选区激光熔化成形技术是近几年发展起来的可直接制造金属零件的快速成形领域最具发展前景的技术之一。与传统加工方法相比，SLM技术利用高功率激光直接熔化金属粉末，可获得近全致密度、高尺寸精度的复杂结构金属零件，在航空航天、生物医疗及汽车模具等方面具有明显优势。目前对SLM的研究主要在材料种类及性能分析，对成形设备结构及控制系统研究相对较少，为改善成形设备的结构合理性、加工效率及精度，研发与SLM成形设备配套的选区激光熔化三维打印系统具有重要的应用价值。　　本文根据选区激光熔化成形设备的结构特点及工作原理，提出了基于SLM成形技术的金属粉末选区激光熔化三维打印系统总体方案。分析了SLM成形设备的主要组成及功能，完成了选区激光熔化三维打印系统的关键结构创新设计和三维建模，包括的动态聚焦三维振镜式扫描机构、不等高预热机构和滚珠丝杠侧置、铺粉辊子与刮板复合式铺粉机构和粉末回收机构等，并确定了各部分机构的传动和驱动方式。运用ANSYS有限元软件对铺粉机构的铺粉辊子和刮板进行了静力学和模态分析，计算了最优力作用下铺粉辊子和刮板的应力应变图，分析了固有频率和振型图，验证了铺粉机构的振动满足结构设计要求，运用ADAMS软件对金属粉末SLM三维打印机的铺粉机构和激光扫描机构进行运动学仿真，确定合理的运动轨迹、运动速度及加速度轨迹。分析了选区激光熔化三维打印系统的工作方式和控制要求，设计了基于“PC+运动控制卡”的开放式运动控制系统方案，构建出基于运动控制卡的SLM运动控制系统硬件结构，提出了采用基于PC的实时运动控制器CPAC的OtoStudio软件作为控制系统应用程序的开发平台，对金属粉末SLM三维打印运动控制系统的人机界面和控制程序的设计和编译开发，完成了SLM运动控制系统的软件设计，实现了对SLM运动控制系统的激光扫描、预热和铺粉过程的加工仿真和激光加工路径的仿真分析。