研究的Ｍ3DPR是基于FDＭ技术，其3D的打印原理是：加热喷头在计算机的控制下，根据产品零件截面轮廓信息，3D打印喷出半液态的热塑性丝状材料，有选择性的涂覆在工作台上，快速冷却后形成一层薄片轮廓，然后进行下一层烙覆，最终形成三维产品。因此除了对Ｍ3DPR机械本体进行控制外，还需要对3D打印头湿度与送料情况进行控制，因而需设计合适的3D打印头控制系统。
3D打印喷头的控制系统采用Arduino Ｍega 2560主板，该主板具有较强的计算能力，自带内存为125K，可以满足大部分打印零部件分层处理后生成的G语言代码容量，而且能与大部分自制控制板兼容。本次使用的主板拓展版（控制板）为RAＭPS1.4，此控制板有2个挤出电机接口，2个温控接口，2个热敏电阻接口，1个风扇接口，满足打印头控制的相关要求，可同时控制两个打印头进行打印。每个主板芯片都带有相应的固件，固件可与各种分层控制软件相兼容，本次设计采用Ｍarlin固件进行打印头相关参数的配置。固件配置需要Arduino环境的支持，Arduino环境人机交互界面，安装好编译环境将固件载入，通过软件界面编程，设置控制打印头的相关设计参数，如挤出电机转速、温度控制、打印头参数等，编译完成后，直接对固件进行烧写。
固件烧写好之后，需要对3D打印设备进行调试。桌面级3D打印机最为常用的Printrun和Cura软件。用Pronterface软件进行样机调试。调试内容主要有：接通电源后，设置打印头的温度、检查打印头是否正常加热；设置挤出电机速度，当按下挤出按钮时检查挤出电机是否反转，若反转则改变接头方向；检查风扇是否正常工作。
打印机调试好之后，将尺寸为20*20*10ｍｍ的产品三维模型转换为STL格式的文件，导入到分层控制软件Cura中。分层控制软件主要的作用是将模型信息通过一定的算法，转化为G代码，然后通过计算机将G代码发送给控制器，进行打印动作。
整个分层过程中，设置的打印层高为0.2ｍｍ，整个产品可分为100层，分层控制软件自动生成G代码后，需要将G代码进行简单编译增加打印开始之前3D打印机所需要进行的准备工作，为开始G代码（Start gcode）；打印动作结束后，需要设计打印机完成打印工作后所需要进行的动作，为结束G代码。
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