玩3D打印機(jī)的朋友,在上位機(jī)控制軟件方面Cura。Cura的特點(diǎn)是切片速度快,用戶體驗(yàn)好,用起來(lái)感覺(jué)非常爽。
Cura中文版下載:http://m.elephantinaurance.com/soft/149094.html
第一節(jié),軟件安裝
雙擊Cura安裝程序,安裝過(guò)程就開(kāi)始了。因?yàn)镃ura安裝程序沒(méi)有發(fā)布者的電子簽名,因此Windows會(huì)提示用戶小心。如果你確信下載的渠道是沒(méi)問(wèn)題的,就按下“是”按鈕。
這時(shí),Cura安裝程序正式啟動(dòng),第一步是選擇安裝的目標(biāo)位置。按下Next進(jìn)入下一步。
下一步是選擇需要安裝的Cura功能。Cura主程序是一定要安裝的,沒(méi)法取消。Arduino驅(qū)動(dòng)我們之前的準(zhǔn)備工作中已經(jīng)安裝好了,就不需要安裝了。把“Install Arduino Drivers”的勾去掉。STL, OBJ和AMF是三種3D模型格式。STL是最常見(jiàn)的格式,其他兩種比較少見(jiàn),按照缺省的選擇不打勾也挺好。這時(shí)按下Install就開(kāi)始正式安裝了。
整個(gè)安裝過(guò)程需要一些時(shí)間,等待進(jìn)度條達(dá)到100%,文件復(fù)制步驟就結(jié)束了。這時(shí)按下Next按鈕。
這時(shí)安裝過(guò)程就結(jié)束了,在最后一頁(yè)上直接按下Finish就好了。
第二節(jié),Cura首次啟動(dòng)設(shè)置向?qū)?/p>
安裝過(guò)程結(jié)束之后,Cura就自動(dòng)啟動(dòng)了。因?yàn)槭鞘状螁?dòng),設(shè)置向?qū)?huì)彈出來(lái),幫你進(jìn)行初步的設(shè)置工作。這個(gè)設(shè)置向?qū)У谝豁?yè)很簡(jiǎn)陋,按下Next就好。
按下Next之后,設(shè)置向?qū)?huì)問(wèn)你的打印機(jī)機(jī)型。因?yàn)镃ura是Ultimaker公司開(kāi)發(fā)的軟件,所以Ultimaker肯定是排在最前面啦。但虎哥我用的是RepRap Prusa i3,因此只能選擇Other那項(xiàng)了。選好之后,按下Next鍵進(jìn)入下一步。
這時(shí)設(shè)置向?qū)?huì)再問(wèn)我具體的3D打印機(jī)機(jī)型,這時(shí)就有Prusa Mendel i3了,選擇這項(xiàng)。然后Next進(jìn)入下一步。很明顯,如果你跟我用的3D打印機(jī)不同,你需要按照具體情況進(jìn)行設(shè)置。
這個(gè)時(shí)候Cura設(shè)置向?qū)?huì)彈出最后一頁(yè),告訴大家它已經(jīng)準(zhǔn)備好了。按下Finish,設(shè)置向?qū)Ь蜁?huì)關(guān)閉,Cura主界面就彈出來(lái)了。
主界面看起來(lái)設(shè)計(jì)的很不錯(cuò),下面我們一步一步教大家如何使用。第一次啟動(dòng)時(shí),會(huì)自動(dòng)載入作為Cura標(biāo)志的小機(jī)器人。
跟主界面一起彈出的,還有Cura的新版本特性提示,詳細(xì)的介紹了這個(gè)版本與上一版本的更新之處。這個(gè)對(duì)話框只會(huì)彈出一次,點(diǎn)OK關(guān)閉就好了。
第三節(jié),模型的載入和查看
如果你和我一樣,關(guān)閉了Cura再次打開(kāi),就會(huì)看到空白的場(chǎng)景。如下圖:
圖中分為左右兩格窗口,左側(cè)有一組面板,主要是用來(lái)設(shè)置切片器的。右側(cè)是3D瀏覽窗口,可以載入、修改、保存模型,還可以以多種方式來(lái)觀察模型。我們這一節(jié)主要就是體驗(yàn)一下如何載入、查看3D模型。
