测量振动信号的时候，用的是 IEPE 型加速度传感器，具体型号是 DH1A111E，它的灵敏度是 100.5 毫伏每克。选用的 DAQ 系统是 DH5981 型 8 通道高速采集系统。打印机是自己组装的 3D 打印机，打印材料是 PLA（也就是聚乳酸）。搭建了 FDM 型增材制造实验平台。加速度传感器的安装位置是按照研究目的选的最佳位置，紧紧靠着送料电机，并且在电机和传感器中间装了磁铁，这样能保证接触稳定。为了防止磁铁吸力不够，还在传感器底部涂了胶水，这样就能保证振动加速度传感器在实验里一直采集增材制造过程的信号。

所有增材制造都得有个稳定的打印工况，这样才能保证长时间打印的时候能稳稳地加工产品。就是因为打印时间长，所以打印过程里容易出故障，这些故障会影响最终产品的质量，最后还会造成经济损失。FDM 型 3D 打印机的材料加工过程是这样的：先靠送丝电机带动，和齿轮咬合上，在这个力的作用下把材料挤压，同时喷嘴温度已经加热到能把材料融化的程度，然后从喷嘴挤出来，靠喷嘴运动来构建模型。送丝机构、加热模块还有丝杆这些机构要是损坏了，就会出现异常工况，这样就会影响最终打印产品的质量和稳定性，甚至会让打印过程中断，那就浪费好多时间，人力物力也都浪费了。增材制造里工作状态经常变来变去，所以就更容易出异常工况。

喷头在打印过程里不同时间段有不同的工作状态，一般有材料装填阶段、材料正常挤出阶段，还有喷头空载情况，这些都是正常工作状态。工作状态的流程一般是先材料装填，接着正常挤出，最后是空载状态，图里的箭头就表示正常打印过程里不同喷头工况之间的转换。喷头工作的异常工况也就是不正常的状态，一般有三个，就是喷头阻塞、材料耗尽，还有喷头半阻塞这些故障工况。打印材料耗尽这种情况很少发生，因为生产产品前都会算好材料用量，标得很清楚，所以容易预防。但另外两种打印工况就很难预防了。引起喷头半阻塞的原因很多，比如说用了不好的打印材料，材料里混进杂质，就会导致熔融不均匀，然后材料挤出就不正常了，半阻塞的时候，挤出的材料会变细，还容易让喷头颤动。喷头阻塞是最严重的，会直接让打印过程中断，它可能是半阻塞变严重了，也可能是加热棒或者其他加热元件坏了，导致喷头达不到熔融温度。