Practical 3D printers:the science and art of 3D printing
副标题：无
分类号：
ISBN：9787111442493
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简介
国内第一本从硬件、软件和升级三个维度全面解析各类开源3D打印机的基本原理和技术细节的著作，不仅详细讲解了3D打印机的结构、固件、分层工具、应用软件、热熔丝的种类、使用技巧，而且还详细讲解了常见3D打印机的调试、使用、升级和维护，以及3D打印模型的设计。本书强调动手实践，包含多个实战案例，3D文字、多模型混搭、迷你相扑机器人等，不仅教读者如何打印各类物品，而且能启发读者DIY属于自己的3D打印机。
本书分为三部分。第一部分（第1～3章）介绍3D打印机的工作原理、常见类型、选购方法、3D打印机的机械和电子器件、常用分层和控制软件、校准打印机的设置和操作等。第二部分（第4～9章），此部分涵盖与3D模型矢量图绘制和操作、模型的合并和消除、文件导入/导出、网格处理、模型混搭等相关的多种工具及技术运用技巧：讲解如何利用Thingiverse和Google 3D模型库查找并共享3D模型；介绍3DTin和Tinkercad（基于Web的实体建模软件），并制作一个外星侵略者模型；利用Inkscape、OpenSCAD、MeshLab、MeshMixer制作多种复杂模型，诸如3D文字、蒸汽朋克军舰、迷你相扑机器人、发条双足机器人、行走的石像鬼、行走的矮人等。第三部分（第10章）揭秘如何通过机械部件、电子器件等进行3D打印机升级。附录给出维护和故障排除的技巧，以及3D打印机相关的资源。
目录
译者序
前言
第1章 3D打印机的世界1
1.1 格雷伯爵茶，热的1
1.2 3D打印机如何工作2
1.2.1 笛卡儿机械3
1.2.2 热熔塑料进料头3
1.2.3 打印托盘4
1.2.4 直线运动导轨4
1.2.5 挡块5
1.2.6 框架6
1.3 现有的3D打印机7
1.3.1 RepRap类型7
1.3.2 BoxBot类型9
1.3.3 RepStrap类型12
1.3.4 Upstart类型13
1.4 选择合适的3D打印机15
1.4.1 3D打印机汇总16
1.4.2 打印区域比较16
1.4.3 购买套件或者自己组装17
1.5 选择正确的材料18
1.5.1 热熔丝材料19
1.5.2 热熔丝的直径19
1.5.3 购买热熔丝20
1.6 基本工具20
1.6.1 手工工具20
1.6.2 电子工具21
1.6.3 打印辅助材料22
1.7 小结23
第2章 3D打印机的工作链24
2.1 从3D模型到3D实物24
2.1.1 3D模型25
2.1.2 分层和路径文件25
2.1.3 打印控制软件简介26
2.2 什么是工作链26
2.3 电子器件27
2.3.1 RepRapArduinoMegaPololu扩展板29
2.3.2 Sanguinololu30
2.3.3 Printrboard31
2.4 固件32
2.4.1 Sprinter33
2.4.2 Marlin33
2.4.3 SJFW34
2.4.4 MakerBot34
2.5 分层软件34
2.5.1 Skeinforge36
2.5.2 SFACT36
2.5.3 Slic3r37
2.6 打印控制软件37
2.6.1 ReplicatorG38
2.6.2 Pronterface40
2.6.3 RepSnapper41
2.6.4 Repetier—Host41
2.6.5 netfabbEngine42
2.7 小结43
第3章 校准打印机44
3.1 第一步44
3.1.1 连接设备45
3.1.2 让打印机动起来45
3.1.3 初始位置47
3.1.4 加热47
3.2 打印概述49
3.2.1 下载模型49
3.2.2 模型分层50
3.2.3 打印模型50
3.3 打印设置50
3.3.1 打印机和热熔丝54
3.3.2 打印速度56
3.4 打印兔子57
3.5 校准打印58
3.5.1 从打印托盘开始58
3.5.2 圆，圆，圆60
3.5.3 金字塔61
