RepRap 3D打印机G-code命令专家详解

【打印虎】RepRap 3D打印机G-code命令专家详解

玩过一段时间3D打印机的朋友，都会接触到G-code文件。所谓G-code文件， 指的是3D模型在进入3D打印机实际打印之前，必须要经过切片器处理而成的一种中间格式文件。这种中间格式文件的内容，实际上每一行都是3D打印机固件所能理解的命令。而这些命令，也被称为G-code命令，是3D打印机和电脑之间最重要的命令交互界面。

上面的图，虽然是简化后的线框图，但清晰地表示了G-code命令所处的重要位置。事实上所有从计算机发送到3D打印机的内容，全部都是G-code命令，没有任何例外。不论计算机和3D打印机之间是如何连接的，用常见的USB线也好，用SD卡作为G-code文件介质也好，或是用比较新式的TCP/IP连接也可以，这个连接通道中的所有信息，都是G-code命令。这个特征非常重要，牢牢记住这个特征，可以在我们分析、解决很多3D打印机问题的时候，提供强有力的支撑。

既然所有3D打印机都使用G-code作为对外联系的唯一信息交互方式，那么这种“语言”的标准就很重要了。不幸的是，虽然所有的3D打印机，都使用G-code作为与计算机的交互语言，但实际上每种3D打印机“说出”的G-code，都多多少少有些不同。这也可以说，每种3D打印机都有自己的“方言”。我们要研究G-code，就要从一种最常见的“方言”，也可以说是“普通话”开始，先了解一种，然后再学习其他类似的语言，相互对比，就很容易了。

我们这篇文章，专门研究的是Repetier公司出品的Repetier-firmware固件所使用的G-code语法。如果这正是你需要的，那么就很方便了。如果你想研究的是其他3D打印机固件，比如marlin之类，那就不太巧了，有些内容可能不完全一致。不过，文章中提到的方法，仍然适用，你可以以这篇文章为基础，自己搞定对marlin的研究。

这篇文章主要面向具有一定技术水平的朋友，从第一节开始，我们就开始分门别类解释每一条G-code命令，这对于已经了解如何使用G-code的朋友会比较方便。但如果你还是初学者，不知道怎么使用G-code，甚至都没有见过“活的”G-code，也没有关系，在这篇文章最后面的第十五节和第十六节，我们会详细讲解如何在Repetier-host软件中单条执行G-code命令，以及如何观察、编辑、修改一个切片器切片之后的简单的G-code文件，满足初学者的学习要求。

在正式开始之前，我先给打印虎做一个小广告。日前，打印虎正式推出了自主研发的下一代3D打印机主板Salai，这个主板采用了32位ARM体系结构，CPU运行速度是传统8位主板的5倍，可以有效提高3D打印的质量，同时支持双挤出头，自带3.5英寸的TFT全彩触摸屏，配合大幅改进的Repetier-firmware固件，拥有丰富的操作功能和良好的用户

界面。这个产品的固件不仅功能丰富，还是开源的，可以满足深入学习的需求！这个产品不光性能高、颜值高，核心代码开源，价格还特别低，有兴趣的朋友，可以到打印虎的产品页面，看看更详细的信息，这里就不多说了。

第一节，基础运动

既然G-code是计算机指挥3D打印机干活用的一套语言，那么其中最重要的就是运动类的指令。 G0/G1 直线移动

虽然从名字上看，G0叫做“快速直线移动”，而G1叫做“直线移动”，但实际上在Repetier-firmware里面，G0和G1指令是完全等价的，没有任何区别。移动是否快速，完全是靠参数F来决定的（下面会详细介绍）。这条指令的作用也很简单，就是将挤出头线性移动到一个特定的位置。这条指令带有不少参数，完整的形式是这样的： G0 Xnnn Ynnn Znnn Ennn Fnnn Snnn 或者

G1 Xnnn Ynnn Znnn Ennn Fnnn Snnn

使用时，不需要所有的参数全部存在，但至少要有一个参数。其中， Xnnn表示X轴的移动位置； Ynnn表示Y轴的移动位置； Znnn表示Z轴的移动位置；

Ennn表示E轴（挤出头步进电机）的移动位置； Fnnn表示速度，单位是毫米/每分钟；

Snnn表示是否检查限位开关，S0不检查，S1检查，缺省值是S0； 举例来说， G1 F1500

G1 X50 Y25.3 E22.4

这样两行G-code，表示了首先将速度设置为1500mm/min，也就是25mm/s，然后将挤出头移动至x=50mm, y=25.3mm的位置上，z轴高度不变，并且将挤出头步进电机移动至22.4mm的位置上。这里，速度、xyz位置都比较好理解，但挤出头步进电机的位置怎么

理解呢？移动至22.4mm处，代表着挤出了多少耗材呢？实际上，这里挤出头的具体动作，要根据之前挤出头步进电机所在的状态（也就是位置）而定。比如在这两条语句之前，挤出头步进电机已经处于20mm的位置处，那么这里挤出头步进电机只要再前进2.4mm就可以了。

