打印速度數值的意義

ma_hty

師兄們去選購 三維打印機時, 常會看到某些賣家 以能支援 很高的打印速度 做招徠 (比方說250mm/s).  連我也被這個招徠迷惑了好一陣子.  後來才發現, 這個很高的打印速度, 其實是全沒意義的.  情況是這樣的, 同步帶 拖著平台呀 噴頭呀 等等的負重, 如果在高速的情況下, 特然改變速度, 會做成極大的 impact.   會導致走位呀 糟吵呀... 等等等等的問題.  

因此一般的 firmware 都會支援 加速功能 的, 這個 加速功能 的字面意思是有點誤導的, 它實在的意義是 緩衝, 即是, 當線快要完結, 提前一段距離開始降低速度.  加速率用得愈大, 就愈接近沒緩衝的情況.  

這網頁 http://calculator.josefprusa.cz/  , 最下方的 Max speed 部份, 以圖表展示了 緩衝和速度的關係.  你可以自己在網頁填上不同數值試試看.  不過, 我明示比較快吧.    因為緩衝, 所以需要一段頗長的距離, 才能到達目標速度的, 因此, 如果打印的是 不規則形狀 或是 很多短線 ( 多數是這情況呢), 就會經常出現未達 目標速度 就要減速的情況.

或是說, 其實 目標速度 用多大也成的.  數值多大也好, 最終也是被 加速功能 限制著,  亦即是說, 沒有說出 加速率 用多少的話, 很高的打印速度數值 根本沒參考價值.   有點抽象了... 這樣吧, 假設是在畫 5mm 長的一條線, 目標打印速度 250 mm/s, 加速率 3000mm/s^2, 用上面的連結, 就可得出下圖

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2013-7-25 17:05

, 看看, 最高速度也不過是 125mm/s, 250mm/s 根本沒到達過.  甚至... 因為這個情況, 目標打印速度就算填 1000000 mm/s, 最高速度 仍然只會是 125mm/s.  即是... 支援的目標打印速度 愛說多高也成, 反正是被 加速功能 限制著的, 只要隱瞞加速率不說, 龜速機器也可說成是會飛似的呢 .  

(注: 依我粗略估計, 加速率要 30000 mm/s^2, 才能真正有效提供平均 250 mm/s 速度.  只有 3000 mm/s^2 的話, 平均大概只有 80 mm/s 吧.)

lunxg

3000mm/s^2呢個加速度係 部機本身既物理限制 定 "加速功能"作出的限制?

ma_hty

回復 2# lunxg

3000 mm/s^2 是來自 MM firmware 裡的預設設定的.

緩衝是因為物理限制, 其實就算比較輕的東西, 要在很短時間之內轉向, 都可做成很大impact.
你可以試試看, 手放胸前, 以你能力所及的最快速度左右移動, 整個身體也會動起來呢.

julyxiv

學到嘢了

即是說, 在絕大部份情況下, 因為有infill pattern(尤其使用六角型), 即係部部機都係咁...慢咖啦~ 係咪?

咁如果我用十字型infill pattern, 理論上咪可以set 高DD咁多速度(定係加速率)?

絕對好奇

小弟覺得打印速度快只對比較多長直線嘅大型成品先見到分別,
打印小型嘅成品需要嘅時間,快慢速都差不多,應該就係師兄所講嘅原因.

ansion

師兄們去選購 三維打印機時, 常會看到某些賣家 以能支援 很高的打印速度 做招徠 (比方說250mm/s).  連我也 ...
ma_hty 發表於 2013-7-25 16:55

樓主這個論點是錯誤的！片面的！為了不讓其他朋友受到誤導！我逐一分析一下！
首先我先假設樓主的論點是正確的，我讓X，Y軸以3000mm/S^的加速度跑200mm的距離，大家可以在下圖看到整個運動過程中有150mm的距離是在400mm/s的速度上運行的，400mm/s的速度是什麼概念呢？這個要說說42步進電機了，42步進電機一般最高轉速在1000R左右，但在500R的轉速下轉扭已經下降得很厲害！假設步進電機運行在500R的轉速的時候，UL的機器采用16齒2.5牙距的同步輪，換算成線速。(500X（16X2.5）)/60≈333.33mm/s，就是這個速度已經是42步進電機的上限了，試問一下42電機如何提供高達800mm/s的最高速度了，而且大部分時間步進電機進入了轉扭下降的曲線裏面，這樣的運行穩定嗎?不丟步嗎？

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2014-1-3 19:44

據樓主在另一貼說通讀和理解了固件程序的每一行，但這部分的程序樓主是不是漏了呢？固件裏面已經很明確有一個運動軸運動的曲線圖，是一個梯形圖，這個才是真實步進電機運行的曲線圖！如果像樓主說的設置速度沒有意義，為什麼切片程序裏面都提供速度選項讓大家設置速度，不是讓大家設定加速度？