3.6 固件设置62
3.6.1 初始化设置63
3.6.2 轴运动校准63
3.6.3 机械设置65
3.6.4 更新固件65
3.7 小结66
第4章 云端的3D模型67
4.1 查找并共享3D模型67
4.1.1 Thingiverse67
4.1.2 Google3D模型库73
4.2 基于Web的实体建模软件介绍77
4.2.1 3DTin77
4.2.2 Tinkercad79
4.3 项目：外星侵略者82
4.3.1 从像素块开始82
4.3.2 拉伸模型83
4.3.3 保存并导出STL文件以进行打印84
4.3.4 打印成实物85
4.4 小结86
第5章 3D文字87
5.1 制作矢量图87
5.1.1 使用Inkscape87
5.1.2 用Inkscape绘制图形88
5.1.3 Inkscape中的路径操作90
5.1.4 书写文字92
5.2 设计3D文字93
5.2.1 准备矢量图94
5.2.2 准备文件96
5.3 拉伸矢量图98
5.3.1 使用OpenSCAD99
5.3.2 在OpenSCAD中建立模型99
5.3.3 模型的合并和消除100
5.3.4 移动和旋转模型101
5.4 2D到3D103
5.4.1 有趣的变化103
5.4.2 打印成实物108
5.5 小结108
第6章 蒸汽朋克军舰109
6.1 中级OpenSCAD技术109
6.1.1 变量110
6.1.2 特殊变量110
6.1.3 字符串111
6.1.4 修饰符112
6.1.5 模块113
6.2 设计蒸汽朋克军舰114
6.2.1 文件设置115
6.2.2 设置打印区域116
6.2.3 创建模型116
6.3 船体116
6.3.1 船体两侧117
6.3.2 主甲板118
6.4 甲板上的建筑120
6.4.1 船舷120
6.4.2 船舱122
6.5 细节设计123
6.5.1 烟囱123
6.5.2 通风口124
6.5.3 主炮塔125
6.6 完成模型126
6.7 准备打印131
6.8 打印成实物132
6.9 小结134
第7章 模型的混搭135
7.1 混搭135
7.2 OpenSCAD中的基本混搭136
7.2.1 导入STL文件136
7.2.2 操作STL文件137
7.2.3 简单的混搭138
7.3 OpenSCAD中的复杂混搭139
7.3.1 开始在OpenSCAD中混搭139
7.3.2 使用MeshLab139
7.3.3 在OpenSCAD中完成混搭141
7.3.4 增加支撑143
7.4 在MeshMixer中混搭143
7.4.1 制作部件143
7.4.2 混搭模型147
7.5 更多的混搭150
7.5.1 在MeshMixer中制作一个部件151
7.5.2 在OpenSCAD中完成部件152
7.5.3 打印成实物153
7.6 装配混搭模型153
7.7 小结154
第8章 迷你相扑机器人155
8.1 什么是迷你相扑155
8.2 使用SketchUp157
8.2.1 SketchUp的工作区和模板157
8.2.2 制作简单的模型158
8.2.3 制作复杂的模型160
8.2.4 导航161
8.3 设计一个迷你相扑机器人163
8.4 开始164
8.4.1 电池仓164
8.4.2 电机座165
8.4.3 车架前端168
8.5 轮子和支撑169
8.5.1 电机支撑169
8.5.2 车轴支架170
8.5.3 电池盒卡扣171
8.6 细节调整172
8.6.1 清理模型172
8.6.2 安装孔173
8.6.3 推土铲174
8.7 打印成实物176
8.7.1 准备打印176
8.7.2 组装176
8.7.3 添加控制电路177
8.8 小结178
第9章 更多项目179
9.1 项目：发条双足机器人179
9.1.1 测量实物180
9.1.2 设计发条双足机器人模型181
9.1.3 行走的石像鬼184
9.1.4 行走的矮人185
9.1.5 行走的机器人187
9.1.6 打印成实物190
9.2 项目：扭曲的花瓶192
9.2.1 画一些线193
9.2.2 拉伸剖面图形196
