 2020-5-6 20:53

syysyh 发表于 2020-5-6 17:51
你这是准备烂尾啊，抓点紧。

放心好了不会烂尾的，只是进度会慢点。

作者: zj11o2 时间: 2020-5-7 21:30
Z轴滑台底板终于加工好了。

作者: syysyh 时间: 2020-5-9 23:35
比生孩子还慢，加油加油

作者: 大龄小孩 时间: 2020-5-12 05:54
不错不错，但是感觉你这打印机重量可不轻啊

作者: zj11o2 时间: 2020-5-17 09:13
最近一有空就抽空加工一点，终于Z轴部件的CNC部分都加工好了，接下来钻孔攻丝了，先上零件图。

作者: zj11o2 时间: 2020-5-17 20:41
加工Z轴滑台板

作者: zj11o2 时间: 2020-5-17 20:54
加工Z轴平台支架

作者: zj11o2 时间: 2020-5-17 21:09
整个Z轴平台支架部分（包含滑台支架以及热床支架）为了尽量减重，加工时尽量掏空材料。特别是这块热床支架花了很多时间，加工工序也很多。加工反面时还提心吊胆，生怕多余的铝块脱落飞出来，最后都是2丝3丝一刀刀切下去。

作者: 潘云1001 时间: 2020-5-19 19:03
期待大神的继续更新！

作者: zj11o2 时间: 2020-5-23 10:37
本帖最后由 zj11o2 于 2020-5-23 10:39 编辑

试组装了Z轴滑台部件，发现导轨长度不对切掉了一些。
安装Z轴导轨垫高条以及导轨：

作者: zj11o2 时间: 2020-5-23 10:51
安装Z轴滑台板/丝杆,丝杆螺母固定块需要铣掉一点调整高度，因此，先不装。

作者: zj11o2 时间: 2020-5-23 10:54
这次Z轴用的是100W带刹车的伺服电机，先将电机装上试试，然后将其它的Z轴部件都装上确认了一下。

作者: zj11o2 时间: 2020-5-24 17:27
今天将Z轴滑台安装到了打印机框架上，后续还要调整Z轴的垂直度，估计还要花点时间。准备将大理石方尺搁在Z轴平台上然后调整垂直度，但大理石方尺太重了怕Z轴平台发生形变，无法正确的调整，比较头疼。

作者: zj11o2 时间: 2020-5-24 17:33
本帖最后由 zj11o2 于 2020-5-24 17:39 编辑

年前在淘宝上买的热床，拍的是24V的结果今天刚发现收到的是12V的，比较郁闷。现在隔得时间比较长了也不好退，准备先用12V的热床，打印PLA的热床温度也不需要太高应该是够用了，不过估计加热时间会比较长。今天先试装了一下，Z轴的行程还是短了，当初订丝杆的时候订得太短了，现在也没办法。

作者: syysyh 时间: 2020-5-25 06:33
就等你这个打印精度了，非常期待

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