选区激光熔化成型作为近几年受到极高关注度的一门热点技术,正在被越来越广泛地运用于航空航天精密零件、生物医疗等机械制造领域。如果这一技术能够在原有基础上不断进步,将会对制造业的发展起到巨大的推动作用。本文以选区激光熔化成型技术作为对象,从设备结构、关键工艺技术、扫描路径算法等3个方面进行了研究,主要内容如下:(1)针对选区激光熔化成型设备的结构组成,从几大关键系统入手对其进行了分析与设计。根据激光光路系统中激光特征参数和激光扩束的理论分析,比较两种不同振镜扫描聚焦系统的数学模型优缺点,分析振镜镜片旋转角度和扫描点坐标位置之间的关系。自行设计了铺粉系统中成型仓的仓内结构,包括工作台、铺粉系统、刮刀、成型缸。对不同送粉装置和刮粉装置进行优缺点对比,探讨了辅助系统在零件成型质量方面的关键作用。(2)针对选区激光熔化成型过程中振镜延时对表面成型过程的影响,分析了产生这类问题的原因,并对其进行了理论分析。利用ANSYS软件建立模型并进行了有限元模拟仿真,得到温度场与应力场分布云图,设计实验对仿真结果进行验证。(3)根据选区激光熔化成型中的扫描过程,编写了一套路径规划方法。将轮廓层信息文件数据读取,实现三维模型的重现。对层信息中的冗余数据进行清理,对内外轮廓进行缩放来补偿激光光斑直径产生的影响,通过扫描线与轮廓求交得到扫描点坐标,对这些点数据进行排序处理,并保存入数组中得到最终扫描点控制坐标。开发了一款能够实现扫描路径自动生成软件,对主要人机交互界面进行设计。本文对选区激光熔化成型关键技术的研究有一定的分析成果,而且通过实验验证,能够有效提高整个制造过程的加工质量,可以得到较好表面的成型零件,为国内该领域的研究提供了技术经验。