制造业是一个国家经济发展的命脉，发展好制造业，就意味着发展好综合国力。因此，中国提出了“中国制造2025”行动纲领，在此行动纲领的正确引领下，中国的制造业进步显著，取得了不错的成绩。也正是在此大的发展背景下，智能制造开始进入制造业领域并且渗透到了许多制造业的传统领域，在智能制造的影响下，某些领域的发展得到了大的提升，这其中就包括建筑行业。传统的建筑行业大多存在着耗费人力大，污染严重，危险性大等问题，而在传统的建筑行业中加入3D打印技术可以非常容易的解决以上存在的问题，因此是值得推广和研究的。
　　本课题主要是针对目前水泥3D打印技术在建筑领域的发展现状，结合当前性能较好的生产设备，研究设计出一套用于实际生产的水泥3D打印设备。此套设备的工作原理为：根据实际生产生活的需要，先用画图软件CAD将所需打印的产品模型绘制出来，然后将绘画好的模型文件，通过设计好的Qt上位机界面和后台程序将模型进行数据处理，之后将生成好的数据文件导入工控机的上位机界面，自动生成程序并存储到运动控制卡中，设备通电后，运动控制卡就会按照生成好的程序进行打印工作，并且对于打印的过程，可以通过上位机进行实时监控，也可以针对突发情况，通过上位机的急停按钮进行危险防控。
　　本课题设计设备属于大型设备，具有很大的质量，并且其在工作的过程中需要带动质量很高的打印装置在XYZ轴上移动，因此，在能确保打印安全的基础上，对此设备的运行速度进行了一定的改进，并分析研究打印工作中可能出现的突发情况，加入了保护措施。
　　此套设备在控制打印装置打印的过程中，使用的核心程序是插补程序。因此，插补程序设计的好坏将直接影响打印装置的工作过程，也就最终影响打印结果的好坏，也恰恰是基于此，针对目前插补算法的发展状况，研究其在各种分类方向上优缺点，结合此套设备在打印结果上要求的精度不是特别高的特点，通过讨论最终选用了数字积分插补算法，该算法在实际生活中的很多领域都有很好的应用。本文也会在第四章对数字积分插补算法进行详细的介绍，并在传统的此种算法上做出改进，同时会对插补算法的其他分类做简单补充。本套设备已经根据生产需要打印出能投入现实生活使用的水泥建筑产品，这就表明本文研究设计的打印设备是具有实际意义的。