硅胶是一种聚合物材料,可广泛应用于医疗、汽车和航空航天领域。传统硅胶制品多采用注塑和模压方式,存在内部复杂结构和薄壁结构难制造等问题。硅胶增材制造可以克服上述问题。然而,在硅胶增材制造过程中,由于其粘度的变化、喷嘴内壁的摩擦、环境等不确定因素,导致线宽延迟和线宽波动等线宽误差问题,降低了打印件质量。因此,本研究针对线宽延迟问题,提出了基于工艺参数优化的硅胶挤出线宽延迟补偿方法;针对线宽波动问题,提出了基于闭环控制的硅胶挤出线宽波动改善方法。首先,分析了工艺参数对硅胶挤出线宽的影响。先从理论的角度,基于流体动力学分析推导得出线宽和工艺参数之间的关系,再从实验的角度,通过“e”图形的打印实验研究了线宽和工艺参数之间的关系。最终确定了喷嘴移动速度这个工艺参数可作为闭环控制中改善线宽波动问题的控制变量,同时获得了闭环控制中线宽和喷嘴移动速度的数学模型。其次,研究了硅胶挤出线宽检测技术。通过机器视觉采集图像和图像处理、线宽特征提取等算法,从采集所得图像中获得了线宽随位置的变化曲线,为闭环控制中监测线宽波动提供了技术方法。另外,利用该线宽检测技术研究了线宽延迟中的线宽变化规律,为线宽延迟补偿中速度调节公式的构建提供了理论依据。然后,提出了一种通过工艺参数优化方式补偿延迟的速度规划算法。根据线宽延迟中的线宽变化规律设计了G代码中速度规划的算法,并设计了相应的速度规划软件。该软件实现了G码的读取、G代码中关键工艺参数的提取、G代码中参数的调节和G代码的更新保存。结合该软件设计了实验,结果验证了所提速度规划算法的可行性。最后,提出了一种基于闭环控制的线宽波动优化方法。该控制系统将线宽监测系统提供的线宽数据作为控制的输入,分别通过PID、Smith PID或者反函数的控制方法来调整喷嘴移动速度,从而改善线宽波动问题,仿真模型和实验结果表明线宽在所设计的控制系统中的波动幅度更小。本研究分析了硅胶挤出成型增材制造中影响线宽的工艺参数,同时研究了基于机器视觉的线宽检测技术。通过调整工艺参数优化G代码的方法有效地解决了线宽延迟的问题,通过闭环控制调节速度的方法很好地改善了线宽波动的问题。对提高硅胶挤出成型增材制造的零件质量有突破性的进展。