亲爱的极客和同情者，祝您有美好的一天！ 该出版物是对我的自制3D打印机的设计描述的延续。 Z轴是最具争议的打印机节点之一。 选择什么-最终精度还是良好的缩放比例？ 移动X轴或打印机桌面？ 两种方法-两种解决方案。
我看不到第一台没有颤抖的3D打印机：设计不成熟，使用了许多组件，违反了技术规范，因为总体波动，不断调整，需要小修，工作领域很小。 我决定通过简单地将
刺猬与门式铣床和3D打印机
的设计交叉来解决内部矛盾的问题。
设计并扭曲了3D怪物的骨骼：
它由通过45x45厚角和M8螺栓连接的40毫米铝结构型材组成。 这种设计的尺寸为60x40x40厘米，在打印机正常运行期间绝对不可动摇。 工作平台的尺寸为45x22厘米，物体的最大高度为28厘米。
Z轴由两个垂直排列的20毫米带精密滑架的线性轮胎形成。 滑架由安装在角接触轴承上的精密梯形螺钉驱动。 每个螺杆由步进电机通过3：1皮带驱动器驱动。 旋转螺钉的上端并将其插入针头衬套，以使螺钉在套筒中的轴向位移防止其在热膨胀过程中卡住。 我使用了聚合物螺母作为螺钉：没有高速/高负载，并且聚合物螺母对润滑的要求不是很高，并且更容易安装。 在此设计中，通过将X轴升高到工作台上方来增加模型的高度，并且Z轴用作X轴的可移动支撑。
视频作品：
在拆卸该打印机的零件之前，该轴一直没有问题。
此解决方案的缺点：
1.价格。 精密零件很昂贵。
2.设计的复杂性
3.可伸缩性差。
当我开始建造第二台打印机时，经验和st悍参与了设计的产生，以及天生的渴望走自己的路，不期望得到大自然的青睐。
因此，新的打印机不仅要变得更简单，更快，更通用，更可靠和更易于维护，而且还要便宜得多。
对于新打印机的Z轴，不是选择螺旋驱动器，而是类似于货物起重机绞车的电缆结构。 它由带皮带减速齿轮的实际驱动机构和两个块组成，整个质量块都位于Z轴上。
这是整个打印机的照片：
为了确保空间方向的稳定性，需要使用两个十毫米的圆形钢制轮胎，由烧结青铜制成的成对滑动轴承移动。
在以下两个视频中，您可以考虑绞车的设计，没有什么复杂的：
Z轴框架：简单轻巧的结构。
功率计算：驱动鼓的半径为10毫米。 因此，在10毫米杠杆上的0.3 Nm扭矩（传统的Nema 17电动机）将为30N。齿轮比为2：1的皮带齿轮使该数字加倍。
结果，该绞车可以产生的最大力分别约为60牛顿，Z轴的最大质量以及工作台和物体的质量在静止时不应超过6 kg。
现在，我们将确定Z轴的加速度和制动损耗：要以1 m /s²的加速度加速1 kg质量，必须施加1牛顿的力。 实际上，Z轴1 m /s²的加速度就足够了，每增加1千克公斤，就要花费我们1 N的作用力。
设计中最重的元件是加热台，它是一块重980克的硬铝板，尺寸为350x350x3 mm，粘合的加热元件总计重150克。
其余的结构元件（包括来自Basotect的隔热材料）重约900克。
该结构的总重量约为2030克，如果四舍五入，则需要21 N的支撑力和2.1 N的加速度。 总计，再次取整为24N。
如果将公斤模型添加到Z轴的质量，则需要34 N，这是
刚好超过绞车额定功率的一半。 看来该设计在功率上是多余的。 但是魔鬼一如既往地存在于细节中。 事实是，为了获得最大扭矩，必须使最大电流流经电动机绕组，这不可避免地会导致电动机过热和过早损坏。
因此，我在大功率裕度的条件下设计了该设计，并通过实验将电动机电流安装到比所需最小电流多一点的位置。 电机被加热到50-60°C，根据技术规范这是完全可以接受的。
在此视频中，绞盘无需桌面即可轻松摆弄Z轴，但有两个重达1300克的灯丝线圈：
因此，解决了权力问题。 现在让我们谈谈准确性。 在给定绞车和电机组件参数的情况下，通过微步进1/16，可以以0.02 mm的增量移动Z轴。 现在考虑单层缠绕电缆的绞盘中的精度问题。 在我的设计中，驱动鼓的半径分别为10 mm，卷绕时的圆周为62.8 mm。 为了将Z轴提升44厘米，大约需要旋转7圈。 当使用厚度为1 mm的电缆时，绕组的轴向位移将为7 mm。 在这种情况下，从电缆与卷筒的接触点到下支撑块的距离会发生变化。
让我们计算一下一切有多糟：驱动鼓位于打印机底部所形成的正方形对角线之一的中心。 因此，将滚筒从每个下部支撑块上卸下320毫米。 通过简单的计算，可以发现当工作台移动440 mm时，驱动器的几何形状将改变0.077 mm。
高质量的梯形螺钉在这样的距离下可提供0.07至0.4 mm的精度。 简而言之，它们并不能提供任何明显的准确性。 如果出于某些原因需要打印高度大于44厘米的型号，则只需按比例增加驱动滚筒的直径（以保持移动轴所需的小转数）和变速箱的齿轮比（以保持电动机的额定负载）即可。 同时，与采用螺杆驱动的设计不同，该机构的成本并未显着增加。
测试对象之一：
总而言之，我可以说：尽管经验是克服困难和犯错误的源泉，但有时获得经验的过程比取得的结果更令人愉悦。
3D模型将不会，因为我无法在磁盘上找到它们。
根据WTFPL许可发布。
好吧，传统：玩得开心！