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1、【打印虎原创】3D 打印控制软件 Cura使用基础图解教程 玩 3D 打印机的朋友，在上位机控制软件方面，通常的选择是 Repetier-Host，这个软件功能丰富，允许用户对 3D 打印机进行比较细致的控制。但是，Repetier-Host 中自带的两个切片插件 Slic3r 和 Skeinforge 却都不算好用。它们运行速度慢，内存占用高。有没有办法解决这个问题呢？幸好我们还有Cura。Cura 的特点是切片速度快，用户体验好，用起来感觉非常爽。打印虎在之前的文章 【打印虎原创】3D 打印控制软件 Repetier-Host 使用基础图解教程里面，已经详细介绍了 Repetier-Hos
2、t 的用法。今天，我们来介绍 Cura，希望大家能够喜欢这款 3D 打印控制软件。 在安装运行 Cura 之前，我假设你已经把 3D 打印机正确连接到你的电脑（可以参考【打印虎原创】Prusa_i3_3D 打印机软件安装图解教程），并且已经对 3D打印机进行过基础的校准工作（可以参考【打印虎原创】Prusa_i3_3D 打印机校准图解教程-基础篇）。做过这些准备工作，下面的教程就可以顺利完成了。 Cura 软件最新的版本是 14.07（打印虎本地下载，百度云下载）。这个版本编号，直接对应了发布的年月，因此 14.07 代表这个版本是 2014 年 7 月的版本。这种版本号命名方式，可以让用户直
3、接知道发布的时间，很方便吧。下载好了之后，我们就开始这次的 Cura 之旅了。 第一节，软件安装第一节，软件安装 双击 Cura 安装程序，安装过程就开始了。因为 Cura 安装程序没有发布者的电子签名，因此 Windows 会提示用户小心。如果你确信下载的渠道是没问题的，就按下“是”按钮。 这时，Cura 安装程序正式启动，第一步是选择安装的目标位置。按下 Next 进入下一步。 下一步是选择需要安装的 Cura 功能。Cura 主程序是一定要安装的，没法取消。Arduino 驱动我们之前的准备工作中已经安装好了，就不需要安装了。把“Install Arduino Drivers”的勾去掉。
4、STL, OBJ 和 AMF 是三种 3D 模型格式。STL 是最常见的格式，其他两种比较少见，按照缺省的选择不打勾也挺好。这时按下 Install 就开始正式安装了。 整个安装过程需要一些时间，等待进度条达到 100%，文件复制步骤就结束了。这时按下 Next 按钮。 这时安装过程就结束了，在最后一页上直接按下 Finish 就好了。 第二节，第二节，Cura 首次启动设置向导首次启动设置向导 安装过程结束之后，Cura 就自动启动了。因为是首次启动，设置向导会弹出来，帮你进行初步的设置工作。这个设置向导第一页很简陋，按下 Next 就好。 按下 Next 之后，设置向导会问你的打印机机型。
5、因为 Cura 是 Ultimaker 公司开发的软件，所以 Ultimaker 肯定是排在最前面啦。但虎哥我用的是 RepRap Prusa i3，因此只能选择 Other 那项了。选好之后，按下 Next 键进入下一步。 这时设置向导会再问我具体的 3D 打印机机型，这时就有 Prusa Mendel i3 了，选择这项。然后 Next 进入下一步。很明显，如果你跟我用的 3D 打印机不同，你需要按照具体情况进行设置。 这个时候 Cura 设置向导会弹出最后一页，告诉大家它已经准备好了。按下Finish，设置向导就会关闭，Cura 主界面就弹出来了。 主界面看起来设计的很不错，下面我们一步
