尽管增材制造技术相对于传统的减材制造技术有很多优点,但仍有一些固有的问题影响了增材制造成型零件的质量及其稳定性,使其不能满足实际的工业应用。其一是所谓的底切问题,导致无法保证成型零件表面留有加工余量,而成型零件的后处理通常是减材加工,因此最终零件精度难以满足设计精度要求。其二,在粉末床增材制造技术中,用高能束扫描金属粉末、加工金属零件时,由于较大的温度梯度形成的残余应力,容易造成成型金属件的翘曲变形等问题,最终影响成型金属件的尺寸精度及强度等性能。本文从改善增材制造成型零件的质量及其稳定性出发,设计一种彻底避免底切问题、保证成型零件的表面具有非负加工余量的切片算法,同时也提出了一种新型的扫描加工路径,以减小成型零件的翘曲变形及强度的方向性,提高成型强度。本文主要研究内容如下:(1)提出了一种保证增材制造零件误差非负的切片算法。该算法不仅仅简单地通过将一组平行的切片平面与模型求交获得分层轮廓线,而且将切片分层内的局部几何模型整合到分层轮廓线中,使得以分层轮廓线加工成型的每层的几何实体能够完全包含分层内的模型,彻底避免底切。(2)提出了一种适用于增材制造的蜂窝式分区扫描方法。该方法将分层内的待扫描区域进行正六边形分区,分区间分区互不重叠、不相接,分别扫描分区内部、分区间隔。(3)设计并实现了多种基于蜂窝分区的扫描方式。