Marlin固件中G34自动Z轴对齐功能问题分析与解决方案

问题背景

在使用Marlin固件(2.1.x版本)的Anycubic Chiron 3D打印机上，用户遇到了Z轴自动对齐功能(G34命令)无法正常工作的问题。该打印机配置为使用探针进行Z轴归位，而非传统的限位开关。用户报告G34命令执行移动但未进行补偿调整，导致床面调平效果不佳。

问题现象

1. G34命令执行后未进行预期的Z轴补偿调整
2. 多次迭代后仍无法达到设定的精度要求(0.01mm)
3. 有时补偿方向错误，出现"Accuracy decreasing"提示
4. 更换为最新bugfix-2.1.x固件后，出现探针测试失败问题

根本原因分析

经过排查，发现问题的根本原因包括：

1. 硬件接线错误：第二Z轴步进电机错误连接到了E1端口而非正确的Z2端口
2. 固件配置不当：Z_STEPPER_ALIGN相关参数设置过于严格(0.01mm精度)
3. 机械结构限制：Chiron打印机尺寸较大，机械刚性不足影响对齐精度

解决方案

1. 硬件修正

• 确保Z轴步进电机正确连接到主板对应端口(Z和Z2)
• 检查所有机械连接，确保Z轴导轨、丝杠等部件无松动

2. 固件参数优化

参考Marlin官方为Chiron提供的配置建议：

#define G34_MAX_GRADE              5    // 最大允许倾斜度(%)
#define Z_STEPPER_ALIGN_ITERATIONS 5    // 对齐迭代次数
#define Z_STEPPER_ALIGN_ACC        0.02 // 停止迭代的精度阈值(mm)
#define RESTORE_LEVELING_AFTER_G34      // G34后恢复调平状态

3. 操作建议

1. 执行G34前先进行G28全轴归位
2. 使用G29进行床面调平后再执行G34
3. 如遇"Accuracy decreasing"提示，可适当降低精度要求或增加迭代次数
4. 定期检查机械部件状态，确保运动系统稳定性

常见问题排查

1. G34不补偿：检查接线是否正确，确认Z_STEPPER_AUTO_ALIGN已启用
2. 迭代次数过多：调整Z_STEPPER_ALIGN_ACC至更实际的值(如0.02mm)
3. 补偿方向错误：检查电机旋转方向设置，必要时交换电机线序
4. 探针测试失败：检查探针连接、偏移设置和触发高度

总结

Marlin固件的G34自动Z轴对齐功能是确保双Z轴打印机两端高度一致的重要工具。正确配置硬件连接和固件参数，结合适当的机械维护，可以显著提高打印机的调平精度和打印质量。对于大型打印机如Chiron，应特别注意机械刚性和合理的精度期望值设置。