6、一步教大家如何使用。第一次启动时，会自动载入作为 Cura 标志的小机器人。 跟主界面一起弹出的，还有 Cura 的新版本特性提示，详细的介绍了这个版本与上一版本的更新之处。这个对话框只会弹出一次，点 OK 关闭就好了。 第三节，模型的载入和查看第三节，模型的载入和查看 如果你和我一样，关闭了 Cura 再次打开，就会看到空白的场景。如下图： 图中分为左右两格窗口，左侧有一组面板，主要是用来设置切片器的。右侧是3D 浏览窗口，可以载入、修改、保存模型，还可以以多种方式来观察模型。我们这一节主要就是体验一下如何载入、查看 3D 模型。 首先，按下右侧 3D 浏览窗口左上角的 Load 按钮，载入
7、一个模型。 前面安装 Cura 的时候，我们已经知道，Cura 支持多种 3D 模型文件格式。其中最常见的还是.stl 格式。.stl 格式是一种非常简单的 3D 模型文件格式，而且是基于文本的格式，可以直接用文本编辑工具打开查看、编辑。.stl 格式具体的怎样的，以后打印虎会再独立介绍。现在，我们只要知道 Cura 是支持.stl 格式的模型就可以了。 这里的例子是虎哥从打印虎 3D 模型库下载的“坐着的猫”3D 模型。下载这个文件之后，就可以用 Cura 打开了： 模型载入后，马上就可以在主窗口内看到载入模型的 3D 形象。同时，在窗口的左上角，标着红圈的位置处，可以看到一个进度条在前进。
8、很快，进度条达到 100%的时候，就会显示出时间、长度和克数，同时保存按钮（save toolpath）变为可用状态。如图： 刚才那进度条快速前进的过程，就是 Cura 软件引以为傲的高速切片器的工作过程。在切片器工作结束时，3D 打印的时间（21 分钟）、需要的塑料丝长度（0.47 米）、克数（4 克）就都计算好了。同时，我们可以使用 save toolpath按钮，把切片的结果保存为 gcode 文件。要是你用过其他切片软件，比如Repetier-Host 软件中缺省的切片器 Slic3r，你就知道 Cura 的切片速度要快的多，简直可以说是神速，而切片的质量并不差。 右面一个标记着 YM
9、 的按钮，是把打印模型分享到 YouMagine 网站的功能，对于我们中文用户来说，意义就不大了，不再深入详细介绍。 在这个 3D 观察界面上，使用鼠标右键拖曳，可以实现观察视点的旋转。使用鼠标滚轮，可以实现观察视点的缩放。这些动作都不改变模型本身，只是观察角度的变化，可以随意使用，不用担心做了无法恢复的动作。 除了旋转缩放的观察方式之外，Cura 还提供了多种高级观察方法。这些方法都藏在右上角的按钮中。按下这个按钮，可以看到一个观察模式（View mode）菜单： 可以看出，目前我们用的是缺省的普通（Normal）模式。还可以选择的是悬垂（Overhang）模式，透明（Transparent
10、）模式，X 光（X-Ray）模式，以及层（Layers）模式。 悬垂模式下，3D 模型悬垂出来的部分，都会用红色表示。这样，可以让用户容易观察出 3D 打印模型中容易出问题的部分，如果有必要，可以在正式打印之前解决这些问题。 比如我们的坐着的猫 3D 模型，在悬垂模式下观察，可以看到整个底板都标为红色，以及猫的嘴部有三个红色的点。底板因为有热床的支撑，因此肯定不会有问题。嘴部红点很小，虽然可能出现问题，但也不会对模型整体有大的影响，即使真的出了问题也可以通过后期修正的方式解决，因此经过分析我认为这些红色的提示都是正常可以接受的。 下面是透明模式，透明模式下我们不仅可以观察到模型的正面，还能同时
11、观察到模型的反面，以及内部的构造。特别是内部的构造，对于 3D 打印来说影响还是比较大的，因此一定要先观察好再开始打印。对于我们的模型，可以看到，内部没有任何特殊的构造。 再下面是 X 光模式。与透明模式类似，X 光模式也用来观察内部的构造。不同之处在于 X 光模式下对象表面的构造被忽略了。虽然不能看到 3D 物体表面了，但内部构造可以现实的更加清晰，便于观察。在我们的例子中，由于模型内部没有任何特殊的构造，因此这个观察方式的结果就比较无聊了。 最后是比较重要的层模式。层模式实际上最贴近正式的 3D 打印过程。在这个模式下，我们可以把整个 3D 模型分层展示，通过右侧的滑块，可以单独观察每一层
