FDM(Fused Deposition Modeling)作为3D打印家族的成员之一,得益于自身的耗材种类多、成型过程环保、设备结构简单、运行稳定等优势,其在生产加工等诸多领域得到了广泛运用。但随着FDM技术的运用范围愈加广泛,该技术存在的加工尺寸有限、成型质量低、成型件力学性能差等问题也逐渐暴露。故笔者以成型件的尺寸误差和力学性能研究对象,并通过实验研究分别确定了最佳的工艺参数组合和路径规划方式。分析了 FDM技术中的路径规划和工艺参数设定对成型件各项性能的影响,结合FDM技术的成型原理和成型件尺寸误差原理,选取了 5种代表性的路径规划方式及4个主要的工艺参数进行了研究,具体分析路径规划和工艺参数对成型件各项性能的影响,为后续成型件尺寸误差的实验研究和成型件力学性能的实验研究提供了参考。针对FDM技术成型件尺寸误差的实验研究,笔者选取了工艺参数中分层厚度(A)、首层厚度(B)、喷头温度(C)和打印速度(D)为首要实验因素,并以成型件在X、Y、Z方向上的尺寸误差作为实验指标,设计并进行正交实验。采用信噪比分析法及方差分析方法对成型后试样的尺寸误差展开分析,得出试样在X、Y、Z方向上尺寸误差值最小的参数组合分别为A1B1C3D1、A1B1C1D3和A1B1C1D2。采用灰色关联分析法对正交实验结果和信噪比计算结果进行多目标参数分析,得到试样整体尺寸误差最小工艺参数组合为A1B1C2D2,即当分层厚度及首层厚度为0.2mm,喷头温度为200℃,打印速度为60mm/s时成型件尺寸误差最小。最后又以该组合制备了三个试样,将测量的试样尺寸误差和计算所得的灰关联度对原有数据对比,证明了该组合的合理性。研究了 FDM技术中路径规划对成型件力学性能的影响,并分析了不同路径规划成型件之间力学性能差异的原因。以切片软件Slicr3中直线式、同心式、蜂窝式、希尔伯特曲线式、阿基米德曲线式路径规划方式为研究对象,制备力学实验试样并对各试样进行了拉伸实验和弯曲实验。通过对实验结果分析得出同心式路径规划的试样力学性能最佳,其抗拉强度为44.77Mpa、拉伸断后伸长率为4.64%,弯曲强度为69.87MPa。此外,笔者还制备了不同水平填充角度的直线式路径规划试样,研究了水平填充角度对成型件力学性能的影响,由实验结果可知,当试样水平填充角度越接近45°时,其断裂伸长率越大,韧性越好。最后通过Photoshop中直方图工具计算出5种路径规划的拉伸试样理论模型截面的内部材料覆盖面积,并将计算结果与试样的抗拉强度比较,发现试样的抗拉强度与其内部材料覆盖面积之间呈正相关。故可知不同路径规划成型件之间的力学的差异由各自内部材料覆盖面积不同造成的。力学实验和理论模型分析结果具有普遍的适用性,为用户合理进行路径规划提供参考,对其他类型3D打印技术中路径规划也具有借鉴意义。