【3D打印機(jī)DIY組裝】Prusa i3 3D打印機(jī) DIY 筆記

Prusa i3 3D打印機(jī) DIY 筆記

特別聲明：i3 壓克力零件的切割，屬於"重製"別人設(shè)計好的作品，非"自行創(chuàng)新設(shè)計"，并不符合 FabLab Taipei 鼓勵大家自己創(chuàng)作的原則。而且切割數(shù)量太多。即日起，若非自行創(chuàng)作設(shè)計的作品，F(xiàn)abLab Taipei 不再提供雷射切割的服務(wù)。敬請見諒。

免責(zé)聲明：不保證所有資訊、數(shù)量正確。
筆記陸續(xù)更新中，尚未完整，請多包涵！

時下常見的3D打印材料，有ABS、PLA兩種。期中PLA因為打印時較無異味，所以比較受歡迎。本文介紹的機(jī)器，是適合PLA打印的。如果要印ABS，還要再多準(zhǔn)備加熱床，以及更大功率的電源供應(yīng)器。
材料表

零件採購資訊
Z 軸 不銹鋼牙條, M5 x 305mm 2支
Y 軸 不銹鋼牙條, 8mm x 209mm 3支
Y 軸 不銹鋼牙條, 8mm x 275mm 1支
Y 軸 不銹鋼牙條, 8mm x 430mm 2支
Z 光軸 8mm , 320mm 2支
X 光軸 8mm , 384mm 2支
Y 光軸 8mm , 405mm 2支








M8螺帽42個
M8墊片42個 (建議備50個)



擠出軸 1支 (M8 60mm 有頭內(nèi)六角半牙螺絲加工)


M5 20mm 皿頭內(nèi)六角螺絲 2支(丸頭也OK)
M5 螺帽 8個



M4 50mm 有頭內(nèi)六角螺絲 2支
M4 20mm 有頭內(nèi)六角螺絲 2支
M4 螺帽 4個




M3 6mm 無頭內(nèi)六角止付螺絲1支 (可以用M3 7~8mm 有頭內(nèi)六角螺絲替代)
M3 10mm 有頭內(nèi)六角螺絲 10支
M3 20mm 有頭內(nèi)六角螺絲 4支
M3 30mm 有頭內(nèi)六角螺絲 7支
M3 40mm 有頭內(nèi)六角螺絲 2支


M3 15mm 有頭內(nèi)六角螺絲 45支








M3 不銹鋼螺帽 52個(非不銹鋼的，大小不一樣。所以特別註明材質(zhì)。)
M3 墊片 34片








M3不銹鋼防鬆螺帽4個



M2 20mm 有頭十字螺絲 6支
M2 螺帽 6個
M2 墊片 6片
(缺圖)
LM8UU 線性軸承 10個


608ZZ軸承3個
625ZZ軸承 4個
MF105ZZ有邊軸承 2個
壓縮彈簧, 內(nèi)徑5mm/線徑0.5mm/長20mm, 5個



PVC 風(fēng)管 10cm 1條
(缺圖)
2GT 20T(齒) Pulley 同步齒輪 ,2個
2GT 皮帶 pitch2mm,寬6mm ,2公尺1條


壓克力板 600x457x6 mm 1片
壓克力機(jī)身切割檔： https://drive.google.com/file/d/ ... TQ/edit?usp=sharing
Stepper Motor, NEMA 17(步進(jìn)馬達(dá) 安裝面42mm，身長42~47mm，單步1.8度，額定電流小於1.7A) 5個。擠出機(jī)用的馬達(dá)，馬達(dá)軸不要削D型槽，避免擠出機(jī)齒輪變型。
J-head 1組(連加熱器、溫度sensor)(需註明 "wade擠出機(jī)" 型態(tài))
玻璃片 214x214x5mm
5V 5cm 風(fēng)扇 1個

微動開關(guān) 3個


RAMPS 1.4 控制板 1片
A4988步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動模組 4片
Arduino Mega2560 1片
USB連接線
12v 100W 電源供應(yīng)器 1個 (NES-100-12)
多心線 24 AWG 黑綠藍(lán)紅 各五公尺
帶插頭電線1條
束帶
蛇管
機(jī)構(gòu)打印件：http://www.thingiverse.com/thing:39889/#files
Prusa_i3_3_x_Y_Busing 3個1組



