针对电弧增材制造硬、软件匹配困难、缺乏电弧增材路径规划特定软件以及成形精度低等问题,从电弧增材系统搭建、数值仿真、焊道成形质量等角度进行研究,筛选最优焊接模式、工艺参数及扫描策略,以此满足制件成形质量高的需求。本文的主要研究工作包括:1.采用工业机器人（ABB IRB1410）配合焊机（Fronius CMT TPS3200）为主体构建增材硬件系统。在Cura开源软件输出的切片数据结果的基础上,利用Python编程自主开发一款具有代码转换、增材工艺参数设置、路径规划、人机交互选择功能的软件,软件输出代码可直接被硬件识别。该软件结合硬件搭建电弧增材制造系统并为后续增材研究提供基础。2.在数值仿真方面,利用Python对Abaqus进行二次开发,分别编写生死单元与分析步、移动热源与路径规划软件,两款软件基于Abaqus配合使用,验证生死单元激活配合热源移动的可行性。验证结果表明,生死单元与分析步、移动热源与路径设置软件可分别进行对应分析步的生死单元激活、移动热源按路径要求进行单向或往复运动,两款软件结合使用达到模拟熔滴搭接的目的,实现单道单层、单道多层、复杂路径的增材仿真。3.通过选取不同工艺参数与焊接模式,研究单道单层成形规律并优选工艺参数。研究结果表明,在CMT+Pulse或CMT模式下,对单道单层的成形质量影响的主要因素是焊接速度与送丝速度,其他工艺参数影响较小,焊接速度、送丝速度的过大或过小使焊道不易成形,基于结果最终优选工艺参数。4.在单道单层优选工艺参条件下,针对单道多层分别辅以数值仿真和图像处理顶层焊道表面的分析和评价手段,研究不同模式、不同扫描策略下的焊道成形规律。单道多层成形的研究结果为各种焊接模式下的焊道成形均通过不稳定阶段直至增材稳定并确定增材层高,CMT模式和往复扫描路径成形质量较好,单道多层整体倾斜方向由第一层倾斜方向确定,在往复路径中反方向路径会减缓倾斜程度但增大表面粗糙度。最后,在优选结果的条件下,进行薄壁壳体零件的制备验证。使用直径1.2 mm的4043铝合金焊丝,在优选CMT焊接模式、送丝速度3.2m/min、焊接速度8mm/s、增材层高1.65mm、氩气保护气流量15 L/min条件下,可以获得良好的成形质量,并成功制备了复杂铝合金壳体零件。本文主要通过基于Cura的路径转换、参数设置、路径规划软件的编写,达到控制焊枪运动及启停、丰富人机交互窗口、增强操作便捷性的目的。针对单道单层、单道多层成形质量结合数值仿真与图像处理手段进行研究,优选焊接模式、工艺参数、扫描策略。基于优选结果成功制备铝合金复杂薄壁壳体零件,证明该款增材制造系统具有较高的应用价值。