本文在研究分析3MF文件组成、数据结构分析和提取的基础上,对3MF模型实体和平面颜色进行三维重构,并推导出3MF模型旋转、缩放和平移理论,为上位机软件的开发提供了基础。本文研究分析了打印参数对于表面质量的影响,并在观察挤出丝材断面形貌的基础上,提出了鼓形变形假设和均匀扩展变形假设,并以此提出各成型面的的表面粗糙度计算模型。通过对比两种假设下的表面粗糙度计算模型结果,表明均匀扩展变形假设表面粗糙度计算模型在保持精度不变的前提下,简化了计算过程。本文利用遗传算法,对打印参数进行优化。利用权值系数法,赋予各平面不同的粗糙度权值构建适应度函数。基于C#Winform平台开发遗传算法运算框架并编写遗传算法初始化、计算求解以及结果输出等各项功能。本文基于C#Winform和SharpGL图形库,开发了上位机软件。设计了 3MF模型旋转、缩放、平移等空间操作功能。设计了遗传算法优化和权值设置功能,将开源切片软件Slice3r嵌入到处理软件中,实现了切片分层、路径填充以及生成Gcode代码的功能。设计了 Gcode代码读取功能,能够在USB模式下与打印机通讯,并实现在线打印。通过对比优化前与优化后的模型表面粗糙度,对表面质量的优化效果进行了验证。结果表明,所编写的软件能够实现目标功能,而且提出的优化算法能够有效优化FDM打印制件表面质量。