首先,按下右側(cè)3D瀏覽窗口左上角的Load按鈕,載入一個(gè)模型。
前面安裝Cura的時(shí)候,我們已經(jīng)知道,Cura支持多種3D模型文件格式。其中最常見(jiàn)的還是.stl格式。.stl格式是一種非常簡(jiǎn)單的3D模型文件格式,而且是基于文本的格式,可以直接用文本編輯工具打開(kāi)查看、編輯。.stl格式具體的怎樣的,以后打印虎會(huì)再獨(dú)立介紹,F(xiàn)在,我們只要知道Cura是支持.stl格式的模型就可以了。
這里的例子是虎哥從打印虎3D模型庫(kù)下載的“坐著的貓”3D模型。下載這個(gè)文件之后,就可以用Cura打開(kāi)了:
模型載入后,馬上就可以在主窗口內(nèi)看到載入模型的3D形象。同時(shí),在窗口的左上角,標(biāo)著紅圈的位置處,可以看到一個(gè)進(jìn)度條在前進(jìn)。很快,進(jìn)度條達(dá)到100%的時(shí)候,就會(huì)顯示出時(shí)間、長(zhǎng)度和克數(shù),同時(shí)保存按鈕(save toolpath)變?yōu)榭捎脿顟B(tài)。如圖:
剛才那進(jìn)度條快速前進(jìn)的過(guò)程,就是Cura軟件引以為傲的高速切片器的工作過(guò)程。在切片器工作結(jié)束時(shí),3D打印的時(shí)間(21分鐘)、需要的塑料絲長(zhǎng)度(0.47米)、克數(shù)(4克)就都計(jì)算好了。同時(shí),我們可以使用save toolpath按鈕,把切片的結(jié)果保存為gcode文件。要是你用過(guò)其他切片軟件,比如Repetier-Host軟件中缺省的切片器Slic3r,你就知道Cura的切片速度要快的多,簡(jiǎn)直可以說(shuō)是神速,而切片的質(zhì)量并不差。
右面一個(gè)標(biāo)記著YM的按鈕,是把打印模型分享到Y(jié)ouMagine網(wǎng)站的功能,對(duì)于我們中文用戶來(lái)說(shuō),意義就不大了,不再深入詳細(xì)介紹。
在這個(gè)3D觀察界面上,使用鼠標(biāo)右鍵拖曳,可以實(shí)現(xiàn)觀察視點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)。使用鼠標(biāo)滾輪,可以實(shí)現(xiàn)觀察視點(diǎn)的縮放。這些動(dòng)作都不改變模型本身,只是觀察角度的變化,可以隨意使用,不用擔(dān)心做了無(wú)法恢復(fù)的動(dòng)作。
除了旋轉(zhuǎn)縮放的觀察方式之外,Cura還提供了多種高級(jí)觀察方法。這些方法都藏在右上角的按鈕中。按下這個(gè)按鈕,可以看到一個(gè)觀察模式(View mode)菜單:
可以看出,目前我們用的是缺省的普通(Normal)模式。還可以選擇的是懸垂(Overhang)模式,透明(Transparent)模式,X光(X-Ray)模式,以及層(Layers)模式。
懸垂模式下,3D模型懸垂出來(lái)的部分,都會(huì)用紅色表示。這樣,可以讓用戶容易觀察出3D打印模型中容易出問(wèn)題的部分,如果有必要,可以在正式打印之前解決這些問(wèn)題。
比如我們的坐著的貓3D模型,在懸垂模式下觀察,可以看到整個(gè)底板都標(biāo)為紅色,以及貓的嘴部有三個(gè)紅色的點(diǎn)。底板因?yàn)橛袩岽驳闹,因此肯定不?huì)有問(wèn)題。嘴部紅點(diǎn)很小,雖然可能出現(xiàn)問(wèn)題,但也不會(huì)對(duì)模型整體有大的影響,即使真的出了問(wèn)題也可以通過(guò)后期修正的方式解決,因此經(jīng)過(guò)分析我認(rèn)為這些紅色的提示都是正?梢越邮艿。