仔细想想，其实挤出头步进电机的工作方式，与xyz轴完全一样。xyz轴之所以比较好理解，是因为我们清楚的知道原点(0, 0, 0)的位置在哪里。而对于e轴来说原点的位置也会在打印开始处被初始化到0的位置。知道了原点的位置，就可以正确理解挤出头步进电机的工作方式了。实际上，挤出头步进电机仍然是以原点为基础，只不过是在整个打印过程中持续增加的。（思考：切片器的挤出头回抽动作，对应了什么样的G-code代码？） 再举一例， G1 F1500

G1 X50 Y25.3 E22.4 F3000

这个例子与上面的例子非常类似，唯一的区别，就是F参数了。而这两条语句的意义，除了对XYZE的移动之外，还会将打印速度，从语句执行开始时的1500mm/min，提高到语句执行结束时的3000mm/min。这里有两点需要注意。

第一点，F参数与XYZE参数一样，在语句执行的过程中线性插值；

第二点，在预先知道第一点的前提下，F参数使得计算机对3D打印机的控制更加深入和精准了。计算得当的情况下，切片器可以精确控制3D打印机的加速和减速过程，使得整个3D打印过程更加顺滑。 G2/G3 圆弧移动

这两条命令中，G2是顺时针圆弧移动，G3是逆时针圆弧移动。命令的完整形式是： G2 Xnnn Ynnn Innn Jnnn Rnnn Ennn Fnnn 或者

G3 Xnnn Ynnn Innn Jnnn Rnnn Ennn Fnnn 其中，

Xnnn表示移动目标点的X坐标； Ynnn表示移动目标点的Y坐标；

Innn表示圆心位置，值是圆心距离当前位置的X分量； Jnnn表示圆心位置，值是圆心距离当前位置的Y分量；

Rnnn表示圆形的半径长度；

Ennn表示E轴（挤出头步进电机）的移动位置； Fnnn表示速度，单位是毫米/每分钟；

根据勾股定理，R2 = I2 + J2。因此，如果提供了圆心位置参数，就不需要提供半径参数了。反之，如果提供了半径参数，也可以根据当前点和目标点计算出圆心位置，就不需要提供I/J参数了。其他几个的参数用法，与G0/G1是完全一样的。

G2/G3命令面临的最尴尬的问题，是常用的上位机切片器软件，包括Slic3r以及Cura engine，并不会生成这两条指令。所有3D模型中的圆弧，在STL文件中已经被转化为使用大量小线段拟合而成的曲线。这样，切片器自然也不会把这些小线段当做圆弧处理。最终的G-code输出结果，也只会存在G0/G1指令，而不会存在G2/G3指令。当然，据打印虎所知，如果你使用的是比较小众的上位机软件，比如artCAM等，因为这些软件的输入并不是STL文件，因此它们的输出G-code是很有可能出现G2/G3命令的。

如果确定了你的3D打印机只会接收到G0/G1直线移动命令，那么我们完全可以在3D打印机固件配置中，定义 #define ARC_SUPPORT 0

这样，所有与G2/G3指令相关的代码，就都不会编译，也不会包含在最终的固件代码中了。可以节省一些固件的空间，同时并不会影响任何3D打印机的功能。

还有一个问题留给大家思考：在上位机切片软件输出G2/G3命令的情况下，相比于上位机切片软件输出G0/G1命令的情况，是否3D打印机打印圆形物体时会更圆呢？（答案是不会。）那么其中的原理是什么？ G4 暂停移动

这条命令让挤出机在当前位置停止一段时间。可能的参数包括： Pnnn表示停止移动的时间，以毫秒为单位，1000毫秒等于1秒。 Snnn也表示停止移动的时间，以秒为单位。 因此，G4 P2000命令与G4 S2命令是完全等价的。 G10/G11 回抽/反回抽

这两条命令使挤出头执行一个回抽(G10)或者相反的动作(G11)。所谓回抽，就是让E轴步进电机反转一小段。而反回抽则让E轴步进电机正转一小段。参数只有一个： Snnn表示回抽的距离。S1表示长回抽，S0表示短回抽。

实际上，目前的切片器并不太依赖于G10/G11指令执行回抽动作，而是利用G1 Ennn命令直接命令挤出头步进电机前进或倒退到某一个位置。因此，与G2/G3命令类似，

G10/G11命令基本上是个摆设，除非未来有专门的切片器可以生成这两条指令，否则完全可以将这两条指令关闭，节省内存空间。在固件配置中，定义 #define FEATURE_RETRACTION 0

