【打印虎原创】RepRap_Prusa_i3_3D打印机步进电机设置图解【打印虎原创】RepRap_Prusa_i3_3D打印机步进电机设置图解.pdf

【打印虎原创】RepRap_Prusa_i3_3D 打印机步进电机 设置图解 玩 3D 打印机比较深入的玩家都知道，3D 打印机步进电机的设置，是一个很有技巧的事 情，特别是分辨率（Resolution）这个选项。如果你购买的是 3D 打印机套件，还比较简 单，可以直接采用卖家告诉你的值进行设置。如果是自己采购零件组建 3D 打印机，就必 须对原理足够了解，才能计算出正确的数值。这篇教程就是专门针对分辨率设置这个问 题，详细解说其中的原理，手把手教会大家如何计算，希望大家能够喜欢。 第一节，同步带传动步进电机的分辨率计算 我的 3D 打印机是 RepRap Prusa i3 类型的，仔细观察，可以发现它的 X 轴和 Y 轴传动使 用了类似的同步带传动结构。两者都是由步进电机驱动电路进行驱动，步进电机提供动 力，同步轮固定在步进电机的轴上，与步进电机的轴同步旋转，再通过同步带驱动活动部 件运动。下面几张图分别展示一下。 这个是步进电机，大家都认识了。驱动电路就在电路板上，不单独贴图了。 这个是同步轮和同步带。同步轮和步进电机的轴之间使用螺丝固定。同步轮和同步带齿的 型号比较多，两者必须使用相同型号的才能匹配。 这些部件都有各自的内部参数，与最终 X 轴、Y 轴方向的前进距离相关。首先我们看步进 电机本身。步进电机的设计决定了在非超载的情况下，当步进驱动器接收到一个脉冲信 号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。这个角度，被称为“步距角”。 最常见的三种步距角，分别是 0.9°，1.8°和 7.5°。这三种步距角，也就对应了步进电机每 旋转一周（360°），需要的脉冲信号个数为 400 个、200 个以及 48 个。这个参数是步进 电机的内部参数，购买步进电机时一定要问清楚哦。 与脉冲信号相关的另一个参数是步进细分数，在驱动电路电路板上。驱动电路的主芯片， 通常具有驱动细分功能。比如我的 Melzi 电路板上用的芯片 A4982，就具有驱动细分的功 能。所谓驱动细分，就是把原本一个脉冲信号前进的角度，再次进行分割，比如 1/2、1/4 或 1/16 等。这样，可以对步进电机进行更精细的控制。在 Melzi 电路板的设计中，A4982 被设置为 1/16 驱动细分。在驱动细分起作用的情况下，假如你使用的步进电机的步距角为 1.8°，步进电机旋转一周就需要 3200 个脉冲信号（200×16）。 第三个参数是同步轮的齿数。这个很简单了，数一数就知道了。这个部件的定制性比较 高，从十几齿到三十几齿都能在市面上买到，因此一定要数对才行。同时，同步轮还有另 外一个参数，就是支持的同步带的型号。很明显，同步轮和同步带必须使用型号一样的， 否则出现什么效果就不好说了。 最后一个参数，就是同步带的型号了。不同型号的同步带，最大的不同就是齿和齿之间的 距离不同。从 2mm 到 5mm 都比较常见。假如步进电机旋转一周需要 3200 个脉冲信号， 而我们使用的同步轮有 15 个齿，同步带型号是 GT2，也就是节距 2mm 的同步带，那么步 进电机旋转一周，会带动同步轮旋转一周，也就是前进 15 个齿的距离，对应到同步带 上，就是前进 30mm 的距离（15×2）。在这种情况下，同步带带动打印头或者热床前进 1mm，需要的脉冲信号为 3200÷30=106.67 个。 如果觉得自己计算有点麻烦，可以考虑使用网站 /calculator/，这里 提供了一个在线版本的 3D 打印机步进电机计算器：