随着工业4.0和智能制造的发展,3D打印技术在制造业中发挥着越来越重要的作用,它有着传统制造方法无法比拟的优势,可以大大缩短产品开发的周期和成本。FDM型3D打印机是应用最为广泛和成熟的一类3D打印机,但其在运动过程中的频繁启停使得打印头产生振动,影响了成型件的表面质量。本课题以此为研究切入点,通过搭建FDM型3D打印机和振动测试系统,以理论与实验结合的方式进行打印头振动特性探究。具体的研究内容如下:对振动分析中基础性的算法进行了综述,利用小波降噪和基于低频截止的频域积分方法,并通过去噪声、去直流和去趋势项的方法,提高了积分精度;对独立分量分析进行阐述,通过仿真验证其可行性。建立盲源分离的数学模型,讨论了振动源的特点。对现有的FDM型3D打印机的结构进行改进和优化,完成了机械运动机构和机架的结构设计;制定了振动信号采集系统的总体设计方案,并完成了硬件选型;基于Labview软件平台,应用DLL技术实现了基于DMA的数据采集程序编制。结合所搭建的振动测试平台,对基于默认阈值的加权小波降噪算法和基于Bior2.4小波分解的FastICA算法处理的信号进行了分析,验证了原始数据结果和分析方法结果的可靠性;并得到了不同轴系的振动信号特征分量。据此,讨论了不同运动学参数对于打印头振动的影响,通过正交试验定量分析得到了影响振动的主要运动学参数,并基于此提出了变加速度的换向方案,并给出打印平台新的运动规律。同时,分析了不同运动轨迹对于振动的影响,得到了振动能量与频率的相关信息。