可以关闭G10/G11功能，在编译期去除这段相关的代码。 G20/G21 设置距离单位

这两条命令非常简单，用于设置当前距离单位为英寸(G20)或者毫米(G21)。没有参数。 未设置时缺省值是毫米。 G28 归零

这条命令使3D打印机XYZ轴以及挤出头E轴归零。参数包括： X表示使X轴归零 Y表示使Y轴归零 Z表示使Z轴归零

E表示重置E轴的位置为0，与XYZ轴不同的是，如果使用了E参数，E轴步进电机并不运动，而是将当前的E轴位置直接设置为0，这样下面对E轴的运动指令，都会解释为相对0点的运动。

如果使用时没有任何参数，直接使用G28，等价于G28 XYZ命令。这时并不会对E轴进行重置为0的操作。

XYZ轴归零的顺序，由固件配置HOMEING_ORDER决定，比如定义为 #define HOMING_ORDER HOME_ORDER_XYZ 就代表着先归零X轴，然后是Y轴，最后是Z轴。 T 设置当前挤出头

对于拥有多个挤出头的3D打印机来说，需要使用T命令选择当前工作的挤出头。这条命令有一个无名参数，参数值直接跟在T后面。例如： T0表示选择第一个挤出头； T1表示选择第二个挤出头；

参数是T命令最特殊的一点。这与其他所有的G-code命令都不相同。

第二节，Z轴高度测试与自动调平

三角洲类型的3D打印机，由于其打印速度更快，受到很多3D打印用户的欢迎。与XYZ式3D打印机最大的一个不同，在于三角洲类型3D打印机的运动计算更加复杂，很难依赖人工调平达到较好的打印效果。因此，对Z轴的自动高度测试，以及自动调平相关的功能，就显得更加重要了。以下G-code命令，是Repetier-firmware对这方面进行支持的一组命令。当然，这些功能并不仅限于三角洲类型的3D打印机。如果是包含了Z轴高度测试微动开关的XYZ式3D打印机，也同样可以使用这些功能。 G29 Z轴高度三点测试

这条命令测试打印平面上三个点的Z轴高度，并在串口上输出结果。参数包括： Snnn测试结果的处理方式。S1表示更新内存中的Z轴高度值（重置系统会丢失），S2表示更新内存以及EEPROM中的Z轴高度值（重置系统不会丢失）。

无参数时，G29命令表示只从串口上输出结果，不更新内存或EEPROM中的Z轴高度值。

一般来说，只有使用高位限位开关（也就是说，Z轴的限位开关位于Z轴坐标最大处），且在挤出头上附带有Z轴高度测试微动开关的机型，适合使用G29命令测试Z轴高度。其他机械配置的机型，不适合使用G29命令。G29命令由固件配置 #define FEATURE_Z_PROBE 1

决定是否开启。如果这个配置项定义为0，则编译时会去除对G29命令的支持，节省内存的使用。

命令执行时，打印平面上的三个点，其XY坐标由以下固件配置参数决定： #define Z_PROBE_X1 -52 #define Z_PROBE_Y1 -30 #define Z_PROBE_X2 52 #define Z_PROBE_Y2 -30 #define Z_PROBE_X3 0 #define Z_PROBE_Y3 60

命令执行的开始和结束，分别会执行一段预定义的G-code。缺省的固件配置定义为：

#define Z_PROBE_START_SCRIPT “G28″ #define Z_PROBE_FINISHED_SCRIPT “”

可以看出，在缺省状态下，开始执行G29时，系统会自动对挤出头进行复位（G28命令）。结束执行G29时，没有特殊的动作。

G29命令的Z轴高度测试，通常由一个微动开关控制触发。这个开关的端口号，由Z_PROBE_PIN单独指定。 G29命令的输出，格式为： X:0.00 Y:0.00 Z:200.00 E:0.00 Z-probe:5.01 X:-52.00 Y:-30.00 Z-probe:13.04 X:52.00 Y:-30.00 Z-probe:12.77 X:0.00 Y:60.00 X:0.00 Y:60.00 Z:-98.48 E:0.00

从以上例子的输出可以看出，G29命令一共测试了三个坐标点，分别在(-52, -30), (53, 30)以及(0, 60)的位置，形成一个正三角形。三个点的Z轴高度相差比较悬殊，在第一个点正好是5mm的情况下，后两个点分别是13.04mm以及12.77mm。第一行和最后一行，是测试开始时以及测试结束时的挤出头坐标位置。 G30 Z轴高度单点测试（单步）

这条命令作为一个完整Z轴高度测试过程的一步，测试打印平面上一个点的Z轴高度，并在串口上输出结果。这个完整的Z轴高度测试过程，通常是由3D打印机控制软件连续发出的，通过参数控制G30的执行状态。因此在手动工作方式下，G30命令只适合不带参数运行（等价于G30 P3，见下面的参数说明）。 G30命令的参数包括：

Pnnn表示测试的状态，P1表示当前这步是整个Z轴高度测试过程的第一步；P2表示当前这步是整个Z轴高度测试过程的最后一步；P3表示当前这步是Z轴高度测试过程的唯一一步，也就是说既是第一步也是最后一步；P0表示当前这步是Z轴高度测试过程中的中间一步。无参数情况下，P的缺省值是3。 与G29命令类似，G30命令同样由固件配置 #define FEATURE_Z_PROBE 1 决定是否开启。

