雷聪蕊，葛正浩，魏林林，陈 浩

陕西科技大学 机电工程学院，西安710021

近年来，制造业研究领域泛出一股新潮——3D 打印（3D printing）。简单来说，3D 打印技术是一种通过扫描三维模型并将三维模型划分为多层，再将其转换为打印机可识别的数据文件信息，然后在打印中采用逐层叠加，从而准确、快速及完整地模拟成型产品或零件的技术[1]。同时，3D打印技术也是一种异于传统加工的添加材料的制造技术，简称增材制造（Additive Manufacturing，AM）[2]，由于该技术能够加工具有可定制材料属性的复杂几何形状的物体，因此赢得了广泛关注，被称为“具有工业革命意义的制造技术”[3]。

3D 打印过程本质上来说是采用离散和叠加[4]的思想，离散过程即是将三维模型切片，将得到的层片信息进行数据处理，其中不仅包含结合3D 打印机设置加工参数，也包含对切片得到的层片轮廓内部进行扫描填充即路径规划等，从而得到数据文件即为Gcode文件。而叠加过程就是将打印数据文件发送到打印机，打印机接收到指令后，开始逐层累积打印，最终就可得到实体模型[5]。原理图如图1。

图1 3D打印原理

综上所述，3D打印的本质就在于分层制造，而其核心技术就是对三维模型的数据处理，其包括切片和路径规划，它将三维模型转换为打印系统可以直接处理的指令文件。3D打印的切片和路径规划直接关系着最终产品的成型质量和加工效率，因此诸多学者就针对其切片及路径规划提出不同的方法，旨在提高产品精度、质量以及成型效率。……