下面是透明模式,透明模式下我們不僅可以觀察到模型的正面,還能同時(shí)觀察到模型的反面,以及內(nèi)部的構(gòu)造。特別是內(nèi)部的構(gòu)造,對(duì)于3D打印來(lái)說(shuō)影響還是比較大的,因此一定要先觀察好再開(kāi)始打印。對(duì)于我們的模型,可以看到,內(nèi)部沒(méi)有任何特殊的構(gòu)造。
再下面是X光模式。與透明模式類(lèi)似,X光模式也用來(lái)觀察內(nèi)部的構(gòu)造。不同之處在于X光模式下對(duì)象表面的構(gòu)造被忽略了。雖然不能看到3D物體表面了,但內(nèi)部構(gòu)造可以現(xiàn)實(shí)的更加清晰,便于觀察。在我們的例子中,由于模型內(nèi)部沒(méi)有任何特殊的構(gòu)造,因此這個(gè)觀察方式的結(jié)果就比較無(wú)聊了。
最后是比較重要的層模式。層模式實(shí)際上最貼近正式的3D打印過(guò)程。在這個(gè)模式下,我們可以把整個(gè)3D模型分層展示,通過(guò)右側(cè)的滑塊,可以單獨(dú)觀察每一層的情況。
圖中我們正在觀察第38層的情況。如圖,最外層的紅色表示模型的外殼。緊跟著的綠色仍是外殼的一部分,但不直接暴露在外。中間的黃色部分是填充,用于構(gòu)造實(shí)心物體的中心區(qū)域。有了這些信息,就可以更好更直觀的理解Cura切片后規(guī)劃出的每一層的3D打印計(jì)劃。如果出了問(wèn)題,也可以比較容易的定位解決問(wèn)題。
第四節(jié),模型調(diào)整
下面我們看看左下角的幾個(gè)按鈕。這幾個(gè)按鈕,都具有一定的編輯3D模型的功能。雖然和3DS max之類(lèi)的3D建模軟件的編輯能力相差甚遠(yuǎn),但還是可以對(duì)模型進(jìn)行簡(jiǎn)單的旋轉(zhuǎn)、縮放、鏡像等調(diào)整操作,方便3D打印用戶。
首先看第一個(gè)按鈕,旋轉(zhuǎn)功能。按下這個(gè)按鈕后,3D模型周?chē)统霈F(xiàn)了紅黃藍(lán)三個(gè)圓圈。分別代表沿XYZ軸旋轉(zhuǎn)。圖中所示,我正在沿著紅色圓圈旋轉(zhuǎn)30度角。直接用鼠標(biāo)操作的時(shí)候,這里按照5度為單位進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。如果需要更精細(xì)的控制,可以按下鍵盤(pán)上的Shift鍵,這時(shí)就可以按照1度為單位做更細(xì)致的操作了。
除了手工旋轉(zhuǎn)3D模型之外,旋轉(zhuǎn)按鈕還彈出了兩個(gè)功能按鈕。其一叫做躺平(Lay flat),作用是通過(guò)計(jì)算,找出最適合3D打印的角度。當(dāng)然,這個(gè)功能沒(méi)有人那么聰明,比如我們的模型,通過(guò)這樣的計(jì)算,可能就從坐著的貓變成躺著的貓了。如果真這樣打印,效果一定沒(méi)有最初3D模型作者設(shè)計(jì)的方向好。所以這個(gè)功能只能起到輔助的作用。
第二個(gè)按鈕就簡(jiǎn)單了,作用是復(fù)位(Reset)。按下這個(gè)按鈕剛才所做的所有修改就都恢復(fù)到原裝了。
接下來(lái)是縮放功能。這個(gè)功能也很簡(jiǎn)單了,就是在XYZ三個(gè)方向上縮放模型。你既可以在3D視圖上拉動(dòng)紅綠藍(lán)小方塊(別忘了Shift鍵也會(huì)讓縮放變得更平滑),也可以在彈出的輸入框中直接鍵入數(shù)字。這些方法效果相同,你覺(jué)得哪種方便就用哪種好了。
另外值得一提的還是那兩個(gè)彈出的功能按鈕。第一個(gè)按鈕叫做放至最大(To max),按下之后我們的模型就變成了巨型貓,不光是切片時(shí)間明顯變長(zhǎng),切片后計(jì)算得到的各種參數(shù)也很驚人。
好了,你是否愿意花10個(gè)小時(shí)52分鐘,6米多長(zhǎng)的塑料絲來(lái)打印這個(gè)巨型貓呢?
