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1、Cura详解使用教程Cura 教程一、Fusion 1 简介保证书 这里所指的保证及授权都只是建立在相应的U3产品和服务之上的。任何一条承诺或保证的释义都不能够被延伸理解。U3在此将不会对技术误差和编辑错误或保证书里遗漏的内容承担责任。1. 介绍祝贺购买了Fusion 1打印机你的Fusion 1打印机创新性的结合了专有硬件，软件以及材料技术，为你的打印需求提供了一个完整的解决方案。通过Fusion 1打印向导开始你的设计，并且通过牢固的，耐用的PLA材料在几小时之内就完成你的模型打印。欢迎来到神奇的3D打印世界！1.1 如何使用该向导该向导由三部分构成，分别是操作部分，维护部分，故障排除部分

2、。认真阅读每一部分，这样会有助于你得到打印机的最佳性能。1.2安全预防措施 以下的预防措施可以保证3D打印机的正确使用并且阻止打印机被损坏。时刻都要遵循这些预防措施。 请2.2节的供电电压，避免连接打印机的电源插座过载； 保证打印机接地良好。无效的接地将有可能导致电击，火灾以及易受电磁干扰； 自己拆卸或修理打印机之前,请与服务代表联系。请查看该向导的支持部分； 只使用打印机提供的电源线。不损害,剪切或修复电源线。损坏的电源线有火灾和电击的危险。请使用我们提供的电源线替换损坏的电源线； 不允许金属或者液体接触打印机的内部。否则可能引起损坏，火灾，触电或者其他严重的损坏； 以下情况下请切断打印机的

3、电源，并且将电源线从插线板拔出：1）如果打印机出现烟雾或者非正常的气味；2）如果出现非正常的声音；3）金属或者液体接触到打印机内部；4）正在打雷或者闪电；5）供电电压不正常。本指南中使用以下分类。谨慎：一个潜在的危险情况,如果不避免,可能导致轻微或中度损坏。警告：一个潜在的危险情况,如果不避免,可能导致严重损坏的结果。热表面：热表面的符号表明设备存在较高的温度的地方。总是需要额外的护理，并且工作时需要戴上安全手套。吊装危险：由2个或者更多的工作人员抬起从而避免严重的损坏。回收：对材料和包装使用正确的回收技术。1.3概述 Fusion 1打印机使用CAD STL文件打印模型，该文件是通过插在打印

4、机控制面板的SD卡读取的。打印机通过一个打印头挤出PLA或者其它可用材料来打印三维模型，生产高质量的零件,完成后立即可以使用。 MK4打印机可以最大打印133110128mm（X、Y和Z）尺寸的模型。2. 安装2.1 验证关键组件你的打印机可能会在运输过程中损坏，请目视检查以下项目在开始使用之前：1）行程开关；2）热传感器；3）所有线缆。要求没有悬浮线端。2.2 连接打印机 请确保以下的准备工作： 工作表面：打印机必须放在一个能够承受34.1kg的稳定的平面之上，从而避免掉落的风险。 工作体积：需要在1.22米高，1.83米宽，1.02米深的工作区域来工作。 电源：接地电源插线板（1A 220

5、-240VAC - 50/60 Hz 200W），不要使用过长的延长线或电源板。使用这些可能会导致间歇性的供电问题。 温度：15C to 30C。 湿度：20% to 80% RH（非冷凝）。2.3 连接电源1）将打印机的电源开关置到关的位置；2）将电源线接入电源插孔；3）等待5秒，将打印机的电源开关置到开的位置；4）检查触控屏是否显示。3. 操作 这一章节将指导运行你的Fusion 1打印机3.1 第一次启动接通电源，打开开关on，自动进入主界面，如下图：表示启动成功，具体操作见Fusion 1使用说明。3.2 调平建造平台 如果建造平台太远离打印喷头，你的3D打印机有可能碰不到建造平台。同

