Prusa i3 3D打印机 DIY教程

2017.06.16 创建文档
2017.06.23 发布0.1版本

材料清单

1. 零散材料包：大部分步骤中用到的小零件

图0-1 零散的材料包

2. 亚克力支架：组成打印机的框架

图0-2 亚克力支架

3. 光杆和螺杆：组成打印机的框架以及移动导轨

图0-3 光杆和螺杆

4. 打印件：X轴的两个重要打印件

图0-4 X轴打印件

5. 步进电机：用于XY轴的电机

图0-5 步进电机

6. 丝杆电机：用于Z轴的电机

图0-6 丝杆电机

7. 热床：加热打印零件的下部

图0-7 热床

8. 挤出头套件：打印机打印材料的喷头

图0-8 挤出头套件

9. 电源：为打印机供电

图0-9 电源和电源线

10. 电路板：打印机的控制中心

图0-10 电路板和显示屏

11. 美纹胶带：帮助打印材料附着在热床上

图0-11 美纹胶带

12. 材料&材料架：用于打印的原材料

图0-12 材料与材料架

组装步骤

1. 安装亚克力架

亚克力架是机器的骨架之一，我们需要先把它安装好，方便接下来的工作。
安装亚克力架需要用到的有材料包【1】（包括螺丝，以及一些），一块方形的大亚克力架，以及两块大的亚克力三角支架。

图1-1 安装亚克力架的材料

注意，为了在加工和运输的过程中保护材料，亚克力的表面有一层保护膜，因此我们安装前需要把表面的保护膜撕掉。

图1-2 撕掉保护膜

首先，我们需要把两块大的三角板用螺丝与方形的框架连接。注意螺丝的安装方法，先把螺母放到槽中，再把螺丝套上垫片拧进螺母中：

图1-3 螺丝安装特写

这里需要注意的是，两块大三角板的不一样的，中间有4个小孔的是用来装电路板的，要装在左侧的；中间有4个大孔的是用来安装电源的，要装在右侧。

图1-4 注意区分三角板大孔和小孔

把有大孔的三角板装在方形框架右侧，再把有小孔的三角板装在左侧

图1-5 有大孔的三角板装在方形框架右侧

图1-6 有小孔的三角板装在方形框架左侧

之后我们把剩下的小亚克力板装在下面。

图1-7 小亚克力板安装方法

亚克力支架安装完成的效果如下图：

图1-8 安装完成的亚克力支架

这样，我们3D打印机框架的第一部分就算完成了，我们可以暂时把它放到旁边备用。下面我们安装打印机框架的第二部分——螺杆架。

2. 安装螺杆架

螺杆架相当于打印机的底座，是整台3D打印机最重的地方，之后会有很多零件安装在上面。
组装螺杆架用到的材料主要有材料包【2】，2根最长的螺杆，2根“最长”的光杆，以及3个直线轴承。

