cura教程:基礎篇
概述
Cura 是 Ultimaker 公司設計的3D打印軟件,使用Python開發,集成C++開發的CuraEngine作為切片引擎。由于其切片速度快,切片穩定,對3D模型結構包容性強,設置參數少等諸多優點,擁有越來越多的用戶群。筆者從開始就是使用Cura作為切片軟件,后來竟不能忍受Slic3r。Cura軟件更新的比較快,幾乎每隔2個月就會發布新版本,其版本號一般為“年數.月數”,比如Cura 14.09就表示該版本是2014年9月發布的。由于Cura使用Python開發,漢化較為方便,國內出現很多漢化版本。
Cura的主要功能有:載入3D模型進行切片,載入圖片生成浮雕并切片,連接打印機打印模型。
Cura如何去表現一個模型
FDM打印機的原理為層層堆積形成實體,每一層的路徑是在計算機中生成的,那么這些路徑是怎么生成的呢?首先必須知道每一層的形狀,即用水平面去切割模型,得到得輪廓的形狀,這個形狀一般是一些多邊形線條,如圖1所示。而這些線條并不足以去構成打印機路徑,Cura就是要根據這些多邊形去構建打印機路徑。
對以一個物體來說,如果只是打印表面的話,那么該模型的外殼可以分為水平外殼(頂部和底部)和垂直外殼(環側面)。垂直外殼一般來說需要一個厚度,即所謂的壁厚。而對于每一層來說,將輪廓線重復打印幾圈,即可構建一個比較厚的圈線。為了使模型具有一定的強度,需要對模型殼包圍的里面打印一些填充物,具體操作就是在每一層的多邊形內部加上一定比例的填充材料。最后,很多層堆積起來構建了一個實體。如圖2所示。然后把每一層的路徑組合起來就得到了打印整個模型的路徑,即所謂的G-Code文件。可見,模型打印有一些最基本的參數,包括層厚,殼厚,填充密度。
同時Cura也有一些特殊處理,對于模型來說頂部和底部一般要求比較結實,因此Cura默認對頂部和底部的幾層打印實心(100%填充)。
而打印模型就像蓋房子一樣,在空氣中打印,對于懸空的地方是不能直接打印出來的。蓋房子需要腳手架,3D打印也需要支撐結構。Cura在生成路徑文件時,也會自動生成支撐結構,幫助成功打印模型。
圖 1 由模型得到輪廓線
圖 2 由輪廓線構建模型
Cura功能詳解之安裝
Cura的安裝很簡單,須要注意Cura的安裝目錄最好不要包含中文路徑,另外Cura在運行的時候會向硬盤里面寫文件,因此安裝目錄要保證具有管理員權限,一般來說不要安裝在C盤就可以。
另外安裝過程中會詢問是否安裝Arduino串口驅動程序,一般來說直接安裝即可,如果電腦上已經安裝的這個驅動,那么可以選擇不安裝。完成之后是首次運行向導,首先是選擇語言,只有三種選擇,就選English吧,未來可能會有中文選項。然后是選擇打印機類型,如果不是Ultimaker、Printbot或選項中的其他3D打印機,那么就選擇Other。然后下一步選擇打印機詳細的信息,如果不是選項中已經有的RepRap類3D打印機,那么選擇Custom。然后設置打印機參數,包括打印機名稱,打印空間尺寸,打印機噴頭尺寸,是否有加熱床,平臺中心位置。打印機名稱可以隨便取,比如筆者就取名為ABACI,筆者打印機X軸范圍為200毫米,Y軸范圍為200毫米,Z軸范圍是160毫米,即打印機寬度為200毫米,深度為200毫米,高度為160毫米,噴頭直徑為0.4毫米,勾選加熱床,不勾選中心為(0,0)。
圖 5 設置機器信息
Cura詳解之主界面
初始化配置完成之后,就打開了主界面,如下圖所示。主界面主要包括菜單欄,參數設置區域,視圖區和工具欄。菜單欄中可以改變打印機的信息,打開專家設置。參數設置區域是最主要的功能區域,在這里用戶輸入切片需要的各種參數,然后Cura根據這些參數生成比較好的G-Code文件。視圖區主要用來查看模型,擺放模型,管理模型,預覽切片路徑,查看切片結果。
圖 6 Cura主界面
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