路径规划完成后,必须按照一定的规则编译成3D打印机可以识别并执行的程序,由于3D打印机采用的控制器和原件不尽相同,为了使编译的程序有通用性,程序必须遵循统一标准的代码。Gcode最早用于数控机床的控制,结构清晰,编写规则简单易懂,通过Gcode可以方便地读取加工路径,在3D打印中普遍使用Gcode代码,并且根据实际需求进行补充编译,表5-2所示的是3D打印机关键指令的具体含义。
表5-2 关键指令的具体含义
指令 | 含义 |
G0 | 快速移动 |
G1 | 定向移动 |
G28 | 回原点 |
G90 | 设定绝对坐标 |
G91 | 设定相对坐标 |
G92 | 重设当前位置为指定点 |
M104 | 挤出头加热关闭 |
M106 | 冷却风扇转速设定 |
M109 | 挤出头温度设定并等待 |
M140 | 热床加热关闭 |
M107 | 冷却风扇关闭 |
M117 | 显示打印信息 |
3D 打印技术中用到的 G代码主要可以分为三类,分别是起始代码、加工 代码和终止代码。这三部分相辅相成,共同控制 3D 打印机硬件系统完成模型的打印工作,缺一不可。起始 Gcode 主要负责打印系统的准备工作,例如加热打印平台、进给打印线材、指定打印温度等,而终止 Gcode 则负责收尾工作,关闭加热腔加热器、将打印头返回到初始位置等。这两部分的 Gcode 在确定了打印机系统后就基本上是确定的,可以提前编写好。
(1)起始 G 代码
M190 S{print_bed_temperature} ; 设置热床温度
M109 S{print_temperature} ; 设置打印温度
G21 ; 设置度量值,以毫米为单位
G90 ; 设定绝对坐标
M82 ; 将喷嘴设置为绝对模式
M107 ; 开始时设置风扇关闭
G28 X0 Y0 ; 将 X / Y 移动到原点
G28 Z0 ; 将 Z 移动到原点
G92 E0 ; 清零挤出长度
G1 F200 E3 ; 挤出 3mm 原料
G92 E0 ; 再次清零挤出长度
G1 F{travel_speed} ; 喷嘴移动速度
M117 ; 将打印消息放在 LCD 屏幕上
(2)加工G代码
按照路径规划的打印路径顺序,依次按照按照加工路径的轨迹点定向移动(G1指令),同时控制打印线材进给速度(控制打印材料的输出)。
(3) 终止 G 代码:
M104 S0 ; 关闭挤出头加热器
M140 S0; 热床加热关闭
G91 ;相对位置
G1 E-1 F300 ;在提起喷嘴之前先将丝线收回一点,以释放压力
G1 Z+0.5 E-5 X-20 Y-20 F{travel_speed} ;将 Z 向上移动一点,进一步缩回丝线
G28 X0 Y0 ;返回原点
M84 ; 关闭步进电机
G90 ; 绝对位置