G30命令的输出，与上面的G29输出格式一致，但只有其中的一行，需要上位机软件多次发出G30命令，再综合处理所有的输出结果。 G31 输出Z轴高度测试微动开关状态

这条命令非常简单，没有参数。执行后会输出当前Z轴高度测试微动开关的当前状态： Z-probe state:L

其中L表示微动开关没有触发。如果是处于触发状态，这里会输出H。

G29命令、G30命令、G31命令只进行Z轴的高度测试，并不进行自动调平。有些上位机3D打印机控制软件，会通过这一组命令配合自动跳屏算法实现（上位机）热床自动调平功能。如果希望不通过上位机，只由3D打印机自身完成自动调平功能，需要使用G32命令。

G32 热床自动调平

这条命令在G29命令的基础上，不仅测试打印平面上三个点的Z轴高度，而且还会根据测试的结果，对3D打印机的机械参数进行调整，实现热床自动调平。G32命令使用的参数与G29命令是一致的：

Snnn测试结果的处理方式。S1表示更新内存中的相关参数值（重置系统会丢失），S2表示更新内存以及EEPROM中的相关参数值（重置系统不会丢失）。

G32命令执行完成时，不仅Z轴高度参数发生了改变，而且还会根据3D打印机的硬件配置，对热床进行相应的调平处理。

如果热床本身是使用步进电机进行高度控制的，那么程序会自动调整步进电机的位置，使热床自动调整为平整的状态；如果热床本身不能移动（这个应该是更常见的情况），那么G32命令会在3D打印机内存中构建一个转换矩阵（Transformation matrix），让未来3D打印机所处理的所有三维空间位置，都先经过这个矩阵的变换，保证在Z=0的情况下，正好与热床平面完全吻合。由于这里涉及到高深的计算机图形学知识，我们就不详细介绍了。有修改这方面代码需求的朋友，可以直接与打印虎进行联系。 G32命令，由固件配置

#define FEATURE_AUTOLEVEL 1 决定是否开启。

G32命令的输出，格式与G29命令类似： X:0.00 Y:0.00 Z:200.00 E:0.00 Z-probe:5.00 X:-52.00 Y:-30.00

Z-probe:12.97 X:52.00 Y:-30.00 Z-probe:12.76 X:0.00 Y:60.00

Info: 0.99709 -0.00319 -0.07628 0.00000 0.99912 -0.4191 0.07634 0.004179 0.99621 Info: Autoleveling enabled X:7.32 Y:64.08 Z:-95.66 E:0.00 X:0.00 Y:0.00 Z:200.00 E:0.00

除了与G29命令相似的测量信息之外，G32命令还输出了计算得到的自动调平矩阵，并且打开了自动调平功能。需要注意的一点是，G32命令虽然生成了自动调平矩阵，但并没将其保存在EEPROM中，因此下次开机这个信息将会丢失。可以配合M320 S1命令，将自动调平矩阵保存在EEPROM中。 M251 将当前Z轴位置保存为Z轴高度值

这条命令可以将当前的Z轴位置保存为Z轴高度值，以使前面的Z轴高度手动/自动测量的结果起作用。通常，M251命令只工作在三角洲机型上，并且应该与G29命令联合使用（自动测量Z轴高度）。这条命令没有相关的参数。

当3D打印机打开EEPROM支持时，这条命令还会将Z轴高度值同时保存在EEPROM中。

只有当固件配置定义 #define Z_HOME_DIR -1

也就是Z轴向正方向归位，并且定义

#define MAX_HARDWARE_ENDSTOP_Z true

也就是存在硬件的Z轴高位限位开关时，M251命令才会在编译中包含相关的代码。 通常，只有三角洲类型的3D打印机才能满足这两个条件限制。 M320/M321 开启/关闭自动调平

开启(M320)或者关闭(M321)自动调平功能，使自动调平转换矩阵起作用或不起作用。命令参数为

Snnn表示是否保存于EEPROM，没有S参数或者S0表示不保存于EEPROM，S1表示保存于EEPROM，在关闭自动调平(M321)命令中S3表示将自动调平矩阵清零且保存于EEPROM中；

M320的输出结果为： Info:Autoleveling enabled 表示自动调平已经打开。 M321的输出结果为： Info:Autoleveling disabled 表示自动调平已经关闭。 M322 清零自动调平转换矩阵

清零(M322)自动调平转换矩阵。显然，清零这个动作的同时自动调平功能也关闭了。命令参数为

Snnn表示是否保存于EEPROM，S0表示不保存于EEPROM，S1表示保存于EEPROM； 也就是说， M321 S3 命令等价于 M322 S1

命令，两者都是清零自动调平矩阵，关闭自动调平功能，并且将这个设置保存于EEPROM之中。

以上三条命令，与G32命令相同，由固件配置 #define FEATURE_AUTOLEVEL 1 决定是否开启。 M322的输出结果为： Info:Autolevel matrix reset

