快速成型技术是依据离散—堆积原理,通过计算机辅助设计（CAD）数据模型直接制作零件或模型的技术,与机器人技术、人工智能技术一起被称为能带来“第三次工业革命”的核心技术,对促进企业产品创新、缩短新产品开发周期、提高产品竞争力有积极的推动作用。分层与填充过程中轨迹的生成对快速成型技术成型精度具有直接的影响。本文研究快速成型技术是基于熔融沉积成型下的分层与填充轨迹生成与控制,主要通过平滑STL文件的生成,新型分层与填充算法的提出,分层界面的开发与基于PMAC数控系统的实验平台这几个方面进行研究,对成型精度的提高具有重要的意义。针对现有商业三维软件中直接生成的STL文件的光滑度和准确度存在的问题,设计了一种以插值和网格构造为基础的平滑算法,在原有的轮廓点基础上插入新点细分三角网格,得到平滑STL文件。针对熔融沉积成型过程中分层算法效率低、求交过程中保存交点所占空间大等缺点,提出了基于层厚的新型求交分层算法。对算法过程中的求交和轮廓点排序这两部分进行改进,根据用户要求的打印层厚计算得到每一层切平面高度,对每层所在的三角面片利用相应的插值函数求取交点,并将这些交点以轮廓边端点的形式进行储存。根据打印过程中,轮廓边必须顺次连接、首尾相交的特性对轮廓边进行排序,排序后连接轮廓点得到分层轨迹。基于传统的填充算法,像素点出入栈次数过多造成栈所占空间过大的问题,提出了改进的种子填充算法。该算法调整填充时入栈与填充的顺序,即先填充像素点颜色后入栈,使像素点只入栈一次。极大地节约了上位机内存空间并提高了填充效率。设计并开发了用于查看分层结果的软件,软件中直接将分层轨迹转换为加工所需的G代码,导出后可直接连接快速成型设备进行加工。为了验证算法的实用性,搭建了基于PMAC控制系统的实验平台,该平台可实现四轴联动,既能实现机床X、Y、Z三个方向的移动,又能实现电动缸的挤料控制。完成搭建后,找到影响实验台稳定性的因素。最后通过实验,在基于PMAC控制系统的实验平台上实现分层与填充轨迹的生成。