這里值得一提的是我們已經(jīng)習(xí)慣了的藍(lán)色立方體。用到這里,我們就可以發(fā)現(xiàn),藍(lán)色立方體實(shí)際上指的就是3D打印機(jī)的可用打印空間。這個(gè)對(duì)于一些情況,特別是打印件很大的情況,還是很有用的。
還沒(méi)說(shuō)縮放的第二個(gè)功能按鈕。很簡(jiǎn)單,這個(gè)按鈕仍然是復(fù)位(Reset)按鈕。按下之后一切復(fù)原。我覺(jué)得,復(fù)位功能到處都有還是很貼心的一個(gè)設(shè)計(jì)。
再右面就是鏡像(Mirror)功能了。一共只有三個(gè)鏡像功能按鈕,分別是沿著X軸、Y軸、Z軸進(jìn)行鏡像操作。很簡(jiǎn)單的。
最后,如果希望一次打印多個(gè)模型,可以多次使用Load功能。如果載入了不需要的模型,可以選中模型之后,按下鍵盤(pán)的Del鍵,可以刪除模型。到這里,所有3D顯示界面上的功能我們就已經(jīng)都介紹完了。你可以再多試用練習(xí)一下,我感覺(jué)Cura的界面設(shè)計(jì)的很好,作為用戶可以很容易的上手。
第五節(jié),切片設(shè)置(基礎(chǔ))
Cura最大的特色,就是它的高速切片功能。對(duì)于一個(gè)比較復(fù)雜的模型,在slic3r里緩慢的切片過(guò)程,常常需要幾十分鐘時(shí)間,可能最后還會(huì)內(nèi)存不足。同樣的模型在Cura中往往只需要幾十秒到幾分鐘,而且打印質(zhì)量沒(méi)有什么區(qū)別。就是這樣的一個(gè)特色,讓Cura在3D打印機(jī)軟件中脫穎而出,成為很多3D打印玩家的首選。
說(shuō)到切片,就必須得說(shuō)切片的參數(shù)設(shè)置。Cura的切片參數(shù)設(shè)置的特點(diǎn),是既足夠靈活,可以滿足3D打印機(jī)用戶的需要,又隱藏了對(duì)于絕大多數(shù)人而言晦澀難懂的內(nèi)部參數(shù)。這一節(jié),讓我們來(lái)一起研究一下Cura的切片設(shè)置。
首先當(dāng)然是軟件一啟動(dòng)就一直在最前面展示的基礎(chǔ)(Basic)設(shè)置界面了。
質(zhì)量(Quality)一欄,層高(Layer height)指切片每一層的高度。這個(gè)設(shè)置最直接影響到打印的速度,很明顯層高越小,打印時(shí)間越長(zhǎng),同時(shí)可以獲得相對(duì)好的打印精度。外殼厚度(Shell thickness)指的是對(duì)于一個(gè)原本實(shí)心的3D模型,在3D打印過(guò)程中四周生成一個(gè)多厚的塑料外殼。當(dāng)然,除了外殼之外的部分,使用網(wǎng)格狀的塑料格子填充。外殼厚度很大程度上影響了3D打印件的堅(jiān)固程度。開(kāi)啟回抽(Enable retraction)指的是在兩次打印間隔時(shí)是否將塑料絲回抽,以防止多余的塑料在間隔期擠出,產(chǎn)生拉絲,影響打印質(zhì)量。
質(zhì)量這一欄,其中的層高和外殼厚度兩個(gè)選項(xiàng),都與3D打印機(jī)的擠出頭直徑密切相關(guān)。外殼厚度不能低于擠出頭直徑的80%,而層高不能高于擠出頭直徑的80%。如果你的設(shè)置不滿足這一點(diǎn),Cura將把輸入框設(shè)置為黃色,提示用戶。如果你發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在的擠出頭直徑設(shè)置有問(wèn)題,可以先跳到高級(jí)設(shè)置(Advanced)一欄,將最上面一項(xiàng)擠出頭尺寸(Nozzle size)設(shè)置好再回來(lái)。
