快速成型技术是上个世纪末发展起来的一项先进制造技术,该技术发展至今已经逐步的完善和成熟,在各方面的应用也是极其的广泛。熔融沉积(FDM)是快速成型技术的一种,因其运行成本低、制造精度高、设备便携、环保等特点使得FDM技术迅速普及了市场。目前FDM技术打印的产品颜色单一,并且很难更换不同颜色的丝材,如虚拟人物、饰品、工艺品等许多打印设计产品,要求同时打印多种颜色。基于FDM技术的彩色3D打印机研制旨在解决普通3D打印颜色单一问题。本文在普通FDM 3D打印机机械结构基础上设计了基于FDM技术的彩色3D打印机的机械总体机构,其中包括:彩色打印机的X轴采用双杆形式,在双杆上构建一个便于更换整套喷嘴库的固定装置,利用双轴电机带动X轴整体在Y轴上运动;与常见的X、Y轴固定在外框上,依靠打印平台沿Z轴移动方式不同,本项目把X、Y轴单独组成一个XOY平面机构,使其沿Z轴移动。增加丝料库,设计可以存放不同颜色整套喷嘴装置的机构。在运动控制方面增加相应的动作,其中包括:打印多种颜色的产品时如何自动识别;更换打印头时怎样在料库取得所需要的丝材;换头后如何迅速定位到起始的打印点。利用有限元分析软件对关键零部件同步轮座、双杆机构进行强度分析,确保关键零部件的稳定性。对螺纹杆进行了最小直径的计算,并校核其强度,还有其他标准件的选型包括:同步带、直线导轨、联轴器等。本文第一台样机已经制作完成,并进行了样机调试。