6、样的，如果你调整建造平台太靠近打印喷头，建造平台就可能会阻止打印喷头挤出的出丝。同时也可能刮伤建造平台。 在你进行打印前需要首先进行调平。你可能需要不时的进行调平从而校准你的打印机，特别是在打印机运输之后。确保打印头和建造平台之间没有空隙。3.3 调平控制通过舵机在托盘的四个不同点进行打点测试，获取与喷头间的距离Z，已确保在打印过程中托盘与喷头间的距离刚刚好可以过一张A4纸。3.4调平过程注意：确保打印头处于未加温状态，且温度在常温。第一步：先按下主菜单准备自动回圆点（G28）第二步：观察舵机放下探头并与托盘接触的那一点，用记号笔打点记下（重要步骤）。第三歩：按下主菜单准备移动轴0.1MM，移

7、动X/Y/Z轴，让喷嘴刚好接触到托盘标记的那一点，此时记下Z轴的位移量(绝对坐标)如a。第四歩：按下主菜单控制运动offset (记录数据，如offset b)第五歩：用b-a=c，c即为要得到新的偏移量。第六步：按下主菜单控制运动OFFSET，0.1MM步进，调至新的偏移量，并保存。第七步：重新输入GCODE并打印3.5 装料1）目视检查打印头是否有灰尘或者颗粒。然后将出丝材质加载到出丝套管。2）在你完成上面步骤后将你的打印头加热： 在触控屏主界面上点击预热，温度会加至210。3）当打印头的温度到达设定的温度，手动将打印材料推进远程导管至喷头。 4）在打印头出丝以后，你需要等待一会再将挤出的

8、塑料移走（等待其冷却），你可以将其丢弃在普通的垃圾袋，或者回收它（如果你的回收系统可以处理ABS材料）。不要将挤出的塑料留在打印喷头上，如果你这样做了，新出来的塑料可能会粘在喷头上，而不是打印平台上。3.6 退料1）在触控屏主界面上点击预热，温度会加至210。2）当打印头的温度到达设定的温度，手动将打印材料退出。 注意：退料时，先用手把料推进喷头里出料25mm，再往回退料，这样不容易堵塞喷头。4. 开始你的第一次3D打印 警告：不要在加热和使用过程中触碰挤出头。那里的温度可能在220到260之间。 第一步，将苏格兰蓝色的画布均匀的铺放在打印平台的表面。然后准备下载打印文件： 在触控屏主界面上上

9、传文件，上传GCODE文件，上传完毕后，按开始打印即可。4.1 3D打印和打印模型的取出 Fusion 1一上电自动下降，密切关注打印的第一层，保证打印头没有触碰到打印托盘，如果打印头没有出丝，是因为打印托盘干扰了打印喷头，此时重新修改打印第一层的高度或者调节Z,打印过程中，触控屏会指示打印进度和打印时间。当你的3D打印过程结束，托盘会自动下降， 为了将打印好的3D模型取下，轻轻的用刀片将打印好的模型将其和打印托盘分离（也可将托盘直接取下来）。注意不要损坏打印托盘表面。 Fusion 1打印机可以立刻开展下一次打印。4.2 打印机设置Fusion1打印机能够适应多种打印头，Fusion1机型主

10、要针对PLA材质。喷嘴设定温度（50%湿度条件下）10202040PLA210200最大打印速度（50%湿度条件下）10202040PLA75mm/s65mm/s5. 软件方法一：Fusion 1打印机可通过WIFI连接移动端，通过浏览器用IP来对设备访问操作，进行文件上传并打印。方法二：直接插上U盘，上传文件并打印。6. 维修6.1预防性维护每日内 容检查托盘每次打印完成都需要检查打印托盘从而保证没有材料粘连在其上。如果有，将其刷掉，否则会引起某些打印部分的质量问题。检查打印头每次打印完成都需要检查打印头从而保证没有材料粘连在其上。如果有，将其刷掉。警告：加温后再用工具清除喷头上余料。每年一

