本发明公开了一种基于不规则体素化的复杂零件曲面分层切片方法，包括：输入复杂金属零件的STL模型，提取模型的底面三角面片信息，根据底面三角面片信息生成基底切片曲面，将生成的基底切片曲面作为参考曲面；对参考曲面进行非等距偏移，获取到切片曲面；对切片曲面进行不规则的栅格划分，再结合切片曲面当前所在层的层厚实现不规则的体素化，形成不规则体素模型；利用布尔运算，将不规则体素模型与复杂金属零件快速求交，形成复杂金属零件的各分层曲面；编写曲面切片软件，进行曲面切片，保存多层曲面切片数据文件。本发明可实现复杂金属零件模型的快速、自由曲面切片，具有在保证高精度的要求下提高切片效率和成形效率的优点。