表示自动调平转换矩阵已经被清零。

第三节，坐标模式与坐标位置

G90/G91 设置坐标模式

这两条命令用于设置当前坐标模式为绝对坐标模式(G90)或者相对坐标模式(G91)。没有参数。

未设置时缺省值是绝对坐标模式。我们在这篇教程中，所有的例子也都是以绝对坐标模式给出的。

在相对坐标模式下，每次步进电机XYZE移动之后，当前位置都会重置为0。对于以下两条G-code命令 G0 X1 G0 X-1

如果3D打印机当前处于相对坐标模式下，那么X轴步进电机会先向正方向移动一个单位，再向反方向移动一个单位。第二条语句，实际移动距离是1个单位（向X轴反方向）。

而如果3D打印机当前处于绝对坐标模式下，那么X轴步进电机会先移动到X=1的位置处，再移动到X=-1的位置处。第二条语句，实际移动距离是2个单位（向X轴反方向）。 G92 设置位置

设置3D打印机内存中XYZE的位置值。不移动对应的步进电机。参数包括： Xnnn表示X轴的位置值； Ynnn表示Y轴的位置值； Znnn表示Z轴的位置值；

Ennn表示E轴（挤出机步进电机）的位置值；

第四节，辅助步进电机

一些3D打印机的机械设计，会在XYZE四个步进电机轴之外，使用更多的辅助步进电机。Repetier-firmware提供了一套辅助步进电机指令，让用户（以及上位机软件）可以操作这些辅助步进电机。由于辅助步进电机的用途、参数各异，为了让这套指令更加通用，这些指令被设计为非常简单的形式。 G201 移动步进电机位置

将步进电机P的位置移动到X位置处。参数包括：

Pnnn表示第P个辅助步进电机； Xnnn表示这个步进电机的目标位置； 这条命令与G1命令非常类似。 G202 设置当前位置

将X位置设置为步进电机P的当前位置。不实际移动步进电机。参数包括： Pnnn表示第P个辅助步进电机； Xnnn表示这个步进电机的当前位置； 这条命令与G92命令非常类似。 G203 报告当前位置

报告步进电机P的当前位置。参数包括： Pnnn表示第P个辅助步进电机； 这条命令与M114命令非常类似。 G203 开启/关闭步进电机

用于开启/关闭步进电机P。参数包括： Pnnn表示第P个辅助步进电机；

Snnn表示开闭标志，S0表示关闭步进电机，S1表示开启步进电机；

步进电机开启后，有两种可能的状态。一种是“运动”状态，也就是正在进行正向或反向的旋转。另一种是“保持位置”状态，也就是保持当前的位置不变。虽然步进电机关闭也不会主动移动位置，但“保持位置”状态与步进电机关闭状态仍有显著的区别。“保持位置”状态下，当步进电机受力时，会产生一个反向的力矩，使步进电机位置保持不变。

这条命令与“节能管理”一节中的M84命令有关。M84命令用于关闭XYZE步进电机，但不能打开这些步进电机。

第五节，SD卡管理

M20 列目录

显示SD卡所有目录内容。没有相关的参数。

M20命令的输出，格式为： Begin file list a.gcode TEST/ TEST/c.gcode b.gcode End file list

这个目录内容清单，说明了这张SD卡上目前有3个文件，分别是a.gcode，b.gcode以及c.gcode，其中，a.gcode和b.gcode都保存于根目录下，而c.gcode保存于一个名称为TEST的文件夹里面。 M21 加载SD卡

尝试加载SD卡，也就是执行Mount动作。没有相关的参数。 M22 卸载SD卡

卸载SD卡，也就是执行Unmount动作。没有相关的参数。 M23 选择文件

选择一个SD卡上的文件。参数为

filename表示被选择的文件名（包含目录名，以/分隔）； 文件选择之后，可以执行打印、删除等动作。例如命令 M23 TEST/c.gcode

选定了SD卡TEST文件夹里面的c.gcode文件作为当前文件。 同时输出格式为：

File opened:c.gcode Size:1127565 File selected

表示文件已经顺利打开。 M24 开始SD卡打印

打印当前选定的SD卡文件。逐行读入SD卡文件内容G-code代码，并执行。没有相关参数。

M25 暂停SD卡打印

暂停当前的SD卡打印。没有相关参数。 M26 设置当前文件当前位置 设置当前文件的当前位置。参数为 Snnn表示当前位置的字节数。 M27 获取SD卡打印进度

获取SD卡打印进度。没有相关参数。 M27命令的输出，格式为： SD printing byte 11518/1127578

这条命令供上位机获取当前的3D打印进度信息，用于显示在电脑界面上。 M28 写SD卡文件

写一个SD卡文件。参数为：

filename表示待写入的文件名（包含目录名，以/分隔）；

从执行M28命令开始，所有3D打印机接收到的G-code，除了M29命令以外，都会保存至指定的SD卡文件中，而不会被实际执行。这条命令可以将一个G-code文件从上位机3D打印控制软件复制到3D打印机的SD卡上，以供未来执行。 M29 结束写SD卡文件

