Круг печатается гранёным: дело в экспорте, а не в принтере

Модель круглая, а на печати — многогранник: цилиндр в гайках, «шестигранное» отверстие, ступенчатая галтель. Первая мысль — принтер плохой или слайсер кривой. Почти всегда дело не в них: грани появились ещё при экспорте, задолго до печати, и печатается ровно то, что вы отдали.

Разбираем, откуда берутся грани, каким числом они задаются, какие настройки крутить в КОМПАСе, SolidWorks и Fusion и когда гранёность вообще не важна.

Откуда берутся грани

В CAD цилиндр — это уравнение поверхности: ось, радиус, границы. Круг там идеальный, у него нет ни одной грани. Но формат STL, который вы отдаёте слайсеру, уравнений не умеет — в нём только треугольники. При экспорте CAD обязан заменить гладкую поверхность многогранником, и вопрос лишь в том, насколько мелким.

Управляет этим не «качество: высокое/низкое», а конкретная величина — хордовое отклонение (chord height, «отклонение от поверхности»): максимальный зазор между настоящей дугой и заменившей её прямой хордой. Рядом обычно стоит второй параметр — угловое отклонение, ограничивающее излом между соседними треугольниками.

Сколько это в миллиметрах

Величина считается точно, и её полезно один раз увидеть числами. Для круга радиуса R, разбитого на N сегментов, отклонение равно R · (1 − cos(180°/N)):

Отсюда видно главное: гранёность зависит от диаметра. Одна и та же настройка «побольше треугольников» на Ø10 даёт незаметные сотки, а на Ø100 — почти полмиллиметра, и это уже видно и пальцем, и штангенциркулем. Поэтому настройка «число сегментов на окружность» хуже, чем настройка «отклонение в миллиметрах»: первая не знает про размер детали, вторая знает.

Обратный счёт, если хочется держать конкретный допуск: чтобы уложиться в 0,01 мм, кругу Ø10 хватит 50 сегментов, Ø50 нужно уже 112, а Ø100 — 158.

Какое отклонение ставить

Ориентир простой: отклонение должно быть меньше того, что вы собираетесь мерить, и заметно меньше разрешения самой печати.

• 0,05 мм — годится для корпусов, кожухов, декоративных деталей. Грань на глаз не видна, файл лёгкий.
• 0,01–0,02 мм — для посадочных мест, отверстий под подшипник и втулку, резьбы. Здесь гранёность начинает влиять на реальный зазор.
• Меньше 0,005 мм — почти всегда бессмысленно: сопло 0,4 мм и слой 0,2 мм такую разницу не воспроизведут, а файл распухает и слайсер тормозит.

Угловое отклонение обычно оставляют 5–10°: оно спасает мелкие галтели и скругления, где хордовый критерий один даёт слишком грубую сетку.

Где эта настройка лежит

• КОМПАС-3D. При сохранении в STL — кнопка настроек в диалоге сохранения: точность аппроксимации и максимальное отклонение. Ползунок «грубо/точно» — это оно и есть; при ответственных размерах лучше переключиться на числовой ввод.
• SolidWorks. Сохранить как STL → «Параметры»: разрешение Custom, ползунки Deviation (отклонение) и Angle (угол). Preview показывает получившуюся сетку до сохранения — им стоит пользоваться.
• Fusion 360. При экспорте в STL — Refinement: Low / Medium / High и режим Custom с полями Surface Deviation и Normal Deviation.
• FreeCAD. В настройках Mesh — Surface deviation и Angular deviation при сеточной триангуляции.

Если модель пришла к вам уже в STL, отклонение назад не отыгрывается: треугольники стали данными, гладкой поверхности за ними больше нет. Пересохранить нужно из исходной CAD-модели. Про границы обратного пути — как конвертировать STL в STEP.

Не отдавайте STL, если можно не отдавать

Самый надёжный способ не иметь проблемы с гранями — не создавать её. Многие слайсеры (PrusaSlicer, Orca, Bambu Studio, Cura с плагином) принимают 3MF и STEP. При импорте STEP слайсер сам триангулирует поверхность и делает это по своим настройкам — обычно мельче, чем ползунок «среднее» в CAD.

У 3MF есть и второй плюс: он несёт единицы, ориентацию и настройки печати одним файлом, а не полагается на договорённость «у нас всё в миллиметрах» (про эту ловушку — единицы в STEP).

Когда гранёность вам не мешает

Отдельно стоит сказать, чего не надо чинить. Гранёность — геометрическая величина, а на печати есть эффекты крупнее неё:

• ширина экструзии. Сопло 0,4 мм кладёт нитку конечной ширины; отверстие Ø5 почти всегда выходит меньше номинала на 0,1–0,3 мм — это на порядок больше, чем 0,01 мм гранёности;
• усадка материала. У ABS и нейлона она измеряется процентами и полностью перекрывает вопрос сегментов;
• слоистость по вертикали. Наклонная поверхность «лесенкой» — это высота слоя, а не триангуляция, и лечится она ориентацией детали, а не экспортом.

Поэтому порядок действий такой: сначала поставьте вменяемое отклонение (0,01–0,05 мм), а дальше занимайтесь допусками печати и подготовкой в слайсере — там лежит основная точность.

Как проверить за минуту

1. Откройте STL во вьювере и посмотрите на самый крупный цилиндр детали — гранёность видна именно на нём, а не на мелких отверстиях. Чем открыть — здесь.
2. Померьте диаметр по граням и по вершинам. Разница между вписанным и описанным диаметром — это удвоенное отклонение.
3. Посмотрите на вес файла. Деталь средней сложности в 300 КБ — нормально, 50 КБ — сетка слишком грубая, 80 МБ — вы переусердствовали и слайсер будет думать минутами.

Коротко

• Грани появляются при экспорте в STL, а не при печати.
• Управляет ими хордовое отклонение в миллиметрах, а не абстрактное «качество».
• Одна и та же настройка на Ø10 и Ø100 даёт разный результат — величину надо задавать в миллиметрах, а не в сегментах.
• Рабочий диапазон 0,01–0,05 мм; мельче 0,005 мм принтер уже не покажет.
• Лучше вообще отдать слайсеру 3MF или STEP и не решать этот вопрос.