12、的情况。 图中我们正在观察第 38 层的情况。如图，最外层的红色表示模型的外壳。紧跟着的绿色仍是外壳的一部分，但不直接暴露在外。中间的黄色部分是填充，用于构造实心物体的中心区域。有了这些信息，就可以更好更直观的理解 Cura切片后规划出的每一层的 3D 打印计划。如果出了问题，也可以比较容易的定位解决问题。 第四节，模型调整第四节，模型调整 下面我们看看左下角的几个按钮。这几个按钮，都具有一定的编辑 3D 模型的功能。虽然和 3DS max 之类的 3D 建模软件的编辑能力相差甚远，但还是可以对模型进行简单的旋转、缩放、镜像等调整操作，方便 3D 打印用户。 首先看第一个按钮，旋转功能。按下这
13、个按钮后，3D 模型周围就出现了红黄蓝三个圆圈。分别代表沿 XYZ 轴旋转。图中所示，我正在沿着红色圆圈旋转 30度角。直接用鼠标操作的时候，这里按照 5 度为单位进行旋转。如果需要更精细的控制，可以按下键盘上的 Shift 键，这时就可以按照 1 度为单位做更细致的操作了。 除了手工旋转 3D 模型之外，旋转按钮还弹出了两个功能按钮。其一叫做躺平（Lay flat），作用是通过计算，找出最适合 3D 打印的角度。当然，这个功能没有人那么聪明，比如我们的模型，通过这样的计算，可能就从坐着的猫变成躺着的猫了。如果真这样打印，效果一定没有最初 3D 模型作者设计的方向好。所以这个功能只能起到辅助的
14、作用。 第二个按钮就简单了，作用是复位（Reset）。按下这个按钮刚才所做的所有修改就都恢复到原装了。 接下来是缩放功能。这个功能也很简单了，就是在 XYZ 三个方向上缩放模型。你既可以在 3D 视图上拉动红绿蓝小方块（别忘了 Shift 键也会让缩放变得更平滑），也可以在弹出的输入框中直接键入数字。这些方法效果相同，你觉得哪种方便就用哪种好了。 另外值得一提的还是那两个弹出的功能按钮。第一个按钮叫做放至最大（To max），按下之后我们的模型就变成了巨型猫，不光是切片时间明显变长，切片后计算得到的各种参数也很惊人。 好了，你是否愿意花 10 个小时 52 分钟，6 米多长的塑料丝来打印这个巨
15、型猫呢？ 这里值得一提的是我们已经习惯了的蓝色立方体。用到这里，我们就可以发现，蓝色立方体实际上指的就是 3D 打印机的可用打印空间。这个对于一些情况，特别是打印件很大的情况，还是很有用的。 还没说缩放的第二个功能按钮。很简单，这个按钮仍然是复位（Reset）按钮。按下之后一切复原。我觉得，复位功能到处都有还是很贴心的一个设计。 再右面就是镜像（Mirror）功能了。一共只有三个镜像功能按钮，分别是沿着 X轴、Y 轴、Z 轴进行镜像操作。很简单的。 最后，如果希望一次打印多个模型，可以多次使用 Load 功能。如果载入了不需要的模型，可以选中模型之后，按下键盘的 Del 键，可以删除模型。到这
16、里，所有 3D 显示界面上的功能我们就已经都介绍完了。你可以再多试用练习一下，我感觉 Cura 的界面设计的很好，作为用户可以很容易的上手。 第五节，切片设置（基础）第五节，切片设置（基础） Cura 最大的特色，就是它的高速切片功能。对于一个比较复杂的模型，在slic3r 里缓慢的切片过程，常常需要几十分钟时间，可能最后还会内存不足。同样的模型在 Cura 中往往只需要几十秒到几分钟，而且打印质量没有什么区别。就是这样的一个特色，让 Cura 在 3D 打印机软件中脱颖而出，成为很多3D 打印玩家的首选。 说到切片，就必须得说切片的参数设置。Cura 的切片参数设置的特点，是既足够灵活，可以
