Ein wenig Grundschulmathematik

In unserem Fall verwenden wir für die X- und Y-Richtung identische Gewindestangen, um den Stift zu bewegen. Drehen wir eine Mutter genau einmal vollständig auf diesem Gewinde, bewegt sie sich um eine definierte Länge. Den Wert müssen wir nicht messen; unter anderem dank deutscher Gründlichkeit ist diese Länge (die sogenannte Steigung) normiert. Für die von uns verwendeten M8-Gewinde beträgt der Anstieg 1,25 Millimeter. Als Nächstes müssen wir wissen, wie viele Schritte unsere, ebenfalls identischen, Schrittmotoren für eine volle Achsumdrehung der Gewinde benötigen. Das erfahren wir aus dem Datenblatt: 200. Aus dem oben ermittelten Anstieg sehen wir aber, dass der Motor für einen Millimeter gar nicht 200 Schritte ausführen muss. Daraus ergibt sich eine erste Rechnung: 200 / 1,25 = 160 Schritte für einen Millimeter.

Doch wir müssen noch den Motortreiber einkalkulieren. Per Jumper auf dem Bam&Dice-Board haben wir ein Substepping für den Schrittmotor von 1/128 eingestellt, um eine möglichst ruhige Bewegung zu erreichen. Die Marlin-Software muss also deutlich mehr Schritte an den Motortreiber senden. Unsere angepasste Rechnung lautet nun wie folgt: (200 * 128) / 1,25 = 20.480 Schritte. Statt nun auch noch den Rechenweg für zahnriemenbasierte Linearantriebe anzugeben, verweisen wir hier nur auf einen komfortablen Onlinerechner - er errechnet auch die Schrittdefinition für Gewindestangen und berücksichtigt auch Getriebe.

Die so ermittelten Werte werden DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT zugewiesen. Dabei handelt es sich um eine Struktur, die neben den Werten für die X- und Y-Achse auch die für die von uns ungenutzte Z-Achse sowie den Extruder-Motor aufnimmt. Die letzten beiden Werte brauchen uns aber nicht zu interessieren und können in den Standardeinstellungen verbleiben:

#define DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT   {20480,20480,(3200.0/1.25)*8,880*8}

Unterhalb der Schrittdefinition können auch die Werte für die Beschleunigung des Antriebs angegeben werden, in mm/s^2. Standardmäßig sind hier recht hohe Werte angegeben. Moderne Software zur Erzeugung von G-Code aus Druckvorlagen setzen diese Werte üblicherweise durch G-Code-Anweisungen dynamisch während des Drucks, weshalb dieser Wert bei 3D-Druckern eher uninteressant ist. Während des Baus unserer Maschine und dem direkten Zugriff während unserer Experimente war es aber deutlich praktischer, die Beschleunigung zu begrenzen. Wir trugen jeweils Werte von 120 mm/s^2 ein.