结束以M28开始的“保存至SD卡文件”状态，将3D打印机恢复到正常状态。从此，所有接收到的G-code命令，都会被直接解释执行。没有相关参数。 M30 删除文件

删除一个SD卡中的文件。参数为：

filename表示待删除的文件名（包含目录名，以/分隔）； M32 创建子目录

在SD卡上创建一个子目录。参数为：

filename表示待创建的子目录（包含目录名，以/分隔）； 以上所有SD卡相关指令，都由固件配置 #define SDSUPPORT 1

决定是否开启。如果固件不需要支持SD卡，关闭这项固件配置，可以节省不少内存空间。

第六节，节能管理

M84 设置步进电机自动关闭时间

当3D打印机一段时间没有接收到步进电机运动指令之后，3D打印机（为了节能）会自动关闭步进电机。使用M84指令，可以设置这个自动关闭步进电机的时间。参数包括： Snnn表示步进电机关闭的时间，以秒为单位。

如果使用M84时没有指定S参数，则步进电机会立即关闭。 M84命令的缺省值是360秒。在固件配置中，缺省值由 #define STEPPER_INACTIVE_TIME 360L 控制。

M85 设置3D打印机自动关闭时间

当3D打印机一段时间没有接收到指令之后，3D打印机（为了节能）会自动关闭步进电机以及挤出头、热床等设备。使用M85指令，可以设置这个自动关闭3D打印机的时间。参数包括：

Snnn表示在关闭步进电机之前步进电机没有活动的时间，以秒为单位。

如果使用M85时没有指定S参数，或者使用了S0参数，则代表取消3D打印机自动关闭功能，挤出头、热床等在工作完成之后，一直会处于当前状态，而不会被自动关闭。 M85命令的缺省值是0（不自动关闭）。在固件配置中，缺省值由 #define MAX_INACTIVE_TIME 0L 控制。

第七节，温度管理

M104 设置挤出头目标温度

设置挤出头的目标温度。执行这条命令后，不需要等待达到这个温度，立即开始执行下一条G-code语句。相关参数包括： Snnn表示目标温度； Tnnn表示对应的挤出头；

P表示要等待前面的指令完成之后，再开始设置挤出头温度； Fnnn表示到达目标温度之后，是否触发蜂鸣器。F1表示要触发； 如果执行命令时没有带T参数，则针对当前挤出头设置目标温度。 M140 设置热床目标温度

设置热床的目标温度。执行这条命令后，不需要等待达到这个温度，立即开始执行下一条G-code语句。相关参数包括： Snnn表示目标温度；

Fnnn表示到达目标温度之后，是否触发蜂鸣器。F1表示要触发； M105 获取当前的温度

获取当前温度值，包括挤出头和热床的温度。相关参数包括： X表示输出AD转换输入的原始值； M105命令的输出，格式为： T:18.97 /0 B:18.75 /0 B@:0 @:0

可以看到，T:之后的部分，代表挤出头的当前温度/目标温度；B:之后的部分代表热床的当前温度/目标温度。

在PID温度控制模式下，B@:后面的数字代表热床当前的输出强度，是一个0~255的值，@:后面的数字，代表挤出头当前的输出强度，也是一个0~255的值。例子中，挤出头、热床都处于关闭状态，所以这个位置的值都是0。 M109 等待挤出头加热达到目标温度

设置挤出头的目标温度，并等待达到这个温度。相关参数包括： Snnn表示目标温度； Tnnn表示对应的挤出头；

Fnnn表示到达目标温度之后，是否触发蜂鸣器。F1表示要触发； 如果执行命令时没有带T参数，则针对当前挤出头设置目标温度。 M190 等待热床加热达到目标温度

设置热床的目标温度，并等待达到这个温度。相关参数包括： Snnn表示目标温度；

Fnnn表示到达目标温度之后，是否触发蜂鸣器。F1表示要触发； M116 等待温度达到目标温度

等待所有挤出头/热床到达由之前的M104/M140指令所指定的目标温度。没有相关参数。

第八节，其他常用指令

M92 设置分辨率

设置3D打印机内存中XYZE步进电机的分辨率。参数包括： Xnnn表示X轴的分辨率； Ynnn表示Y轴的分辨率； Znnn表示Z轴的分辨率；

Ennn表示E轴（挤出机步进电机）的分辨率； M106/M107 打开/关闭风扇

这两条命令用于打开(M106)或关闭(M107)风扇。相关的参数包括： Snnn表示打开风扇时风扇的转速，取值范围在0~255之间； P表示要等待前面的指令完成之后，再开始调整风扇转速； 在固件配置中，定义

