随着工业的不断发展,技术不断的进步,增材制造作为一种新兴的加工制作技术,正在引领新一轮产业变革,被广泛用于航空航天、医疗以及生物科学等领域。本文详细介绍了增材制造的基本原理以及技术分类,重点研究金属选择性激光熔化技术。针对系统控制问题提出了一种高效,高精度控制卡设计方案;对扫描数据文件不够精确的问题提出了 CAD三维模型直接切片生成矢量化数据方案;对激光扫描过程中参数控制以路径填充问题进行了分析研究,并设计了功能齐全,扩展性良好的上位机控制软件。论文的主要研究内容如下:1)深入研究了增材制造技术原理以及选择性激光熔化系统的系统组成。系统组成包括:激光器,数字振镜,扫描工作平台以及控制软件。针对硬件控制部分,提出了一种采用MCU协同FPGA工作的控制卡设计方式,完成了 MCU、FPGA最小系统及外部电路设计以及相关程序编写。能够高效,高精度的控制激光器和激光振镜,提高了工件成型质量。2)对传统选择性激光熔化技术扫描数据生成方式进行分析研究,分析了 STL三维近似模型切片生成的数据文件产生的问题,如重叠面错误,法向错误,孔洞,缝隙,错误边界等。针对STL三维近似模型切片存在的缺陷,提出了直接对CAD三维模型切片并进行矢量化处理的方法,对轮廓提取以及曲线拟合算法进行了优化。通过结果分析,能够产生良好的矢量扫描数据文件。3)对激光扫描过程中的各项参数进行分析研究,参数包括:激光调制频率,激光功率,激光光斑大小,扫描速度,以及扫描路径。详细介绍了参数设置对扫描结果的影响,为实际生产中参数设定提供了依据。针对激光扫描过程产生的翘曲变形,收缩应力等问题,优化了扫描路径填充方案。并针对整个系统的控制,数据生成、传输,以及参数设置,设计了一款简洁,功能齐全,性能良好的上位机控制软件。