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随着社会的进步,市场对个性化产品的要求越来越高,快速成型技术(RPM,Rapid Prototyping Manufacturing)由于其能够快速将所想之物转化为具有一定功能的模型或可直接使用的零件的能力,一开始产生就迅速被社会认可并逐渐普及起来,而熔融沉积建模(FDM,Fused Deposition Modeling)是几种成熟且应用最广泛的快速成型工艺之一。本文以FDM 3D打印机为研究对象,以提高成型件的打印精度为目标,集合目前的3D打印机的结构,设计了FDM 3D打印机的喷头和导向管结构,并针对影响打印精度的相关打印参数进行了研究,分析选取了最优的打印参数。本文具体研究工作和成果如下:(1)通过田口方法研究了FDM 3D打印机喷头结构对其出口速度稳定性的影响,利用ANSYS fluent软件对喷嘴流场进行仿真,得出喷嘴内流场的速度变化云图、出口速度和出口速度方差,并用实验验证,得出了稳定出口速度下的高精度成型件。(2)对于FDM 3D打印机喷嘴系统,在打印过程中,打印材料提前软化,打印和成型部件不能及时冷却,导致打印精度差。对喷嘴结构进行了改进和优化,利用ANSYS软件对优化前后的喷嘴进行了优化。对印刷材料进行了热力学模拟分析,得到了喷嘴温度、打印材料温度云图和应变云图的模拟数据。通过实验测量了打印件结构优化前后的误差。研究结果表明:优化后的导向管可以提前降低打印材料的软化程度,减少横移导轨的变形,提高打印精度。(3)针对影响打印精度的打印参数,以填充率、层厚、打印速度这三个参数为变量。采用方差分析法对实验数据进行了分析,着重对成型件的高度误差、平面度误差、圆度误差、圆柱度误差和翘曲变形进行了研究,并对影响这些误差的打印参数的影响程度进行了分析,选取了最优打印参数。