#define FEATURE_FAN_CONTROL 1

表示支持风扇控制功能，在编译中会包含相关的代码。 M114 输出当前位置

输出挤出头当前位置。没有相关的参数。 M114命令的输出，格式为： X:20.00 Y:30.00 Z:10.000 E:0.0000 M115 输出3D打印机信息

输出3D打印机信息。没有相关的参数。 M115命令的输出，格式为：

FIRMWARE_NAME:Repetier_0.92.3 FIRMWARE_URL:… Printed filament:0.00m Printing time:0 days 0 hours 0 min SpeedMultiply:100 FlowMultiply:100

第一行是固件的版本信息，很长，我没有列完整。第二行是已经打印了多少米耗材，打印时间是几天几小时几分钟。第三行是速度系数，参考M220命令。第四行是流率系数，参考M221命令。 M119 输出限位开关状态

将当前限位开关状态输出。没有相关的参数。 M119命令的输出，格式为：

endstops hit: x_min:L y_min:L z_min:L

列出了XYZ三个轴的低位限位开关的当前状态。L代表限位开关没有触发。H代表限位开关被触发了。

M201/M202 设置最大加速度

这两条命令设置打印加速度。包括挤出头工作时（打印中）的运动加速度（M201），以及挤出头不工作时（移动中）的运动加速度（M202）。参数为

Xnnn表示X轴的加速度； Ynnn表示Y轴的加速度； Znnn表示Z轴的加速度； Ennn表示E轴的加速度； 在固件配置中，定义

#define RAMP_ACCELERATION 1

表示支持加速度功能，在编译中会包含相关的代码。 M203 监控温度

使用串口输出监控3D打印机的温度。参数为 Snnn表示是否监控，S0关闭监控，S1打开监控；

当监控处于打开状态，可以从串口定时获取当前的温度信息。 监控输出格式与M105命令的输出结果完全一致。 M204 设置PID参数

设置挤出头温度控制的PID参数，命令参数为

Snnn表示对应的挤出头，无S参数表示使用当前挤出头； Xnnn表示P参数； Ynnn表示I参数； Znnn表示D参数； M207 修改抖动(Jerk)值

修改当前的最大抖动值。命令参数为 Xnnn表示XY轴的最大抖动值； Znnn表示Z轴的最大抖动值； Ennn表示E轴的最大抖动值；

XY轴抖动指的是3D打印机同时在X轴和Y轴上移动时，产生的和速度最大值。比如，3D打印机加热头正在向X轴正方向全速移动，下一条指令变为向Y轴正方向移动。如果同时在X轴和Y轴上改变速度，那么实际产生的速度是X方向的速度和Y方向的速度的向量和，这个比较大的速度变化值，会对3D打印机的机械部件产生不利的影响，而且会造成比较大的噪音。这里的设置，就限制了这个XY轴上和速度的最大值。当然这个值也不能设置的太小，太小的话，首先打印速度会变得很慢，而且打印会产生更多的瑕疵。 Z轴抖动与XY轴抖动意义类似，不同点是Z-Jerk是Z轴方向不为0的抖动速度值。因为这项涉及到Z轴的运动，因此最大速度就低多了。 M207命令的输出，格式为： Jerk:20.00 ZJerk:0.30

这个输出意义很简单，表示XY轴抖动速度为20mm/s，Z轴抖动速度为0.3mm/s。 M220 设置速度

设置3D打印机运行速度系数。命令参数为

Snnn表示系数，是一个百分数，如果S参数不存在，则使用缺省值100；

3D打印机运行速度系数，是一个在25%到500%范围内变化的值。这个系数值在3D打印机运行过程中，与切片器给出的3D打印机运动速度基础值相乘，得到最终的3D打印机实际运动速度值。

M220命令的输出，格式为： SpeedMultiply:100 M221 设置流率

设置3D打印机的流率系数（Flow rate）。命令参数为

Snnn表示系数，是一个百分数，如果S参数不存在，则使用缺省值100；

3D打印机流率系数，是在上位机切片软件通过耗材直径、喷头直径、层高以及3D打印速度等因素综合计算得到的E轴运动速度的基础上，叠加的一个E轴运动速度系数。简单地说，就是控制挤出头耗材挤出量的多少。这个系数可以在25%到500%范围内变化。 M221命令的输出，格式为： FlowMultiply:100

M302 设置是否允许冷挤出

在最新版本的Repetier-Host 1.6.0中（打印虎本地下载，百度云下载），“手动控制”操作面板中，顶部是一个G-code输入框。想要单条执行G-code，可以在这里输入，并按下“发送”按钮，就可以了。

为了看到G-code的执行结果，可以按下工具栏上的“是否记录”按钮，这时，整个窗口下半部分，就会展现出通讯记录（也称为日志，Log）的内容。一部分G-code命令，是带有输出内容的。这时内容就可以从这个窗口中看到。可以看到，在通讯记录窗口的第一行，有一排蓝色的圆点按钮，我们建议初学者把所有按钮都点亮。未来对这个系统熟悉了，可以根据需要选择过滤掉一部分不需要的信息，加快工作速度。