图2-1 安装螺杆架材料

首先，安装把3个直线轴承穿到光杆上，其中一根穿2个，一根穿1个；然后穿螺杆，两根零件相同，从左到右的顺序依次为：垫片螺母螺母大垫片大垫片螺母螺母垫片

图2-2 把零件按照顺序穿到杆上
之后将四角的打印件穿到螺杆和光杆的两端，并将螺杆两端用螺母和垫片固定

图2-3 穿入打印件

安装固定后的效果如下，中间的螺母和垫片用来之后固定亚克力架：

图2-4 装好的两侧的螺杆架

3. 安装Y轴

两侧的长螺杆安装好后，我们开始安装前后的短螺杆，以及Y轴的部分零件。要用的的零件是材料包【3】，以及刚才没有用上的螺杆。

图3-1 安装Y轴零件的材料

首先，我们安装Y轴的惰轮，用到的零件

图3-2 安装惰轮的零件

图3-3 装好的惰轮
之后，我们把惰轮，还有另一个亚克力件穿到4根短的螺杆上，并用螺母和垫片固定。注意穿亚克力零件的两根螺杆长度是不同的，较长的在上

图3-4 穿好的螺杆

图3-5 注意长短螺杆的上下顺序
最后，把穿好的螺杆用螺母垫片和之前做好的两侧的部分装在一起，注意，需要用卷尺量，保证两测光杆中心之间的距离是17cm。

图3-6 保证螺杆架两端的距离为17cm

这样，我们的螺杆架就算彻底完工了。效果如下：

图3-7 最后装好的螺杆架

4. 安装热床支架

装好了螺杆架，我们发现上面的直线轴承还空闲着呢，这不是浪费吗——其实，这三个轴承是用来固定热床支架的。
安装热床支架需要用的零件有这些，主要是零件包【4】，热床支架的亚克力件，以及一些扎带。

图4-1 安装热床支架用到的零件

首先，用螺丝和锁定螺母把打印件固定在亚克力支架上，螺母在打印件的一面。注意，锁定螺母要防止松动，因此摩擦力大，需要用钳子夹住它，才能顺利把螺丝拧进去。这里不需要在意支架的正反面，装在任意一面都行。

图4-2 把打印件固定在亚克力支架上
之后，用扎带把热床支架固定在直线轴承上。注意扎带的绑法，一定要绑紧。

图4-3 扎带的绑法

图4-4 固定好的热床支架

装好之后，需要检查一下热床支架绑的效果，方法是按下支架的四个角，确定四角距离下面的光杆都还有一段距离，能够按下，如果有一侧是贴在光杆上，需要调整绑带保证热床支架水平。这步很重要，否则会影响到后面的热床调平。

图4-5 检查支架四角是否能弹下

5. 安装X轴

装好支架，我们可以安装X轴了。X轴安装比较复杂，用到的材料有零件包【5】，丝杆电机的2个黄铜螺母，2个打印件，2根第二长的光杆以及剩下的7个直线轴承。

图5-1 安装X轴需要的零件

首先，把直线轴承用力塞进打印件的洞里，每边各塞两个

图5-2 轴承装进打印件
之后，在有螺丝孔的一侧安装皮带轴承，仿照之前安装Y轴惰轮的方式。

图5-3 安装皮带轴承
然后，把Z轴电机的黄铜件固定到打印件上，拧螺丝时注意保证黄铜件表面和打印件之间不留缝隙

图5-4 安装黄铜螺母

图5-5 安装黄铜螺母

装好了两侧的零件，我们就可以把光杆穿到打印件的孔里了，同时别忘了把剩下的3个直线轴承也穿到光杆上，上面2个下面一个

图5-6 先穿较小的那个打印件，别忘了穿轴承
穿好之后，用卷尺测量一下两端的距离，保证两个螺丝口中央的距离为33cm，如果不为33cm则需要敲一敲调整一下。这一步也很重要，因为只有两端距离合适，打印机Z轴上下运动才会顺畅。

