增材制造采用逐层累加的加工方式,能够使复杂的产品结构快速成型,并且具有生产周期短、成型效率高、可按需生产等优点,目前已广泛应用于多个领域。在增材制造过程中,三维模型需要经过数据处理转换成机器可识别的指令,因此数据处理过程对增材制造的打印效果有着重要的影响。基于此,本文以FDM工艺为例,对增材制造中的数据处理过程中的STL模型数据预处理和分层算法进行深入研究,着力保证打印精度,提高模型的打印效率,主要完成了以下工作。首先,对STL模型的规则以及STL模型的文件格式进行深入分析,指出了STL模型文件缺乏拓扑结构和数据冗余这两大缺陷。针对STL模型文件缺乏拓扑结构这一问题,构建点、线和面的拓扑结构;在去除冗余数据时,提出跳表地址法解决散列冲突,提升散列表的查找性能,加快去除冗余数据。同时,优化STL模型中距离相近的顶点,并对STL模型进行适当的位置变换。其次,在现有分层算法的基础上,综合考虑模型表面和内部的不同性能和要求,提出了复合分层的思想,将模型表面和内部进行分开处理。设计了等层厚复合分层算法,外壳和表层使用较小的相同分层厚度,内部填充使用较大的相同分层厚度。同时,明确了等层厚复合分层算法的具体流程,并比较了现有分层算法和等层厚复合分层算法的性能。然后,在等层厚复合分层算法的基础上,充分考虑模型表面曲率变化的影响,结合自适应分层的优点,提出了基于顶尖高度法的自适应层厚复合分层算法,即外壳根据模型的表面质量使用较小的不同分层厚度,内部填充使用最大的分层厚度。同时,确定了自适应层厚复合分层算法的具体流程,并对比了等层厚复合分层算法和自适应层厚复合分层算法的性能。最后,结合本文提出的等层厚复合分层算法与自适应层厚复合分层算法,对现有增材制造软件系统进行二次开发,重新进行相关界面设计。并以FDM工艺为例,展示模型的模拟打印效果功能,验证提出的两种分层算法的可行性。