轮廓失效增材制造是以类似于薄层叠材的轮廓切割方式对覆膜粉体材料成型的一种新的加工方法。该方法具有加工快速,成本低廉,制件应力变形小,加工幅面大,工艺窗口宽等优点。但是轮廓失效法在成型机理上的认识尚不清楚,而且用于该技术的CAD模型数据处理方法面临三角网格转换带来的精度损失,文件拓扑错误等问题。加之在连续分层轮廓发生拓扑突变时会造成失效曲面不封闭,导致废料剥离困难。为解决上述问题,通过实验分析了轮廓失效法的成型机理,并对数据处理的关键算法进行研究。以低成本的树脂覆膜砂为研究对象,以加热实验,激光扫描实验分析在粉末颗粒层面发生的物态变化。通过微观成像观察不同温度区间下颗粒表面粘结剂的热流动,烧结颈发生,热损伤,热分解,以及颗粒部分熔化现象。同时分析激光扫描线截面的热影响区分布。结合理论分析确定了激光失效和材料热固结机理,以此作为确定加工工艺和开发成型材料的理论基础。通过总结目前STL文件的分层技术,提出了一种基于排序的冗余顶点归并方法,以半边结构为基础,重建三角网格的拓扑结构,并对非流形边,孔洞,法矢量反转错误进行修复,利用三角片活性链表对STL文件进行快速分层。提出利用生长型神经气网络对点云数据进行直接分层的算法,在分析点云拓扑突变,轮廓宽化等现象的基础上改进了网络学习规则,并详细讨论了算法参数对拓扑学习过程的影响。基于二维轮廓环布尔运算约束规则简化了环的拓扑结构抽取算法,由此构造平面加工区域。提出将失效轮廓封闭问题等价于相邻三层轮廓集合之间的布尔运算,从而解决轮廓失效增材制造的废料剥离难题。最后,通过计算实例分析了提出的数据处理算法的可行性。