11、次内 容润滑关节使用一周后润滑关节，或者听到吱吱响的声音。如果WD-40或者类似的润滑油（无固态混合物）使用了，注意不要溅在电路板和电线上。7. 故障排除7.1 常规 许多打印问题可以通过重启电源解决：1)将打印机电源关闭2)打印机将关闭并且LCD屏幕将会变黑3)等待20秒再开启打印机的电源4)LCD屏幕将会打开，等待启动以及LCD屏幕显示“准备打印”.7.2 清洗打印头偶尔过量的打印材料会粘在打印头上，用平刃的螺丝刀将过量的打印材料刮去,注意不要损坏打印头。二、概述Cura 是Ultimaker 公司设计的3D 打印软件，使用Python 开发，集成C+开发的CuraEngine 作为切片引

12、擎。由于其切片速度快，切片稳定，对3D 模型结构包容性强，设置参数少等诸多优点，拥有越来越多的用户群。Cura 软件更新的比较快，几乎每隔2个月就会发布新版本，其版本号一般为“年数.月数”，比如Cura 14.09 就表示该版本是2014 年9 月发布的。由于Cura使用Python 开发，汉化较为方便，国内出现很多汉化版本。阿巴赛3D 教育也发布了一个汉化版本。Cura 的主要功能有：载入3D 模型进行切片，载入图片生成浮雕并切片，连接打印机打印模型。Cura 如何去表现一个模型FDM 打印机的原理为层层堆积形成实体，每一层的路径是在计算机中生成的，那么这些路径是怎么生成的呢？首先必须知道每

13、一层的形状，即用水平面去切割模型，得到得轮廓的形状，这个形状一般是一些多边形线条，如图1 所示。而这些线条并不足以去构成打印机路径，Cura 就是要根据这些多边形去构建打印机路径。对以一个物体来说，如果只是打印表面的话，那么该模型的外壳可以分为水平外壳（顶部和底部）和垂直外壳（环侧面）。垂直外壳一般来说需要一个厚度，即所谓的壁厚。而对于每一层来说，将轮廓线重复打印几圈，即可构建一个比较厚的圈线。为了使模型具有一定的强度，需要对模型壳包围的里面打印一些填充物，具体操作就是在每一层的多边形内部加上一定比例的填充材料。最后，很多层堆积起来构建了一个实体。如图2 所示。然后把每一层的路径组合起来就得到

14、了打印整个模型的路径，即所谓的G-Code 文件。可见，模型打印有一些最基本的参数，包括层厚，壳厚，填充密度。同时Cura 也有一些特殊处理，对于模型来说顶部和底部一般要求比较结实，因此Cura默认对顶部和底部的几层打印实心（100%填充）。而打印模型就像盖房子一样，在空气中打印，对于悬空的地方是不能直接打印出来的。盖房子需要脚手架，3D 打印也需要支撑结构。Cura 在生成路径文件时，也会自动生成支撑结构，帮助成功打印模型。图1 由模型得到轮廓线图2 由轮廓线构建模型Cura 功能详解之安装Cura 的安装很简单，须要注意Cura 的安装目录最好不要包含中文路径，另外Cura 在运行的时候会

15、向硬盘里面写文件，因此安装目录要保证具有管理员权限，一般来说不要安装在C 盘就可以。另外安装过程中会询问是否安装Arduino 串口驱动程序，一般来说直接安装即可，如果电脑上已经安装的这个驱动，那么可以选择不安装。完成之后是首次运行向导，首先是选择语言，只有三种选择，就选English 吧，未来可能会有中文选项。然后是选择打印机类型，如果不是Ultimaker、Printbot 或选项中的其他3D 打印机，那么就选择Other。然后下一步选择打印机详细的信息，如果不是选项中已经有的RepRap 类3D 打印机，那么选择Custom。然后设置打印机参数，包括打印机名称，打印空间尺寸，打印机喷头尺