Prusa_i3_4_x_Y_Corners 4個1組




Prusa_i3_Endstop 3個




Prusa_i3_X_Carriage 1個




Prusa_i3_X_End_Idler 1個


(新選擇2014/2/23)可調(diào)X軸皮帶的X_End_Idler
http://www.thingiverse.com/thing:247992


Prusa_i3_X_End_Motor 1個




Prusa_i3_Y_Belt_Clamp_-_0.9mm 1個




Prusa_i3_Y_Idler 1個








Prusa_i3_Y_Idler 改良版，可以調(diào)整皮帶鬆緊
http://www.thingiverse.com/thing:176572




Prusa_i3_Y_Motor_Mount 1個




Prusa_i3_Z_Shaft_Cup 2個




M3_wheel 3個
http://www.thingiverse.com/thing:16428



jHead_Base 1個
http://www.thingiverse.com/thing:173346

舊版


新版，有用螺絲鎖緊擠出頭的構(gòu)造。

擠出機(jī)：http://www.thingiverse.com/thing:99274
擠出機(jī)：http://www.thingiverse.com/thing:127138/#files
1.75mm_Extruder_Body 1個



1.75mm_Ilder 1個



pillar 1個
http://www.thingiverse.com/thing:173348



擠出機(jī)齒輪：http://www.thingiverse.com/thing:27054
http://www.thingiverse.com/thing:40642
AJGW-GearsHering_Big 1個



AJGW-GearsHering_Small 1個




AJGW-Washers-x4 2組




AJGW-FastRelease.25 1組



http://www.thingiverse.com/thing:186646
glass_holde 2個
glass_holde2 1個




工具

六角螺絲起子組
M8螺帽用的板手(13mm) 兩支
一字起子


迷你雕刻機(jī)
鉆石研磨組
小鉆頭組
3mm玉米銑刀


尖嘴鉗
斜口鉗
撥線鉗
剪刀
杜邦頭壓接鉗



噴霧式黃油
束帶


打火機(jī)
焊槍
焊錫
耐熱膠帶
安裝步驟


LM8UU安裝


三個 Y Busing 內(nèi)各塞入一個LM8UU，LM8UU內(nèi)四排鋼珠，要成X型排列，不要"十"字形排列。LM8UU有防塵套，塞入光軸之后，不易對內(nèi)部做潤滑，所以要是先噴入些黃油。


X Carriage背后塞入三顆LM8UU。一樣LM8UU內(nèi)部鋼珠要排成X字形，并且預(yù)先在內(nèi)部上黃油。

(缺圖)
X End Idler 塞入兩顆LM8UU。一樣LM8UU內(nèi)部鋼珠要排成X字形，并且預(yù)先在內(nèi)部上黃油。

(缺圖)
X End Motor塞入兩顆LM8UU。一樣LM8UU內(nèi)部鋼珠要排成X字形，并且預(yù)先在內(nèi)部上黃油。
壓克力支架


所有的壓克力組合螺絲都是這樣安裝：十字孔的部分，塞入一顆M3螺帽；垂直方向蓋上另一片壓克力后，用M3 15mm的螺絲鎖入。
螺絲千萬不要一次鎖到緊。
整個框架要能夠狠穩(wěn)得站在桌上，不能有翹腳的。
有翹腳，就必須放鬆鎖有螺絲，壓好壓克力板到不翹腳，再分?jǐn)?shù)次慢慢上緊螺絲。


整個結(jié)構(gòu)體的照片
后面兩塊大三角板，只有兩個螺絲孔得要安裝在右側(cè)，兩個螺絲孔的位置剛好可以安裝電源供應(yīng)器(NES-100-12)。另外一片，螺絲孔比較多的要安裝在左側(cè)，螺絲孔可以鎖上RAMPS 1.4控制板系統(tǒng)。


