纤维自动铺放技术是近年来发展迅速的纤维复合材料成型技术，在航空航天领域应用广泛。自动纤维铺放技术的研究主要集中在机床设备、材料技术和CAD/CAM技术三个方面。其中CAD/CAM技术作为自动纤维铺放的关键技术之一，能够显著提高材料的利用率、减少设计错误、优化铺放过程、降低生产成本和周期。闭曲面零件在航空、航天复合材料结构件中占有较大比例，因此对其CAD/CAM技术开展研究具有重要的理论意义和实用价值。首先，本文在分析纤维铺放工艺特点的基础上，采用模块化设计原则确定了CAD/CAM系统的框架结构和功能模块，并且为了便于与企业自身CAD/CAM系统兼容，确定了采用CATIA Component Application Architecture (CAA)二次开发工具作为系统开发平台的技术方案。其次，针对不能以解析式表达的形状复杂闭曲面(以S形进气道为例)，采用迭代的方法作为路径相关信息求取的出发点，研究了0°,±45°和90°铺层的路径规划算法。研究内容包括铺放基准的确定、铺放曲线的迭代方法、可变步长和平面曲率的求取，并比较了可变步长与固定步长的优劣，提出了利用平移特征点来交替求解铺放路径和纤维带边缘线的铺层规划方法。另外，对于±45°和0°铺层研究了纤维带满丝丝束数目为偶数和奇数时的丝束数量计算方法，并分析了该方法的纤维覆盖性。然后，应用D-H法对哈尔滨工业大学研制的铺放机进行了后置处理算法研究，建立了坐标变换矩阵，推导了逆运动学方程，从而得到各轴合理的运动控制量。在后置处理算法中，为了避开冗余度机器人机构运动学问题，将运动控制信息分为主轴旋转和机械臂控制两部分分别予以求解，并提出了主轴旋转方向的确定和主轴转角的角度增量方法。最后，提出了评价纤维路径可铺性的三个指标，集成了路径规划、后置处理和运动仿真等主要功能模块，实现了纤维铺放CAD/CAM系统的操作界面，通过运动仿真系统验证了所提出算法的正确性。