电弧3D打印是一种以电弧为热源,采用3D打印方式逐层堆积熔化金属焊丝,最终实现金属工件的低成本、高效率快速成形的先进制造技术。由于该技术结合了电弧堆焊和3D打印方法,所以成形后金属实体的组织和化学成分均匀,力学性能良好,同时具有制造周期短、材料利用率高以及对复杂结构不敏感等优点。但是,目前的成形工艺方法和配套3D打印软件还有待于进一步的研究和完善。因此本文根据具体需求设计了一套电弧3D打印系统,以熔化极气体保护焊为弧焊方法来完成金属实体的快速成形,为大型金属零件的快速直接制造与增材修复再制造提供了实验支撑。本文在现有的研究基础上,将随焊锤击装置集成到电弧3D打印系统中。同时针对其特点,确定了控制系统的总体方案,完成了包括弧焊系统、运动控制器、伺服系统、随焊锤击装置等硬件的安装调试和控制程序及操作界面软件的二次开发。在分析了3D打印的文件格式后,设计了STL文件读取模块,并对读取的三维模型进行切片处理,提出了轮廓交点求取规则,改进了局部拓扑关系构建算法,实现了截面轮廓数据点的快速有序提取。同时结合成形尺寸要求,剔除不同类型的轮廓冗余点。推导出轮廓偏置表达式,并以偏置轮廓作为成形边界规划加工轨迹。改进了分区扫描填充算法,采用增加分区的方法来提高系统的可靠性。同时针对边界轮廓成形质量差的问题,采用了对轮廓轨迹数据点进行曲线拟合的优化方法。最后以本文研究内容为基础,开发出电弧3D打印切片软件,通过多个三维模型的路径规划,验证了开发软件对模型数据处理的可靠性和稳定性。并对部分模型进行了电弧3D打印成形实验,其结果表明了该电弧3D打印机控制系统和切片软件的可行性。