三维打印技术是基于材料叠加的原理,可以制造出任意复杂几何形状的实体,目前被认为是最具有发展前景的技术之一。随着该技术在各个领域应用的不断扩大,人们对成型质量和效率的要求越来越高。为了满足高质量高效率的打印,本文对三维打印中的模型分层处理、扫描路径生成等方面开展了深入的研究。主要研究内容如下:(1)针对离散模型本身存在的缺陷及分层效率低的问题,提出了一种具有容错能力的快速分层算法。首先通过分组算法,将模型的每个三角面片放入相应的区间组中,使切平面与对应区间组中的三角面片直接进行求交运算;然后通过分析缺陷模型对切片轮廓生成的影响,在交线段有序化的过程中对单边、孤边、不封闭轮廓等问题进行相应处理,提高了分层算法的稳定性。(2)针对分形扫描路径在三维打印中的应用,对分形扫描路径缺陷问题的优化技术进行了研究。采用三次均匀B样条对裁剪之后路径中的拐角进行过渡处理,实现了扫描路径的C2阶连续;提出了基于改进的蚁群算法对分形扫描路径进行连接,减少了同一切片层上的空行程和跳刀。(3)针对轻量化模型的快速制造并保证其具有较好的力学性能,提出一种多参数可控式蜂窝状路径生成方法。首先依据模型包围盒大小,确定蜂窝状路径单元的初始填充区域,然后根据切片层上每个蜂窝状路径单元与实际填充区域的位置关系,对蜂窝状路径单元网格进行裁剪,只保留切片层上实际填充区域内的路径单元。通过上述研究工作,基于VS2008平台自主研发了三维打印分层、扫描路径生成的软件模块,通过实际打印测试,取得了良好的效果。