17、满足 3D 打印机用户的需要，又隐藏了对于绝大多数人而言晦涩难懂的内部参数。这一节，让我们来一起研究一下 Cura 的切片设置。 首先当然是软件一启动就一直在最前面展示的基础（Basic）设置界面了。 质量（Quality）一栏，层高（Layer height）指切片每一层的高度。这个设置最直接影响到打印的速度，很明显层高越小，打印时间越长，同时可以获得相对好的打印精度。外壳厚度（Shell thickness）指的是对于一个原本实心的 3D模型，在 3D 打印过程中四周生成一个多厚的塑料外壳。当然，除了外壳之外的部分，使用网格状的塑料格子填充。外壳厚度很大程度上影响了 3D 打印件的坚固程度
18、。开启回抽（Enable retraction）指的是在两次打印间隔时是否将塑料丝回抽，以防止多余的塑料在间隔期挤出，产生拉丝，影响打印质量。 质量这一栏，其中的层高和外壳厚度两个选项，都与 3D 打印机的挤出头直径密切相关。外壳厚度不能低于挤出头直径的 80%，而层高不能高于挤出头直径的 80%。如果你的设置不满足这一点，Cura 将把输入框设置为黄色，提示用户。如果你发现现在的挤出头直径设置有问题，可以先跳到高级设置（Advanced）一栏，将最上面一项挤出头尺寸（Nozzle size）设置好再回来。 填充（Fill）一栏，底/顶厚度（Bottom/Top thickness）与外壳厚度
19、类似，推荐这个值和外壳厚度接近，并且是层厚和喷嘴直径的公倍数。填充密度（Fill Density）指的就是原本实心的 3D 模型，内部网格状塑料填充的密度。这个值与外观无关，越小越节省材料和打印时间，但强度也会受到一定的影响。通常情况下 20%的填充密度也足够了。 速度和温度（Speed and Temperature）一栏，打印速度（Print speed）指的是每秒挤出多少毫米的塑料丝。通常的设置下，这个值在 5060 毫米之间就可以了。因为挤出头的加热速度是有限的，因此每秒钟能融化的塑料丝也是有限的，在层高等设置的比较大的时候，这里就只能选择比较小的值，以满足挤出头挤出总量的限制。当你的
20、设置不满足 Cura 的要求时，这个编辑框会变成黄色，提醒用户有问题需要解决。 下面两项温度相关的设置，就比较简单了。打印温度（Printing temperature）随使用材料的不同而不同。PLA 材料通常将这个值设定在 185 度即可。热床温度（Bed temperature）就更简单了，设定在 60 度，让打印出来的 PLA 能比较牢固的粘在热床上就可以了。 支撑（Support）一栏，首先是支撑类型（Support type）可以在无支撑（None）或者接触平台支撑（Touching buildplate）或者到处支撑（Everywhere）之间进行选择。接触平台支撑就是只建立于平台
21、接触的支撑。到处支撑就是模型内部的悬空部分也会建立支撑。平台附着类型（Platform adhesion type）是指是否加强模型与热床之间的附着特性，选择无（None）就是直接在热床上打印 3D 模型。如果想解决翘边的问题，可以尝试选择边缘型（Brim），这样会在第一层的周围打印一圈“帽檐”，让 3D 模型与热床之间粘的更好，打印完成时去除也相对容易。如果还不行，可以选择基座型（Raft），这样会在 3D 模型下面先打印一个有高度的基座，可以保证牢固的粘在热床上，但也不太容易去除了。 支撑之类的东西，即使加了，在普通 3D 视图中也是不显示的。如果想看效果，需要切换到层模式。比如，我们的猫
22、模型，在打开接触平台支撑之后，就可以得到下图这样的效果。注意猫的嘴部一直延伸到平台的暗青色的柱子。 最后是耗材（Filament）一栏。这一栏要指定好耗材的直径，RepRap Prusa i3似乎只能使用 1.75mm 的耗材，因此直径（Diameter）要改为 1.75。流（Flow）这一栏可以设置挤出塑料量相对于缺省值的百分比。如果打印机已经是校正好的（见【打印虎原创】RepRap_Prusa_i3_3D 打印机校准图解教程系列之二），这里就填 100%就好了。 第六节，切片设置（高级）第六节，切片设置（高级） 下面我们进入 Cura 的高级切片设置页。 在这个页面上，首先也是最重要的一栏