馬達(dá)座的樣子。注意上側(cè)板子，光軸孔的位置是靠外側(cè)，不要裝反了。


最頂端的蓋板先不要裝，待Z光軸、Z螺桿就定位，再安裝。

Z軸馬達(dá)


Z軸馬達(dá)，左右兩邊個一個。上螺絲之前，記得要先把馬達(dá)線從后側(cè)開孔拉出，再用M3 15mm螺絲搭配M3墊片鎖上。
臺車上滑套、皮帶夾



Y框X方向前側(cè)，上墮輪


兩顆625zz夾在Y Idler裡，用M5 20mm螺絲、M5螺帽鎖住。Y Iidler有一側(cè)有M5螺帽專用的六角形凹槽，螺帽要放在那邊。如果625zz不容易塞入，那會需要用雕刻機(jī)搭配鉆石磨稍微磨寬一點。
前側(cè)螺桿安裝的方式如圖。兩支M8 209mm 螺桿，左右兩邊安裝上Y Corner。記得M8螺帽都要搭配墊片使用。

Y框X方向后側(cè)

后側(cè)一樣有兩根螺桿，但是長短不一樣。上面的是275mm的；下面是209mm。Y motor mount要是先裝在中間，凸出的部分朝上(如圖)。
Y框Y方向螺竿


Y方向螺桿，記得在中間要多加上一對M8墊片螺帽，是之后Y框固定在壓克力口字型框架的下緣用。
Y框組裝



安裝Y馬達(dá)


Y軸馬達(dá)用兩顆M3 15mm螺絲，配合墊片鎖在Y Motor Mount上。

安裝Y皮帶輪


鎖上皮帶輪。止付螺絲要對齊D槽。

安裝Y皮帶
X墮輪端上墮輪


塑膠件打磨后，兩顆625zz夾在X End Idler裡，用M5 20mm螺絲、M5螺帽鎖住。

X臺車安裝M3螺帽

塑膠零件埋入金屬螺帽
X臺車上LM8UU 上X光軸
X墮輪端上光軸
X臺車端上光軸
Z螺竿上軸承、螺帽


Z螺桿的上端先安裝MF105ZZ有邊軸承，再鎖上第一顆螺帽，并調(diào)整螺帽的深度，讓螺桿能順利旋轉(zhuǎn)。之后再安裝第二顆螺帽，并讓兩顆螺帽互相擠壓，防止螺帽滑動。

Z螺竿安裝到Z馬達(dá)上




PVC風(fēng)管剪約2.5cm長，一端套進(jìn)5M螺桿，一端套進(jìn)Z軸馬達(dá)軸。

Z光軸安裝
X軸總成安裝到Z光軸、螺竿上
Z光軸螺竿上側(cè)壓克力安裝
Z螺竿上側(cè)安裝軸承、固定用螺帽

Z螺竿跟X軸的重量，要調(diào)整Z螺桿上端螺帽，讓重量依靠上端軸承來支撐。這樣可以減少水波紋的問題。

安裝X馬達(dá)


