碳纤维增强复合材料（Carbon Fiber Reinforced Plastics,简称CFRP）以其高比强度和比模量、性能可设计及易于整体成型等优点,被广泛应用在军事和民用的各个领域。基于FDM的连续纤维增强复合材料3D打印技术可用于复杂几何外形的零件快速无模成型。然而由于其基于平面切片原理,在竖直方向上无法充分发挥纤维的力学性能,同时在回转壳体壁厚较薄处很难甚至无法填充纤维。因此,本文将自动铺丝工艺与3D打印技术相结合,实现连续纤维在曲面上的铺放,对CFRP回转壳体成型关键技术进行了研究。对CFRP回转壳体曲面进行分层,建立各层偏置曲面的数学模型。根据微分几何原理,推导了曲面上曲线的测地曲率表达式。建立了测地线路径中心转角与高度的二阶微分方程,采用4阶Runge-Kutta法求得该方程的数值解。应用MATLAB对纤维铺放过程进行了模拟,并分析了测地线参数对铺放线型的影响。结果表明,采用测地线线型作为铺放路径能使纤维均匀填充回转壳体曲面。根据复合材料层合板设计原则,对CFRP回转壳体各层的纤维路径进行了定义。设计了各个层合板的纤维路径,以此建立回转壳体的几何模型。应用ABAQUS对该CFRP回转壳体进行了力学性能分析,并与纯树脂回转壳体在相同载荷下进行对比。结果表明,CFRP回转壳体由于在高度方向上纤维的弹性模量较大,在相同的压缩载荷下应力和变形量均优于树脂壳体。根据本文提出的CFRP回转壳体的成型方法,设计并搭建了复合材料成型装置。完成了包括对双喷头结构的设计、双喷头控制系统设计及机械臂运动控制在内的研究内容。最后采用该装置进行了CFRP回转壳体成型试验。验证了本文提出的沿曲面逐层堆叠成型CFRP回转壳体方法的有效性。