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2014-1-3 20:23

其實是樓主理解錯誤了這個圖，我的英文也是一般化，不過那個網址裏面有是在3個選項讓大家填的，一個是加速度，一個是運行的距離，一個是目標速度（目標速度就是我們在切片程序中設定的速度）。在某種情況 下，比如樓主舉例5mm的例子，在短距離的情況下，這種說法是成立的，但在長距離的時候情況就不一樣了！這個觀點是錯誤的！正確的曲線應該是這样看的！（下圖設定目標速度是150mm/s)

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2014-1-3 20:03

我也來說說加速度對打印速度的影響吧，像marlin固件，默認的加速度是3000mm/S^，假如我設定目標速度是200mm/s，按照加速度的公式a=V終-V始/t，  運行到200mm /s的速度需要大概0.066秒(所以說就算設置200mm/s的目標速度，在實際打印過程中單段路徑超過尼個時間的情況也是很多的），根據公式s=1/2at^，換算距離大概是6.6mm（先不管固件裏面初始速度20mm/s的設定），在6.6mm的距離裏面確實加速度對速度有決定性的影響，但超過6.6mm的距離情況不一樣了，已經達到了設定的速度，所以不能說設置多少速度都被加速度限制，這是嚴重的錯誤！實際在打印過程中，加速度在小壁厚的打印填充的時候影響比較大，但長距離的地方影響就是以目標速度為主了！所以分析問題要全面！並不是像樓主說得速度設幾千幾萬都沒有用！！都被加速度限制了！！！
    說得不對的地方請大家批評指正！！

ma_hty

請網友們幫忙， 給樓上解釋一下， ansion兄這貼 我不回了。我已苦口婆心地說過了 是充耳不聞呢。是非曲直，請網友們幫忙去守護，一次不管 兩次不理，是非對錯就會被歪曲了。

談理論感煩人，就說一下經驗，經驗尚淺的話，觀感也成。

(ma_hty 感慨地喃喃道: 文字呀 邏輯呀 是 曖昧的 脆弱的。鳴呼... 哀哉...  深明此道 固執堅持 是情非得已 如有冒犯 只能得罪了。)

絕對好奇

回復 7# ma_hty

小弟覺得師兄呢次錯咗，
師兄唔應該對一啲唔係開源嘅，
無法由第三方複製，驗證証嘅嘢作出討論，
因為係科學精神上根本無討論嘅空間！

ansion

回復  ma_hty

小弟覺得師兄呢次錯咗，
師兄唔應該對一啲唔係開源嘅，
無法由第三方複製，驗證証嘅嘢作出 ...
絕對好奇 發表於 2014-1-4 04:23

    其實尼D都系好簡單的野，並不是開源或者什麼第三方的野，我地都無能力寫出脫離硬件實際的程序出尼！大家可以觀察一下打印機在打印過程中看路徑是不是不斷加快，走一半又不斷下降的！！！（特別是距離長一點的過程中），任何的磁動力設備都不可能好似甘樣架運動，特別是在一些重負載的領域（數控雕刻機，數控銑床，數控車床，變頻器（主軸）），如果真系甘的曲線的話，將系一個惡夢，多多刀具都吳夠用！！前面已經講過42電機的限制，尼個數據已經說明樓主的說法是自相矛盾的了。可能我講架吳算數，大家可以用搜索工具搜索一下”步進電機運動曲線“，看看是不是找到的都是梯形圖。
    如果我邊個講法有乜野講錯的，完全可以指出的。有數據支撐的論點先可以講得通人，尼D先系科學的精神！

絕對好奇

回復 9# ansion

其實道理好簡單，理論歸理論，現實還現實，
ma_hty師兄嘅論點係基於係佢部機得出嘅結果，
而ansion師兄你嘅論點係基於係你自已部機得出嘅結果，
ma_hty師兄嘅機係開源嘅，任何人都可以做一部出嚟測試，
驗證佢所講嘅是否事實，而ansion師兄你嘅機，
係經過自己改良研發，其他人係無辦法自行製造，係呢個情況下，
其他人只有相信同唔相信嘅選擇，咁樣同宗教無分別！所以無討論空間！

師兄呢個伺服版鋁合金機速度測試嘅post，小弟亦有所拜讀，
裹面內容豐富認真，有哂數據支持，小弟睇完都學到嘢，
亦係呢個版區少有嘅硬件佳作，不過如果師兄肯將設計公開，
等其他對硬件有興趣嘅師兄參與研究討論，就係一件功德無量嘅事。