16、寸，是否有加热床，平台中心位置。打印机名称可以随便取，比如笔者就取名为ABACI，笔者打印机X 轴范围为128 毫米，Y 轴范围为120 毫米，Z 轴范围是128 毫米，即打印机宽度为128毫米，深度为120毫米，高度为128毫米，喷头直径为0.4 毫米，勾选加热床，不勾选中心为（0,0）。 图3 选择机器 图4 选择机器 图5 设置机器信息Cura 详解之主界面初始化配置完成之后，就打开了主界面，如下图所示。主界面主要包括菜单栏，参数设置区域，视图区和工具栏。菜单栏中可以改变打印机的信息，打开专家设置。参数设置区域是最主要的功能区域，在这里用户输入切片需要的各种参数，然后Cura 根据这些参

17、数生成比较好的G-Code 文件。视图区主要用来查看模型，摆放模型，管理模型，预览切片路径，查看切片结果。图6 Cura 主界面Cura 功能之3D 打印机设置如果只使用一台打印机，那么在首次运行选项中对机器设置一次就可以了。如果打印机打印尺寸或结构发生变化或者增加了一台新的打印机，那么就需要对机器属性进行一些修改。如果拥有多台打印机，而尺寸类型有各有不同，如果每次都去改变机器尺寸就会很麻烦。进入机器(Machine)菜单，然后进入机器设置(Machine Setting)，如下图。在此可以设置打印宽度(Maximum width)、打印深度(Maximum depth)和打印高度(Maxim

18、um height)；如果打印机是多喷头，则将喷头数目(Extruder count)改为对应的数量；如果打印机包含加热床（有些打印机不带有加热床），那么勾选加热床(Heated bed)，对于一般的方形打印机来说，打印平台中心坐标都不是（0,0），而应该是打印尺寸的一半，就不要勾选机器中心0,0(Machine Center 0,0)选项。而对于Rostock 型打印机（圆形打印机），平台中心坐标为(0,0)，那么就勾选此选项。平台形状(Build area shape)要根据打印机平台形状进行设置；GCode 类型(GCode Flavor)要根据打印机使用的固件进行设置，一般的开源打印机

19、使用的都是Marlin 固件，选择RepeRap(Marlin/Sprinter)即可。关于打印机喷头的尺寸设置，可参见图8，这个设置对于“排队打印”来说非常重要。“排队打印”是指将平台上的多个模型逐一打印，而不是一起打印。这样的好处是，如果打印中途遇到问题，那么总能保证一些模型打印成功，否则，就会导致所有的模型都打印失败。但并不是对所有的多模型组合都能进行“排队打印”，比如有些模型比较大，那么在“排队打印”的过程中可能会碰到该模型。打印机喷头尺寸的设置就是为了判断多模型是否适合“排队打印”。左图为俯视图，“喷头”指的是喷头俯视图的包围矩形，“喷嘴”指的是喷嘴的位置。以喷嘴头为中心点，计算喷头

20、的X 方向和Y 方向上的四个距离，假如两个模型的左右间隙小于”size towards x_min”那么就无法从左到右排队打印，因为在打印右侧模型时有可能会碰到已经打印完成的左侧模型。而右图显示了gantry height 的含义，即喷嘴下端离喷头支撑光轴在竖直方向的距离。如果有某个模型的高度打印这个尺寸，那么在打印过程中可能会碰到该模型。因此，如果希望使用“排队打印”的话，最好正确设置这几个参数。图7 打印机设置图8 喷头尺寸Cura 打印流程Cura 切片打印，变换模型是为了让模型处在方便打印的姿势，不同的摆放姿势对打印时间，打印稳定性会产生很多影响。Cura 有很多切片参数需要设置，不同

21、的参数对打印时间，打印质量都有很大影响。预览切片结果并判断是否进行打印是很重要的，对于复杂的模型，需要返回修改切片参数或改变模型摆放姿势，然后重新切片，有时候甚至需要将模型进行分割。切片完成之后，就可以上传文件，离线打印或者联机打印，笔者建议使用离线打印方式，可以释放电脑。Cura 功能之模型摆放与Repetier-Host 类似，Cura 也可以载入多种格式的3D 模型，比如stl、obj、dae 及amf格式。点击工具栏中的载入(load)工具，或者使用文件(File)菜单下的载入模型文件(Load model file)，也可以使用快捷键Ctrl+L。笔者载入一个骆驼文件，如图11，Cu

