传统FDM(fused deposition molding,熔融沉积成型)型3D打印机在打印倒体件的过程中需设置辅助支撑结构,打印完成后去除支撑结构,这会导致成型件的精度降低。为解决传统FDM型3D打印机存在的问题,设计了一种基于混合坐标系的FDM型3D打印机。将基于笛卡尔坐标系的运动方式转换为基于拟球坐标系的运动方式,由X-Z平面内的旋转运动、X-Y平面内的旋转运动和Z轴方向的直线运动组合成拟球坐标系内的运动,达到无支撑3D打印的目的。介绍了基于混合坐标系的FDM型3D打印机控制系统的硬件和软件设计。用传统FDM型和基于混合坐标系的FDM型3D打印机进行打印实验并作对比,结果表明在同等级精度硬件配置的情况下,基于混合坐标系的FDM型3D打印机可以实现更高的打印精度。基于混合坐标系的FDM型3D打印机创新性强、造价低,拥有自主知识产权,具有广阔的市场前景。