9.2.3 在MeshLab重新网格化196
9.2.4 清理花瓶模型197
9.2.5 最后一件事197
9.2.6 打印成实物198
9.3 小结199
第10章 升级200
10.1 机械部件升级200
10.1.1 同步带和同步轮201
10.1.2 线性轴承203
10.1.3 螺纹杆和联轴器204
10.2 电子器件升级205
10.2.1 电子挡块205
10.2.2 可加热的打印托盘207
10.2.3 制冷风扇208
10.2.4 SD卡209
10.3 更多的升级212
10.3.1 成盘热熔丝的支架212
10.3.2 更换进料机构213
10.4 小结215
附录A 打印技巧216
附录B 资源226
前言
第1章 3D打印机的世界1
1.1 格雷伯爵茶，热的1
1.2 3D打印机如何工作2
1.2.1 笛卡儿机械3
1.2.2 热熔塑料进料头3
1.2.3 打印托盘4
1.2.4 直线运动导轨4
1.2.5 挡块5
1.2.6 框架6
1.3 现有的3D打印机7
1.3.1 RepRap类型7
1.3.2 BoxBot类型9
1.3.3 RepStrap类型12
1.3.4 Upstart类型13
1.4 选择合适的3D打印机15
1.4.1 3D打印机汇总16
1.4.2 打印区域比较16
1.4.3 购买套件或者自己组装17
1.5 选择正确的材料18
1.5.1 热熔丝材料19
1.5.2 热熔丝的直径19
1.5.3 购买热熔丝20
1.6 基本工具20
1.6.1 手工工具20
1.6.2 电子工具21
1.6.3 打印辅助材料22
1.7 小结23
第2章 3D打印机的工作链24
2.1 从3D模型到3D实物24
2.1.1 3D模型25
2.1.2 分层和路径文件25
2.1.3 打印控制软件简介26
2.2 什么是工作链26
2.3 电子器件27
2.3.1 RepRapArduinoMegaPololu扩展板29
2.3.2 Sanguinololu30
2.3.3 Printrboard31
2.4 固件32
2.4.1 Sprinter33
2.4.2 Marlin33
2.4.3 SJFW34
2.4.4 MakerBot34
2.5 分层软件34
2.5.1 Skeinforge36
2.5.2 SFACT36
2.5.3 Slic3r37
2.6 打印控制软件37
2.6.1 ReplicatorG38
2.6.2 Pronterface40
2.6.3 RepSnapper41
2.6.4 Repetier—Host41
2.6.5 netfabbEngine42
2.7 小结43
第3章 校准打印机44
3.1 第一步44
3.1.1 连接设备45
3.1.2 让打印机动起来45
3.1.3 初始位置47
3.1.4 加热47
3.2 打印概述49
3.2.1 下载模型49
3.2.2 模型分层50
3.2.3 打印模型50
3.3 打印设置50
3.3.1 打印机和热熔丝54
3.3.2 打印速度56
3.4 打印兔子57
3.5 校准打印58
3.5.1 从打印托盘开始58
3.5.2 圆，圆，圆60
3.5.3 金字塔61
3.6 固件设置62
3.6.1 初始化设置63
3.6.2 轴运动校准63
3.6.3 机械设置65
3.6.4 更新固件65
3.7 小结66
第4章 云端的3D模型67
4.1 查找并共享3D模型67
4.1.1 Thingiverse67
4.1.2 Google3D模型库73
4.2 基于Web的实体建模软件介绍77
4.2.1 3DTin77
4.2.2 Tinkercad79
4.3 项目：外星侵略者82
4.3.1 从像素块开始82
4.3.2 拉伸模型83
4.3.3 保存并导出STL文件以进行打印84
4.3.4 打印成实物85
4.4 小结86
第5章 3D文字87
5.1 制作矢量图87
5.1.1 使用Inkscape87
5.1.2 用Inkscape绘制图形88
5.1.3 Inkscape中的路径操作90
5.1.4 书写文字92
5.2 设计3D文字93
5.2.1 准备矢量图94
5.2.2 准备文件96
