FDM三维打印技术由于其成本低、应用广等优势,受到越来越多的研究人员的青睐。不同的工艺参数会激发FDM三维打印设备不同的工作性能,最终打印成型零件的性能也会存在差异。本文以自主设计的开源FDM三维打印设备为基础,通过大量的试验及分析,研究了不同工艺参数下的成型效果,简洁且有效提高了FDM三维打印成型件的成型精度和部分力学性能。主要研究工作内容如下:(1)对现有FDM三维打印设备主要的误差来源进行了总结及分析。按照FDM三维打印技术的工艺链,详细的分析了在打印设备的安装与维护、数据的传输与处理、零件打印加工、零件后处理中可能会引起误差的因素,并对可控因素提出了相应的改进方法。为后续开源FDM三维打印设备的制作、优化试验的进行提供了理论支撑。(2)完成了开源FDM三维打印设备的设计与搭建,主要包括外框架、XYZ轴传动装置等机械结构的设计与安装;硬件电路的部分模块设计;控制固件的配置与烧录。在安装调试后用于试验设计件的打印。(3)对分层厚度、填充速度、填充率设计正交试验,利用FDM三维打印设备的开源特性完成上述三种工艺参数的配置并打印出试验件。通过试验结果分析得出成型零件在水平、竖直方向上的最优水平组合。(4)为了提高FDM三维打印成型零件的力学性能,按照国标设计出试验件,通过拉伸、压缩试验,分别探究了直线填充算法、偏置填充算法、网格填充算法对成型件拉伸、压缩性能的影响。选择最优算法进行路径填充,进一步设计了不同填充率下的拉伸、压缩试验,最大程度的优化了成型零件的力学性能。