由于我国的机械加工制造业正在向新的台阶迈进，加工设备日益向国际化水平发展。然而3D打印用于教学方面的产品却少之又少，我们团队基于3D打印技术利用各个加工设备的相通性进行模块化设计，致力于将3D打印和金属加工设备的功能融于一体。此装置可以作为零件的设计与加工、控制系统的编用、教学模具的使用、单独的精准定位实验平台。 4个3030铝材构成一个底座，4个3030铝材作为立柱，做成整体的框架，考虑到在钻、磨、铣等多个功能在操作时会产生一定向下的外力和倾覆力矩，为了有足够的支撑刚度，我们在采用亚克力板作为支撑平台的同时，加入了肋板，4根光轴支撑亚克力板。Hbot结构实现XY方向的运动，丝杠螺母实现Z方向的运动。电能的连续供给特性可以作为动力源，用变压器将220V的交流电转换为12V的直流电，给电机供电，关于传动机构我们通过分析Hbot机构的运动特点，建立起了XYZ方向移动的数学模型，并对其做了推算，实现了执行末端的XY方向的快速移动，使用丝杠螺母实现Z轴方向上的移动。对该结构进行了数学模型的建立和逆运动学的分析而且分析它所受合外力情况，通过编写Arduino程序和算法精确控制步进电机的转动，使末端能够准确定位和旋转一定角度，实现控制系统。我们设计的亮点是执行机构即末端执行器的模块化，在3D打印机的基础上，我们将打印、磨削、钻孔、攻螺纹进行了模块化，通过控制系统实现其多种功能。 因其体积小、空间占用率低、产品组装容易、一些模块化组件可拆卸的特点，在完成复杂模型时，不仅很大程度上缩短了时间，而且通过实践加深了学生对多学科知识的理解、提高学习者的动手能力、学习积极性和创新性。