23、，是机器相关设置（Machine），其实就是挤出头尺寸（Nozzle size）。我不明白为什么这个重要的设置项放在了这里，其实应该在之前的 3D 打印机设置中就设好才对啊。我用的挤出头尺寸为0.3mm，显然你应该把它设置为你实际使用的尺寸值。 回抽（Retraction）一栏，可以设定回抽的速度（Speed）和距离（Distance）。就保持缺省值挺好。 质量（Quality）一栏，与上一节基础设置中的质量一栏有些关系，但一般不太需要被改动。首层厚度（Initial layer thickness）一般设置为与层高一样就可以，把它单独出来，其实是因为层高在一些特殊情况下可以被设置为非常小的值
24、（比如 0.05mm），但如果第一层也是这样的话就没法和热床很好的粘合了。因为这样的原因，首层厚度可以被单独指定。首层线宽（Initial layer line width）也与 3D 打印对象和热床之间的粘合相关，一些情况下，可以指定一个大于 100%的值，加强这个粘合的强度。剪平对象底部（Cut off object bottom）用于一些不规则形状的 3D 对象，如果对象的底部与热床的连接点太少，也会造成无法粘合的情况，这时将这个值设置为一个大于 0 的值，3D 对象将被从底部剪平，自然可以更好的粘在热床上了。最后双击出头重叠（Dual extrusion overlap）只对双头的 3
25、D 打印机有效，两个挤出头的挤出内容，如果有一点重叠，会得到更好的效果。这些通常都保持缺省值就很好了。 速度（Speed）一栏，就是用来指定各种 3D 打印阶段的打印机运行速度。制冷（Cool）一栏，用来控制制冷风扇的参数。这两栏更少见需要修改的情况，保持缺省值就很好，我就不详细介绍了。 第七节，输出第七节，输出 G-code 本来这一节应该是打印的，可悲剧的是，我在我的 Prusa i3 上试验了多种固件，没有一种可以和 Cura 的打印功能良好配合使用的。在网上仔细查了资料，也没找到有用的线索。所以，虎哥我只能郁闷的宣布，我没法用 Cura 打印 3D 模型。 但这代表我们完全没法用 Cu
26、ra 这么好的软件吗？不是的！除了直接用 Cura 进行打印输出，我们还有另外一条路可以走，那就是输出 G-code，然后用其他3D 打印控制软件或者脱机打印的方式，打印 3D 模型。 想输出 G-code 就非常简单了。只要使用菜单 File Save GCode 就可以了。在弹出的文件对话框中，只要把路径切换到希望的地方，按下保存按钮就搞定了。 剩下的操作就很简单了，在 Repetier-Host 中载入刚刚保存的 G-code，再点下运行。3D 打印机就开始工作了。如果细致观察的话，可以看出 3D 打印机的工作方式，与完全用 Repetier-Host 载入模型、切片、打印时的动作不是完
27、全一致的。这是因为现在 Repetier-Host 只负责进行连接通讯，而通讯的内容，已经被 Cura 制定好了。 这就是打印成的猫模型。仔细观察可以发现猫的嘴部表现良好，而猫的耳朵尖有一点拉丝的现象。相对于我们设置的打印速度来说，这样的质量已经非常好了。 第八节，结束语第八节，结束语 总体来说，Cura 在 3D 打印切片上有很强的优势，但连接打印机方面彻底悲剧了，完全不能令人满意，因此，可以作为 3D 打印机玩家的一个补充，但在目前还不能替代 Repetier-Host，直接作为上位机软件使用。 虎哥我必须说明的是，对于目前 Cura 不能直接打印这种情况，我是万万不能接受的。我一定会继续深入研究，集齐七颗龙珠，让神龙满足我顺利运行 Cura的愿望。当然，如果有哪位大神已经做到了这一点，也请不吝赐教，请通过QQ 联系我，QQ 号百度文库不让发，请到打印虎网站最下面查找，拜谢。 最后祝大家玩机愉快，想看更多的打印虎教程，请访问打印虎原创教程专区。