图5-7 测量保证两端距离为33cm

最后装好的X轴的效果：

图5-8 装好的X轴

6. 安装XY轴电机

至此，我们的工作已经过半了：）下面，我们开始安装XY轴的电机。需要用到的零件有零件包【6】与两个电机

图6-1 安装XY电机用到的材料

先装Y轴电机。把一个同步轮固定到电机轴上，用短螺丝固定到螺杆架的亚克力件上。注意电机的朝向，插线口要朝前，以及同步轮的顶丝一定要对准电机轴的缺口拧紧。

图6-2 同步轮顶丝对准电机轴缺口

图6-3 电机接口朝前
然后装X轴电机。同样安装同步轮后，把电机用螺丝固定到X轴的打印件上，这里注意电机的接线口要朝下，同时同步轮有顶丝的一端朝外。

图6-4 顶丝朝外，接线口朝下

7. 安装挤出头支架

装好了电机，我们发现X轴的直线轴承还光秃秃的——下面该把挤出头支架固定到轴承上了。用到的材料有材料包【7】，挤出头支架以及一个打印件。

图7-1 安装挤出头支架材料

首先，用材料包中的螺丝和方形螺母把挤出头支架固定在打印件上，注意不要上下装反了。

图7-2 挤出头支架固定在打印件上

图7-3 挤出头支架固定在打印件上
然后用绑带把支架绑在直线轴承上，注意扎带的方向

图7-4 用扎带固定挤出头支架

装好的效果如下：

图7-5 装好的挤出头支架

8. 安装皮带

现在我们开始安装皮带，用到材料包【8】，里面有两根皮带和两个皮带弹簧。

图8-1 安装皮带的材料

我们先安装Y轴的皮带。首先，把皮带一端固定在热床支架的皮带夹上。

图8-2 先固定皮带一端
另一端绕过两端的点击同步轮和惰轮，回到打印件另一端。调整惰轮和电机的位置，使惰轮，皮带夹，电机同步轮三点同一直线中，这样才能保证皮带滑动顺畅

图8-3 保证三点一线
调整好惰轮和电机的位置后，用力扯紧皮带为固定的一端，塞进皮带夹中，固定好皮带

图8-4 固定好的Y轴皮带
固定好之后，还要在皮带原理电机的一端夹上皮带弹簧。

图8-5 皮带弹簧安装的位置
最后，检验一下皮带安装的效果。方法是快速滑动热床支架，观察电机同步轮处的皮带有没有松动，如果松动，需要解开皮带重新拉紧。

图8-6 皮带松动时的效果
用类似的方法，我们可以安装X轴的皮带。需要注意的是，X轴的皮带需要调整电机同步轮的安装位置，使皮带运动时不会和打印件发生摩擦。

图8-7 不让皮带与打印件摩擦

装好的效果如下：

图8-8 安装好的皮带

9. 安装Z轴

XY轴的工作都做完了，下面我们可以开始组装Z轴了。组装Z轴用到的材料有：材料包【9】，组装好的X轴，两个丝杆电机，还有剩下的两根光杆。

图9-1 安装Z轴的材料

在安装Z轴之前，我们可以把之前安装好的亚克力架和螺杆底座固定到一起，方便我们之后的安装。方法很简单，调整螺杆架中间预留的螺母和大垫片的位置，使亚克力架底部固定在两个大垫片中间。这里需要注意要保证后面的长螺杆插到亚克力三角板底部的空隙

图9-2 固定亚克力支架和螺杆底座
首先，用螺丝和垫片把Z轴的螺杆电机固定在我们最开始安装的亚克力支架上。需要注意的是，要保证电机的接线孔朝后，正对背面的孔。

图9-3 安装丝杆电机

图9-4 电机接线孔朝后
然后，旋转Z轴电机轴，把安装好的X轴整体装到两个电机轴之间。转的过程中注意两边朝同一方向，同步下降。

图9-5 把X轴装到Z轴电机上
Z轴下降一段距离后，把最短的两根光杆穿进X轴打印件的轴承中，下端插件亚克力架的孔洞中，穿的时候注意轻慢一点，防止光杆边缘损坏打印件中的轴承。

图9-6 光杆插入X轴打印件中
然后，在把材料包中的两个亚克力件用螺丝装到打印机上端，同时固定住光杆上端。

图9-7 安装两个亚克力件到打印机上端
Z轴的丝杆转动应该很顺畅，如果转动Z轴丝杆的过程中有明显的阻力，需要检查两点：1. X轴两个打印件孔之间距离是不是33厘米 2. 黄铜螺母四角的螺丝是否拧到位，如果黄铜螺母不水平，运动过程中与电机轴摩擦。

图9-8 测量X轴两端距离

图9-9 检查黄铜螺母是否安装到位

调整好之后，Z轴应该旋转很顺畅，这样Z轴就算装好了。

图9-10 Z轴安装好的效果

10. 安装热床

下面，我们安装热床。用到的材料有材料包【10】以及热床一个。

图10-1 安装热床用到的材料

热床的安装相对比较简单，只要用螺丝和锁紧螺母把热床四角固定在亚克力支架上就可以。锁紧螺母还是要用钳子夹住才拧的进。注意，四角螺丝拧紧相同的程度，保证四角的螺丝下部都露出大约2-3圈螺纹，这样可以方便之后的调试。

