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FDM型3D打印机的工作情况通常是打印头水平运动,连续叠加耗材,再逐层累加成三维实体的过程。现在主流桌面级3D打印机在打印喷头运动学,丝材温度控制等设计都存在很多缺陷,机构运动偏差、打印喷头温度变化控制不佳,直接影响了打印产品的尺寸精度和表面粗糙度。因此,对打印机机构运动学及温度控制的研究具有很重要的应用意义。本文以KOSSEL并联臂3D打印机为研究对象,首先建立数学模型,分析机构运动偏差和精度影响因素,通过实验对机构进行调平和调整运动参数,实现打印头运动目标明确、快速调节的目的。接着对比传统PID和模糊PID的控制效果,重点讲解模糊PID控制理论及控制参数设置,利用Matlab的simulink库建立模糊PID仿真,观察温度仿真响应曲线,证明模糊PID控制的温度效果更稳定,更快速,鲁棒性更好,让熔融状态的丝材顺利挤出。另外,对3D打印中的直线插补进行分析,由Bresenham算法加以改进,较传统的逐点比较法插补次数更少、效率更高、更易于硬件实现。再对打印路径进行分析,由分层软件Axon将零件的STL文件切片生成BFB文件,对比不同打印路径实验结果,判断分区域打印是耗时少、耗材少、空行程少的最佳打印方式。本文对打印机机构运动偏差、温度变化引起的材料变形、软件设置等问题进行优化,降低了机构调平、运动过程产生的偏差,将模糊PID温度控制和步进电机插补优化应用在3D打印机的控制上。实物打印结果显示,原先打印过程出现的断丝、堵头、错层等问题有了很好的改善,产品具有较好的粗糙度,细节表现能力和尺寸精度均得到大大提高,具有较大的应用推广价值。