以 M3 20mm螺絲，配合墊片安裝X軸馬達(dá)。右下角得螺絲，因為模型有凸起，無法使用M3墊片，改以"電子零件絕緣墊片"取代。

安裝X皮帶輪


如圖，安裝皮帶輪。止付螺絲孔位，要垂值於馬達(dá)軸的D槽(如果有D槽)，并且將止付螺絲鎖緊。
安裝X皮帶
Y框安裝入壓克力結(jié)構(gòu)體


后側(cè)較長得螺桿嵌入壓克力上預(yù)留的凹槽。位置調(diào)整好之后用螺帽、墊片固定住。


壓克力主體也以預(yù)留的螺絲螺帽固定。

安裝X臺車內(nèi)嵌螺帽
安裝Z軸EndStop 觸發(fā)螺絲


右下角的馬達(dá)固定螺絲之前，是Z軸EndStop觸發(fā)螺絲的位置。該孔位稍微打磨后，旋入M3 30mm的螺絲。

擠出機(jī)構(gòu)修整


Extruder_Body 中間的塑料通到孔，用2.5mm的鉆頭重新擴(kuò)孔。




用鉆石打模組去除搭橋、支撐的部分。
底下螺絲孔用3mm的鉆頭打通。



安裝擠出軸




擠出軸背面608zz軸承安裝之前，要先套入塑膠墊片。用以防止軸承內(nèi)軸與擠出基座磨擦。



兩個軸程都安裝后，可以將擠出軸一方向插入。之后觀察擠出齒與塑料通道孔位的位置。如果沒有辦法對齊，則以墊片調(diào)整擠出軸的位置，直至能夠?qū)�齊為止。

安裝擠出機(jī)夾具之惰輪


608zz會塞不下，需要打磨塑膠件的孔位，讓軸承能自由進(jìn)出。

打磨后塞入608軸承以及pillar。Pillar需要用鉗子壓入預(yù)留的凹槽(圖為未壓入前的照片)。


Pillar 壓入后的樣子。



安裝擠出機(jī)夾具
擠出機(jī)小齒輪安裝內(nèi)嵌螺帽

M3 螺帽先用打火機(jī)加熱，然后趁熱塞入AJGW GearsHering Small裡。







擠出機(jī)小齒輪安裝到擠出馬達(dá)上


如果馬達(dá)軸心上有D型槽，那要注意止付螺絲的孔位，要對準(zhǔn)D型槽的平面。
擠出機(jī)小齒輪安裝止付螺絲


鎖入止付螺絲。力量要適中，不要鎖太過頭，會把塑膠齒輪撐變型。

擠出馬達(dá)安裝到擠出機(jī)上


擠出馬達(dá)用三個M3 15mm螺絲，配合墊片鎖到擠出基座上。那三個螺絲孔是一字型的形狀，用意是讓安裝時，可以調(diào)整大小齒輪咬合的間隙。過緊或過鬆都不好。

安裝擠出機(jī)大齒輪


擠出機(jī)大齒輪中間要塞入一顆M8螺帽。旋入擠出軸后，鬆緊要調(diào)整到可以順利轉(zhuǎn)動，卻不會讓擠出軸能前后滑動。另一方面還要讓小擠出齒輪跟大齒輪的人字齒中心對齊。可以利用M8墊片塞在打擠出齒輪跟擠出基座之間做調(diào)整。
待調(diào)整完后，在多鎖一顆M8螺帽，與大齒輪中心得螺帽互相擠壓，防止大齒輪脫落。

安裝擠出機(jī)快拆螺絲


FastRelease(快拆)打磨前Size不合，需要打模縮小。


打磨至能夠順利鑲嵌。


FastRelease(快拆)打磨后套成圖中的樣子，再拿M4 50mm螺絲，套入彈簧之后，再穿過快拆，鎖入擠出基座。


擠出機(jī)構(gòu)安裝好之后的上視圖

J head 安裝到J head固定板上
J head 固定板與擠出機(jī)接合
擠出機(jī)安裝到X臺車上
安裝控制板


RAMPS板子上，把Microsteps跳線安裝上短路器。


依照正確的方向，把4988步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動模組安裝到RAMPS板上。


RAMPS板與Arduino Mega板接合。
Arduino Mega 板，要先鎖到壓克力主結(jié)構(gòu)上，再安裝RAMPS板。要不然螺絲會沒有空間座安裝。
Arduino Mega板上，圓孔的12V電源輸入，不必接電。電力會從RAMPS透過針腳供應(yīng)給MEGA板。

安裝XYZ軸EndStop微動開關(guān)


X軸 EndStop的位置


Y軸 EndStop的位置


Z軸 EndStop的位置

XYZ軸EndStop走線

http://reprap.org/mediawiki/images/6/6d/Rampswire14.svg

電路安裝方式，Z軸馬達(dá)建議改成串連，END STOP "不要"照圖上接。其他的部分可以參考這張接線圖。

如果使用RAMPS 1.4，板子上End Stop腳位的GND，接到微動開關(guān)的 Common (C) 腳位；板子上End Stop腳位的S接到微動開關(guān)的 Normally Open (NO) 腳位。
end stop 十個人十一個人接錯，拜託文章看仔細(xì)。

