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为保证船舶零件的契合程度和零件的制造质量，提出基于3D打印的船舶零件高精度设计方法。该方法采用激光扫描仪获取船舶零件的实体点云数据，采用模型特征策略，精简处理获取的船舶零件点云数据；依据该数据，利用扫描实体的表达方式重构船舶零件几何模型；在遵守3D打印约束的前提下，采用熔融沉积成型的3D打印技术打印船舶零件，并基于速度正交分解算法，优化3D打印喷头的扫描路径，提升打印精度，保证零件的高精度设计。测试结果显示：该方法具有良好的点云数据的精简处理效果，表面积变化率均在3%以内；打印的误差结果最大值为-0.022 mm，打印喷嘴在x,y,z三个方向上的误差0.24 mm以下，能够保证船舶零件的高精度设计。