22、ra 可以对该模型进行一些变换，比如平移、旋转、缩放、镜像。首先选中模型，即在模型表面单击鼠标，当模型变成亮黄色时，就选中了该模型。1. 平移，视图区中的棋盘格就是打印平台区域，模型可以在该区域内任意摆放，鼠标左键旋转模型之后，按住左键拖动即可以改变模型的位置。2. 旋转，选中了模型之后，会发现视图左下角出现3 个菜单，左边的是旋转菜单，中间的是缩放菜单，右端的是镜像菜单，如图12 所示。点击旋转(Rotate)，然后发现模型表面出现3 个环，颜色分别是红绿蓝，表示X 轴、Y 轴和Z 轴。把鼠标放在一个环上，按住拖动即可使模型绕相应的轴旋转一定的角度，需要注意的是Cura 只允许用户旋转15

23、的倍数角度。如果希望返回原始的方位，可以点击旋转菜单的重置(Reset)按钮。而放平(Lay flat)按钮则会自动将模型旋转到底部比较平的方位，但不能保证每次都成功。3. 缩放，选中模型之后，点击缩放(Scale)按钮，然后会发现模型表面出现3 个方块，分别表示X 轴、Y 轴和Z 轴。点击并拖动一个方块可以将模型缩放一定的倍数。也可以在缩放输入框内输入缩放倍数，即“Scale *”右边的方框。也可以在尺寸输入框内输入准确的尺寸数值，即“Size *”右边的方框，这时需要注意弄清楚每个轴向上的尺寸表示模型的哪些尺寸。另外，缩放分为“均匀缩放”和“非均匀缩放”，Cura 默认使用均匀缩放，即缩放

24、菜单中的锁处于上锁状态。若希望使用“非均匀缩放”，只须要点击这个锁，“非均匀缩放”可以将一个正方体变成一个长方体。重置(Reset)会将模型回归原形，最大化(To Max)会将模型缩放到打印机能够打印的最大尺寸。4. 镜像，选中模型之后，点击镜像(Mirror)按钮，就可以将模型沿X 轴、Y 轴或Z 轴镜像。比如左手模型可以通过镜像得到右手模型。5. 将模型放在平台中心，选中模型之后，按右键，则弹出右键菜单，如图15。第一项就是将模型放到平台中心(Center on plaform)。6. 删除模型，可以通过右键菜单删除(Delete Object )，也可以选中模型之后按Del 键删除。7.

25、 克隆模型，即将模型复制几份。通过右键菜单，使用克隆模型(Multiply object)功能即可。8分解模型(Split object to parts)会将模型分解为很多小部件，删除所有模型(Delete allobjects)会删除载入的所有模型，重载所有模型(Reload all objects)会重新载入所有模型。9. Cura 载入多个模型的时候，会自动将多个模型排列在比较好的位置。不同模型之间会存在一些距离以便于打印。 图11 载入3D模型 图12 变换菜单 图13 旋转菜单 图14 缩放菜单Cura 功能之查找悬空部分Cura 允许用户从不同模式去观察载入的模型，包括普通模式(

26、Normal)、悬空模式(Overhang、透明模式(Transparent)、X 光模式(X-Ray)和层模式(Layers)。可以通过点击视图区右上角的视图模式(View Mode)按钮调出视图选择菜单，然后就可以在不同视图模式间切换。比较常用的是普通模式、悬空模式和层模式。普通模式就是默认的查看3D 模型的模式，悬空模式是显示模型需要支撑结构的地方，在模型表面以红色显示，如图16 所示。关于支撑，就像盖房子一样，在悬空的地方需要加脚手架，否则房顶也盖不出来。Cura会自动计算打印模型需要支撑的地方，计算原理是根据模型表面的斜度（与竖直方向的夹角）大于某一角度时（通常是60，和材料有关），

