碳纤维复合材料由于其比刚度、比强度好,耐腐蚀、韧性高等诸多优点,在航空航天领域、风电能源领域等均具有应用,其中应用得最为广泛是碳纤维增强型树脂基复合材料。自动铺丝技术是碳纤维增强型树脂基复合材料的一种主要成型方法,而作为其核心技术的轨迹规划及其CAD/CAM软件,在我国由于起步较晚等种种原因,存在诸多不足,尤其是针对开孔曲面的研究很少。然而,近年来随着经济发展,航空航天领域对于碳纤维复合材料工件的生产需求越来越高,因此相关技术的提升发展显得越发重要。在此背景下,本文针对开孔曲面的纤维铺放路径规划及其CAD/CAM软件开发进行了研究。首先进行了轨迹规划算法的研究,采用STL文件作为三维模型输入,通过数据重构获得模型中三角面之间的位置关系,并在此基础上求取模型边界及开孔边缘。通过布尔运算,将铺层信息与模具信息进行融合,获得同时包含两种信息的模型数据。基于模型数据特点,研究设计了三角面上的路径规划、单条轨迹的生成、轨迹的偏置、边缘处理等算法,并对最终规划出的轨迹进行平滑处理,以满足后置处理的要求。其次进行了后置处理的研究,依据铺放设备的结构特点,建立数学模型,完成逆运动学解算,并自动生成数控加工程序代码。随后对加工仿真进行研究,自动识别数控加工代码,获取不同时刻各个轴的位置信息,并以此在三维环境中对设备进行建模与渲染,完成设备加工过程仿真,并实时显示铺层形状。为减少加工隐患,在加工仿真的同时,对关键位置进行干涉碰撞检查。最后,采用C++作为编程语言,结合Open GL和Qt等工具,完成了纤维铺放CAD/CAM软件的具体开发。针对实验对象,采用该软件完成了轨迹规划、后置处理、加工仿真等任务,并通过生成的数控加工代码完成铺放验证实验,验证了算法与程序的正确性和有效性。