比如，我现在希望知道XYZ三个坐标轴的限位开关状态，就可以在G-code输入栏中，输入“M119”，并且按下“发送”按钮。

按下“发送”按钮之后，通讯记录窗口就立刻显示出M119命令的执行结果：

可以看到，XYZ三个轴的限位开关，现在都处于未触发（L）状态。

如果你使用的不是Repetier-host 1.6.0版本，而是早期的一些版本，G-code输入框和“是否记录”按钮可能在Repetier-host软件启动的时候是隐藏的。这种情况下，需要先按下整个软件右上角的大按钮“Easy mode”，关闭简易模式之后，就可以看到G-code输入框和“是否记录”按钮了。

第十六节，一个G-code文件的解读

上一节我们解决了单步执行G-code命令的问题，这一节再进一步，给大家讲解一下切片器实际生成的G-code文件内容是怎样组织的。

还是以Repetier-host 1.6.0版本为例，下载、解压并在Repetier-host中载入打印虎网站模型库的“坐着的猫”3D模型之后，我们使用Cura Engine对这个模型进行了切片操作

（0.4mm挤出头，0.32mm层高，其他设置大都是缺省的），操作完成之后，在“Gcode编辑”标签页，我们可以看到这样的结果：

在G-code代码展示窗口中，可以看到一共生成了30,894行G-code命令代码。下面让我们一条一条读一下（其实当然不是每条都读，哈）。

第1行和第2行，以分号开头，很明显是一些注释信息，表示了切片器的名称和版本，会在上位机发送G-code代码时被直接忽略掉，没什么可仔细研究的。

第3行，是一条G28命令。执行归零操作。后面又是一个分号，仍然表示注释信息。以后的同类信息我们就不再解释了。

第4行，G1 Z15 F100，以100mm/s的速度，将Z轴上升15mm，在这里等待热床/挤出头加热。

第5行，M107，将风扇关闭。

第6行，G90，XYZ步进电机使用绝对定位模式。万一之前用户将3D打印机设置在相对定位模式的话，后面的移动位置用的G-code代码可就全乱了。所以一定要确保当前是绝对定位模式。

第7行，M82，同样的道理，挤出机步进电机E也得使用绝对定位模式。

第8行，M190 S60，等待热床加热到60℃。

第10行，M104 T0 S210，将第一个挤出头设定到210度，不等待到达这个温度，继续执行下面的G-code命令。

第11行，G92 E0，将当前E轴步进电机位置设置为0。结合上面的第7行M82考虑，可以理解这条命令的意义。

第13行，M109 T0 S210，等待挤出头加热达到210度。 再下面一段G-code命令是这样的：

第14行和第15行仍然是注释。不过这里的信息比较有趣，第14行表示总层数是125层，第15行表示第0层（计数从0开始）开始了。

第16行，M107，再次将风扇关闭（没有实际作用）。为什么会出现这样一条语句？因为对风扇的操作，是每一层打印G-code命令组的第一个动作。因为是程序自动生成的G-code代码，所以就会出现这样比较粗糙的重复执行动作的情况。

第17行，G0 F9000 X94.751 Y75.707 Z0.320，这是整个G-code文件出现的第一次移动指令，作用是将挤出头快速移动到实际打印第一笔开始的位置处。可以看到这条指令中没有对E轴的移动，说明这条语句不会挤出3D打印耗材。

第19行，G1 F1800 X95.368 Y75.083 E0.04670，从这条语句开始进行正式的3D打印，这条语句中没有Z轴的移动，说明挤出头是在一个水平面内移动。F速度值变小，适应于3D打印机打印速度。E轴开始移动，挤出耗材。

接下来，是大量的G0/G1语句，控制挤出头反复移动，在合适的机会下挤出耗材，完成整个3D打印的主体过程。

最后，在G-code执行到最后的时候，会执行这段代码：

这些结束代码我们就不逐一介绍了，大家可以按照我们的文章，对应起来看，就可以很容易理解了。

结束语

到此为止，我们的3D打印机G-code命令相关的内容就都介绍完了。希望读到这篇文章的朋友，获得所需的知识，并且对3D打印机有一个更深层次的认识。

最后，再给我们自己做个广告。打印虎作为国内最专业的3D打印机主板设计生产厂家，竭诚为广大用户提供最优质最便宜的3D打印机主板产品。目前主要提供Melzi主板，以及Melzi的升级产品Salai主板。除了主板之外，打印虎还提供3D打印机软件、硬件研发定制服务。无论您是3D打印机DIY玩家，或者是3D打印机的生产企业，都欢迎来打印虎选购产品，洽谈合作。我们会用专业的态度加精湛的技术帮助你解决3D打印机研发中的困难，提供最优质产品和服务。希望能够得到广大用户的认同和选择。我们的联系方式可以从打印虎网站获得。祝大家玩机愉快，每天都有好心情。

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