填充(Fill)一欄,底/頂厚度(Bottom/Top thickness)與外殼厚度類(lèi)似,推薦這個(gè)值和外殼厚度接近,并且是層厚和噴嘴直徑的公倍數(shù)。填充密度(Fill Density)指的就是原本實(shí)心的3D模型,內(nèi)部網(wǎng)格狀塑料填充的密度。這個(gè)值與外觀無(wú)關(guān),越小越節(jié)省材料和打印時(shí)間,但強(qiáng)度也會(huì)受到一定的影響。通常情況下20%的填充密度也足夠了。
速度和溫度(Speed and Temperature)一欄,打印速度(Print speed)指的是每秒擠出多少毫米的塑料絲。通常的設(shè)置下,這個(gè)值在50~60毫米之間就可以了。因?yàn)閿D出頭的加熱速度是有限的,因此每秒鐘能融化的塑料絲也是有限的,在層高等設(shè)置的比較大的時(shí)候,這里就只能選擇比較小的值,以滿足擠出頭擠出總量的限制。當(dāng)你的設(shè)置不滿足Cura的要求時(shí),這個(gè)編輯框會(huì)變成黃色,提醒用戶有問(wèn)題需要解決。
下面兩項(xiàng)溫度相關(guān)的設(shè)置,就比較簡(jiǎn)單了。打印溫度(Printing temperature)隨使用材料的不同而不同。PLA材料通常將這個(gè)值設(shè)定在185度即可。熱床溫度(Bed temperature)就更簡(jiǎn)單了,設(shè)定在60度,讓打印出來(lái)的PLA能比較牢固的粘在熱床上就可以了。
支撐(Support)一欄,首先是支撐類(lèi)型(Support type)可以在無(wú)支撐(None)或者接觸平臺(tái)支撐(Touching buildplate)或者到處支撐(Everywhere)之間進(jìn)行選擇。接觸平臺(tái)支撐就是只建立于平臺(tái)接觸的支撐。到處支撐就是模型內(nèi)部的懸空部分也會(huì)建立支撐。平臺(tái)附著類(lèi)型(Platform adhesion type)是指是否加強(qiáng)模型與熱床之間的附著特性,選擇無(wú)(None)就是直接在熱床上打印3D模型。如果想解決翹邊的問(wèn)題,可以嘗試選擇邊緣型(Brim),這樣會(huì)在第一層的周?chē)蛴∫蝗Α懊遍堋,?D模型與熱床之間粘的更好,打印完成時(shí)去除也相對(duì)容易。如果還不行,可以選擇基座型(Raft),這樣會(huì)在3D模型下面先打印一個(gè)有高度的基座,可以保證牢固的粘在熱床上,但也不太容易去除了。
支撐之類(lèi)的東西,即使加了,在普通3D視圖中也是不顯示的。如果想看效果,需要切換到層模式。比如,我們的貓模型,在打開(kāi)接觸平臺(tái)支撐之后,就可以得到下圖這樣的效果。注意貓的嘴部一直延伸到平臺(tái)的暗青色的柱子。
最后是耗材(Filament)一欄。這一欄要指定好耗材的直徑,RepRap Prusa i3似乎只能使用1.75mm的耗材,因此直徑(Diameter)要改為1.75。流(Flow)這一欄可以設(shè)置擠出塑料量相對(duì)于缺省值的百分比。如果打印機(jī)已經(jīng)是校正好的(見(jiàn)【打印虎原創(chuàng)】RepRap_Prusa_i3_3D打印機(jī)校準(zhǔn)圖解教程系列之二),這里就填100%就好了。
第六節(jié),切片設(shè)置(高級(jí))
下面我們進(jìn)入Cura的高級(jí)切片設(shè)置頁(yè)。
在這個(gè)頁(yè)面上,首先也是最重要的一欄,是機(jī)器相關(guān)設(shè)置(Machine),其實(shí)就是擠出頭尺寸(Nozzle size)。我不明白為什么這個(gè)重要的設(shè)置項(xiàng)放在了這里,其實(shí)應(yīng)該在之前的3D打印機(jī)設(shè)置中就設(shè)好才對(duì)啊。我用的擠出頭尺寸為0.3mm,顯然你應(yīng)該把它設(shè)置為你實(shí)際使用的尺寸值。
回抽(Retraction)一欄,可以設(shè)定回抽的速度(Speed)和距離(Distance)。就保持缺省值挺好。
