翼梁是飞机机翼的大型主承力构件，利用自动铺丝技术成形复合材料翼梁时，必须保证很高的铺放精度和铺放质量，才能达到复合材料翼梁所需的力学性能。本文以提高复合材料翼梁自动铺丝过程中的精度和铺放质量为目标，开展相关的研究。在采用固定角算法、旋转芯模的复合材料翼梁自动铺丝中，翼梁拐角区域出现了预浸料的屈曲和皱褶，在分析出现这一现象的三个原因的基础上，通过有限元模拟的方法计算出因旋转芯模所引起的铺丝误差。分析了自动铺丝在翼梁拐角处的运动特点，通过对比旋转芯模和固定芯模两种模具选择方式各自的优缺点，建立自动铺丝模具选择的参考标准。建立自动铺丝过程中预浸料侧向弯曲的模型，推导出预浸料侧向弯曲的屈曲半径计算公式，分析自动铺丝温度、压力、速度和预浸料粘附力对预浸料侧向屈曲半径的影响。通过在铝制模具表面铺放不同半径的预浸料圆弧进行验证，发现对于已发生屈曲和皱褶的R1000mm和R900mm圆弧，升高铺放温度和铺放压力、降低铺放速度到一定值会使皱褶消失，即在这些条件下有利于预浸料的侧向弯曲；预先在模具上铺放预浸料铺层，再铺放不同半径的圆弧，发现预浸料圆弧的屈曲半径降低至R700mm，表明在相同的铺放条件下，预先在模具上铺放预浸料铺层能极大的提高预浸料的侧向弯曲能力。根据翼梁的结构特点和受力特点，对其进行测地线算法的轨迹规划，减小了翼梁自动铺丝过程中预浸料的侧向偏转量，消除了预浸料的屈曲和皱褶，提高了铺放质量。对小曲率非可展翼梁曲面进行测地线算法的轨迹规划时，相邻路径预浸纱间会有较小的重叠和间隙，这一重叠和间隙量较小，不能通过自动铺丝机进行增纱或减纱，却会增加铺放和固化件缺陷；提出一种变角度轨迹设计的方法，以消除相邻预浸纱间微小的重叠和间隙。当重叠和间隙较大时，对翼梁进行分段规划的方法，在每个分区内对预浸料进行其所允许的、不发生屈曲的偏转，并将分散的重叠或间隙集中在分区的交界处进行相应的断纱或送纱处理。采用Visual C++6.0编程实现对上述轨迹规划算法的软件开发，并利用后置处理软件生成翼梁模型0°、90°和±45°四个铺层的自动铺丝的路径信息点和最终的NC加工代码，通过固定翼梁模型的铺放方式，进行实际的铺放验证。