图10-2 四角螺丝下部都漏出2-3圈螺纹左右

装好热床的效果如下：

图10-3 装好热床效果

11. 安装挤出头

下一步，我们就要开始安装3D打印机最复杂的一个部位了——挤出头。用到的材料主要是材料包【11】，里面有4个部件：挤出机，打印头，热端风扇，加热棒与挤出头。

图11-1 安装挤出头用到的材料

首先，把电机和挤出机整体取出，用原本在挤出机下面的螺丝，固定在挤出头支架的小孔中。然后，将喷嘴固定到挤出机下端的大孔中，高度稍后调整。

图11-2 固定挤出机和喷嘴
把挤出头前面的热端风扇用螺丝固定在支架前端，调整喷嘴高度，使喷嘴垂直与斜面交界处大致与鼓风机打印件下端平齐，同时保证热敏电阻接口在右侧。最后用10mm扳手拧紧螺母，固定喷嘴

图11-3 调整喷嘴位置
安装热敏电阻与加热棒，加热棒用下面的顶丝固定，热敏电阻用螺丝固定，注意安装时不要损坏热敏电阻

图11-4 安装热敏电阻和加热棒

这样，挤出头就算安装完毕了

图11-5 装好的挤出头

12. 安装限位开关

下一步，我们限位开关，要用到材料包【12】，里面包含3个打印件，3个限位开关，以及螺丝螺母。

图12-1 安装限位开关材料

首先，把三个打印件固定到合适的位置，再用螺丝螺母和垫片固定限位开关，注意3个限位开关的线是不一样长的，线较长的那个用于X轴（因为X轴需要上下移动，所以线要长些），线较短的两个用于Y和Z轴。

图12-2 注意固定限位开关的位置

13. 安装电源

到此为止，我们3D打印机的机械部分基本安装完毕了，下面我们开始安装电路部分。先装电源，用到的材料有材料包【13】，电源，以及两组电源线。

图13-1 安装电源的材料

电源的接口有三部分组成，从左往右分别是3个直流正极（+V）,3个直流负极（-V），以及3个交流端口地线、零/中线（N）、火线（L）

图13-2 电源端口
首先接直流电源线。将红黑色的两根电源线分别接到3个+V和3个-V中的任意一个接口。然后接交流电源线。其中绿色、蓝色、红色的线分别接到地线、零线（N）、火线（L）对应的端口

图13-3 连接交流和直流电源线
最后，我们把红黑的电源线穿进亚克力架下方的孔中，并用材料包中的螺丝和垫片把电源固定在亚克力加上，就算完成了

图13-4 安装完的电源

14. 安装电路板&整理线路

好了现在我们要进入组装3D打印机的最后一步了——安装电路板。不过可不要骄傲哦，这也是组装3D打印机中最复杂也最重要的一步了，我们的机器最终能不能正常运行起来完全取决于这一步工作哦。
安装电路板用到的材料有：材料包【14】，电路板与显示屏，此外还有一些缠线带和扎带。

图14-1 安装电路板用到的材料

首先，整理Y轴电机和电源线，把Y轴电机线固定到右侧亚克力架上，右侧的Z轴电机线从下方穿道电路板的一侧。

图14-2 整理打印机下方的线
用缠线带把Y轴电机线与电源线缠到一起，从上方穿过左侧的孔，到电路板的位置。

图14-3 整理电源先与Y轴电机线
把从挤出头出来的一捆线（包括挤出机电机线，冷端和热端风扇线，加热棒和热敏电阻的线），从挤出头端开始绕缠线带缠好。把打印头移到最右下角，穿过亚克力架上的洞，用扎带固定。

图14-4 整理打印头的线