請?zhí)貏e注意，如果END STOP 未正確安裝，XYZ軸馬達(dá)將會無法正常動作。
X馬達(dá)走線

如何壓接杜邦端子?
Y馬達(dá)走線

Z馬達(dá)串連、走線
安裝擠出機(jī)風(fēng)扇
擠出機(jī)加熱管走線
擠出機(jī)溫度Sensor走線
擠出機(jī)風(fēng)扇走線
安裝電源供應(yīng)器
電源供應(yīng)器走線
電源線
USB連接電腦
安裝控制板FW

Marlin for i3 懶人包(2013/12/5更新，請之前下載的朋友重新下載)

Configuration.h 有修改的部分如下：
#define MOTHERBOARD 33
#define TEMP_SENSOR_0 1
#define TEMP_SENSOR_1 0
#define INVERT_Y_DIR true    // for Mendel set to true, for Orca set to false
#define INVERT_E0_DIR true   // for direct drive extruder v9 set to true, for geared extruder set to false
#define HOMING_FEEDRATE {50*60, 50*60, 2*60, 0}  // set the homing speeds (mm/min)
#define DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT   {80,80,4000,750}  // default steps per unit for Ultimaker
#define DEFAULT_MAX_FEEDRATE          {500, 500, 2, 25}    // (mm/sec)
#define REPRAP_DISCOUNT_SMART_CONTROLLER

卸除控制板上的馬達(dá)線路
測量、校正馬達(dá)控制晶片電流控制準(zhǔn)位

參考"設(shè)定4988步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動板電流上限"一文

安裝X馬達(dá)線
測試X馬達(dá)
安裝Y馬達(dá)線
測試Y馬達(dá)
安裝Z馬達(dá)線
測試Z馬達(dá)
測試擠出頭加熱
測試擠出馬達(dá)
安裝Y臺車玻璃



校正Y臺車玻璃水平
校正擠出頭高度
安裝蛇管


打印時，這麼多電線會拉扯移動，用蛇管套起來可以避免打夾卡住。

測試打印


安裝步驟，光標(biāo)題就這麼多! @@

常見問題

發(fā)問之前，請耐心看完常見問題。
更多常見問題，請參閱這邊。

Q: 為什麼我測試XYZ軸馬達(dá)的時候，都只能往某個方向移動，另一個方向都不會動?
A: 因為還沒有做歸零，所以控制板會以開機(jī)時的位置為零點，只能往正方向移動，不能讓位置小於零。請務(wù)必先完成EndStop的安裝以及測試，再做馬達(dá)的測試。

Q: 馬達(dá)轉(zhuǎn)動方向顛倒，怎麼辦?
A: 只要把馬達(dá)的四條電線，順序顛倒過來插，就可以讓馬達(dá)改變旋轉(zhuǎn)方向。

Q: 為什麼我測試XYZ軸馬達(dá)的時候，都只能往某個方向移動，另一個方向都不會動?
A: 因為還沒有做歸零，所以控制板會以開機(jī)時的位置為零點，只能往正方向移動，不能讓位置小於零。請務(wù)必先完成EndStop的安裝以及測試，再做馬達(dá)的測試。

Q: 溫度怎麼都不會升高?
A: 檢查看看加熱棒、加熱電阻的引線，跟延長線之間的壓接套，有沒有接觸不良的問題。

Q: 每次都是慢慢加溫到接近175度時突然會跳到235度? 怎麼回事?
A: 檢查看看熱敏電阻的引線，跟延長線之間的壓接套，有沒有接觸不良的問題。

Q: 為什麼印到一半會出現(xiàn)線捲打結(jié)的狀況?
A: 那應(yīng)該是線頭沒抓好，縮回線捲裡面，再重新拉出來的過程中打結(jié)了~
參考資料

http://www.reprap.org/wiki/Prusa_i3_Build_Manual
http://www.reprap.org/wiki/Prusa_i3
http://reprap.org/wiki/RAMPS_1.4

How to make a Hobbed bolt
http://www.thingiverse.com/thing:151669


照片協(xié)力

特別感謝 陳建華、鄭鴻旗 提供部分照片。