选择性激光烧结快速成型是快速成型技术的一个重要分支，其成型工艺涉及到机械、精密伺服驱动、材料、激光、粉末烧结理论、CAD技术和传热等诸多相关学科。其中机械零件的快速成型制造是选择性激光烧结快速成型生产领域中的一种，近年来国内在机械零件的快速成型技术上虽有一定的发展，但由于制造机械零件的快速成型设备成本较高、机械零件的成型制造影响因素较多、成型过程较复杂、成型精密机械零件的难度大等制约了在其方面的发展。本课题重点对机械零件的选择性激光烧结过程温度场数值模拟和烧结过程铺粉的精密运动控制技术进行了比较深入的研究，内容包括：预热对机械零件烧结成型的影响，激光烧结参数对烧结温度场的影响，采用“上位机+PLC+伺服驱动器”的模式对成型过程进行精确的运动控制，特别是对铺粉的均匀性进行精密的运动控制。最后，针对烧结温度场进行了实时的动画模拟仿真。机械零件的选择性激光烧结是一个相当复杂的热物理过程，烧结过程中受到热对流、热传导和热辐射等因素的影响。在构建完待烧结件的模型后，通过处理激光移动热源，实现多层粉末的激光烧结、非线性和相变潜热等，对温度场模拟的关键性问题制定有效的解决方案。然后通过建立预热温度场对机械零件选择性激光烧结在各种预热温度下的影响进行了对比，为304L不锈钢材料粉末的选择性激光烧结优选出了最佳的预热温度；通过对预热与激光功率的分析研究优选出了合理的激光功率。最后利用有限元Ansys对烧结工艺参数温度场进行了有效的分析模拟。针对机械零件烧结成型的控制部分，采用“上位机+PLC+伺服驱动器”的控制模式。PLC本身具有高速脉冲输出的功能，伺服驱动器直接接收PLC传送来的脉冲和方向信号，通过改变脉冲频率和个数就可以完成定位，并且伺服电机自带的光电编码器是电机运行位移的检测装置，不仅能够保证烧结过程的精确位移控制，而且能够实时反馈各运动单元所在的状态，确保机械零件的高精度烧结成型。基于上述研究成果开发了机械零件选择性激光烧结快速成型的模拟仿真系统，该模拟仿真系统不仅能够从几何方面对设备的各个运动部件进行烧结运动仿真，而且能够对机械零件激光烧结热物理过程进行模拟仿真，实现了激光烧结过程三维动态模拟显示。结合有限元Ansys分析软件对激光烧结过程的温度场进行分析计算，从而为选择性激光烧结的工艺优化和激光烧结工艺参数优化提供了理论支持，能够对机械零件的实际选择性激光烧结生产制造提供相应的参考。