5.3 拉伸矢量图98
5.3.1 使用OpenSCAD99
5.3.2 在OpenSCAD中建立模型99
5.3.3 模型的合并和消除100
5.3.4 移动和旋转模型101
5.4 2D到3D103
5.4.1 有趣的变化103
5.4.2 打印成实物108
5.5 小结108
第6章 蒸汽朋克军舰109
6.1 中级OpenSCAD技术109
6.1.1 变量110
6.1.2 特殊变量110
6.1.3 字符串111
6.1.4 修饰符112
6.1.5 模块113
6.2 设计蒸汽朋克军舰114
6.2.1 文件设置115
6.2.2 设置打印区域116
6.2.3 创建模型116
6.3 船体116
6.3.1 船体两侧117
6.3.2 主甲板118
6.4 甲板上的建筑120
6.4.1 船舷120
6.4.2 船舱122
6.5 细节设计123
6.5.1 烟囱123
6.5.2 通风口124
6.5.3 主炮塔125
6.6 完成模型126
6.7 准备打印131
6.8 打印成实物132
6.9 小结134
第7章 模型的混搭135
7.1 混搭135
7.2 OpenSCAD中的基本混搭136
7.2.1 导入STL文件136
7.2.2 操作STL文件137
7.2.3 简单的混搭138
7.3 OpenSCAD中的复杂混搭139
7.3.1 开始在OpenSCAD中混搭139
7.3.2 使用MeshLab139
7.3.3 在OpenSCAD中完成混搭141
7.3.4 增加支撑143
7.4 在MeshMixer中混搭143
7.4.1 制作部件143
7.4.2 混搭模型147
7.5 更多的混搭150
7.5.1 在MeshMixer中制作一个部件151
7.5.2 在OpenSCAD中完成部件152
7.5.3 打印成实物153
7.6 装配混搭模型153
7.7 小结154
第8章 迷你相扑机器人155
8.1 什么是迷你相扑155
8.2 使用SketchUp157
8.2.1 SketchUp的工作区和模板157
8.2.2 制作简单的模型158
8.2.3 制作复杂的模型160
8.2.4 导航161
8.3 设计一个迷你相扑机器人163
8.4 开始164
8.4.1 电池仓164
8.4.2 电机座165
8.4.3 车架前端168
8.5 轮子和支撑169
8.5.1 电机支撑169
8.5.2 车轴支架170
8.5.3 电池盒卡扣171
8.6 细节调整172
8.6.1 清理模型172
8.6.2 安装孔173
8.6.3 推土铲174
8.7 打印成实物176
8.7.1 准备打印176
8.7.2 组装176
8.7.3 添加控制电路177
8.8 小结178
第9章 更多项目179
9.1 项目：发条双足机器人179
9.1.1 测量实物180
9.1.2 设计发条双足机器人模型181
9.1.3 行走的石像鬼184
9.1.4 行走的矮人185
9.1.5 行走的机器人187
9.1.6 打印成实物190
9.2 项目：扭曲的花瓶192
9.2.1 画一些线193
9.2.2 拉伸剖面图形196
9.2.3 在MeshLab重新网格化196
9.2.4 清理花瓶模型197
9.2.5 最后一件事197
9.2.6 打印成实物198
9.3 小结199
第10章 升级200
10.1 机械部件升级200
10.1.1 同步带和同步轮201
10.1.2 线性轴承203
10.1.3 螺纹杆和联轴器204
10.2 电子器件升级205
10.2.1 电子挡块205
10.2.2 可加热的打印托盘207
10.2.3 制冷风扇208
10.2.4 SD卡209
10.3 更多的升级212
10.3.1 成盘热熔丝的支架212
10.3.2 更换进料机构213
10.4 小结215
附录A 打印技巧216
附录B 资源226
Practical 3D printers:the science and art of 3D printing
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