質(zhì)量(Quality)一欄,與上一節(jié)基礎(chǔ)設(shè)置中的質(zhì)量一欄有些關(guān)系,但一般不太需要被改動(dòng)。首層厚度(Initial layer thickness)一般設(shè)置為與層高一樣就可以,把它單獨(dú)出來(lái),其實(shí)是因?yàn)閷痈咴谝恍┨厥馇闆r下可以被設(shè)置為非常小的值(比如0.05mm),但如果第一層也是這樣的話就沒(méi)法和熱床很好的粘合了。因?yàn)檫@樣的原因,首層厚度可以被單獨(dú)指定。首層線寬(Initial layer line width)也與3D打印對(duì)象和熱床之間的粘合相關(guān),一些情況下,可以指定一個(gè)大于100%的值,加強(qiáng)這個(gè)粘合的強(qiáng)度。剪平對(duì)象底部(Cut off object bottom)用于一些不規(guī)則形狀的3D對(duì)象,如果對(duì)象的底部與熱床的連接點(diǎn)太少,也會(huì)造成無(wú)法粘合的情況,這時(shí)將這個(gè)值設(shè)置為一個(gè)大于0的值,3D對(duì)象將被從底部剪平,自然可以更好的粘在熱床上了。最后雙擊出頭重疊(Dual extrusion overlap)只對(duì)雙頭的3D打印機(jī)有效,兩個(gè)擠出頭的擠出內(nèi)容,如果有一點(diǎn)重疊,會(huì)得到更好的效果。這些通常都保持缺省值就很好了。
速度(Speed)一欄,就是用來(lái)指定各種3D打印階段的打印機(jī)運(yùn)行速度。制冷(Cool)一欄,用來(lái)控制制冷風(fēng)扇的參數(shù)。這兩欄更少見(jiàn)需要修改的情況,保持缺省值就很好,我就不詳細(xì)介紹了。
第七節(jié),輸出G-code
本來(lái)這一節(jié)應(yīng)該是打印的,可悲劇的是,我在我的Prusa i3上試驗(yàn)了多種固件,沒(méi)有一種可以和Cura的打印功能良好配合使用的。在網(wǎng)上仔細(xì)查了資料,也沒(méi)找到有用的線索。所以,虎哥我只能郁悶的宣布,我沒(méi)法用Cura打印3D模型。
但這代表我們完全沒(méi)法用Cura這么好的軟件嗎?不是的!除了直接用Cura進(jìn)行打印輸出,我們還有另外一條路可以走,那就是輸出G-code,然后用其他3D打印控制軟件或者脫機(jī)打印的方式,打印3D模型。
想輸出G-code就非常簡(jiǎn)單了。只要使用菜單File – Save GCode就可以了。在彈出的文件對(duì)話框中,只要把路徑切換到希望的地方,按下保存按鈕就搞定了。
剩下的操作就很簡(jiǎn)單了,在Repetier-Host中載入剛剛保存的G-code,再點(diǎn)下運(yùn)行。3D打印機(jī)就開(kāi)始工作了。如果細(xì)致觀察的話,可以看出3D打印機(jī)的工作方式,與完全用Repetier-Host載入模型、切片、打印時(shí)的動(dòng)作不是完全一致的。這是因?yàn)楝F(xiàn)在Repetier-Host只負(fù)責(zé)進(jìn)行連接通訊,而通訊的內(nèi)容,已經(jīng)被Cura制定好了。
這就是打印成的貓模型。仔細(xì)觀察可以發(fā)現(xiàn)貓的嘴部表現(xiàn)良好,而貓的耳朵尖有一點(diǎn)拉絲的現(xiàn)象。相對(duì)于我們?cè)O(shè)置的打印速度來(lái)說(shuō),這樣的質(zhì)量已經(jīng)非常好了。
第八節(jié),結(jié)束語(yǔ)
總體來(lái)說(shuō),Cura在3D打印切片上有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),但連接打印機(jī)方面徹底悲劇了,完全不能令人滿意,因此,可以作為3D打印機(jī)玩家的一個(gè)補(bǔ)充,但在目前還不能替代Repetier-Host,直接作為上位機(jī)軟件使用。