27、就需要加支撑，如图17 所示。图中水绿色部分表示支撑结构。 图16 悬空视图图17 切片结果预览Cura 功能之切片路径预览Cura 使用CuraEngine 对模型进行切片。在切片之前，Cura 会对载入的3D 模型做一些处理，比如修复法线及修补小漏洞，因此，即使载入的模型存在一些问题，Cura 多数时候也可以生成比较满意的路径文件。但笔者不建议每次都载入有问题的模型，因为Cura 不能保证能修复好任何问题。用户更应该在建模时把握一些原则，使3D 模型尽量满足可打印的要求，具体要求参见“面向3D 打印的建模与处理”。Cura 会对载入的模型自动切片，而且每当用户变换模型或者改变任何参数时，C

28、ura 就会对模型重新切片。这样做的原因可能是Cura 对自己的切片速度有足够信心，可以做到实时切片。（诚然，相比Slic3r，Cura 切片速度确实快不少）将视图模式切换到层模式，用户就可以预览切片路径。和Repetier-Host 不同，Cura 对于每层路径中不同的部分采用不同颜色的线条进行可视化，不同颜色的线条表示不同类型的路径，红色表示外壁(外轮廓线)路径，黄绿色表示内壁(内轮廓线)，黄色表示支撑，蓝色表示空驶路径，水绿色表示支撑结构或粘附结构，如图18 所示。可以滑动右下角的滑块改变显示的层数，左上角可以查看切片结果，包括打印时间、耗材长度和耗材重量。预览切片结果可以帮助用户判断打

29、印时间是否合适，支撑结构有没有添加充分或者添加过多。要是打印时间太长，就要返回修改切片参数，重新切片。如果支撑结构没有加充分，那么可能需要借助其他软件甚至通过建模软件添加支撑。还可以帮助用户理解Cura 切片原理，了解打印过程。Cura 每一层路径的顺序为外壁-内壁-填充。 图18Cura 功能之切片参数设置Cura 支持快速设置，可以通过专家(Expert)菜单下切换到快速设置(Switch to quickprint)。那么选择使用耗材，打印质量以及是否需要支撑即可进行切片。笔者建议用户使用详细设置(Switch to full settings)，这也是大多数用户使用的模式。在这个模式下

30、，Cura 的切片参数包括5 个部分：基本设置、高级设置、插件、GCode 及专家设置。基本设置包括层高、壁厚、填充、耗材、温度及辅助材料等设置。如图16，层高(LayerHeight)指的是切片每一层的厚度，层高越小，模型会打印的越精细，同时层数也会增多，从而打印时间也会延长。一般来说，0.1mm 是比较精细的层厚，0.2mm 的厚度比较常用，0.3mm的层厚用于打印要求不太精细的模型，当然，打印模型的精细程度也与打印机性能有关。壁厚(Shell thickness)指的是模型表面厚度，壁厚越厚模型越结实，打印时间也越长。需注意壁厚一般不能小于喷嘴直径，如果模型存在薄壁部分，那么不一定能够打

31、印出来。一般对于0.4mm 的喷嘴，设置为0.8mm 壁厚即可，若希望打印结实一些，可设置为1.2mm。顶/底部厚度(Top/Bottom thickness)是指模型底下几层和上面几层采用实心打印（因此这些层也被称为实心层）。这也是为了打印一个封闭的模型而设置的，通常叫所谓的“封顶”。一般来说，0.61mm 就可以。填充密度(Fill density)的意思比较直观，Cura 会对每一层生成一些网格状的填充，其疏密程度就是由填充密度决定，0 表示空心，100%表示实心。打印速度(Print speed)指的是吐丝速度，当然打印机不会一直以这个速度打印，因为需要加速减速，所以这个速度只是个参考速度。速度越快，打印时间越短，但打印质量会降低，对于一般的打印机，4050mm/s 的速度是比较合适的速度。如果