导读:本文包含了数控铺放论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:复合材料,纤维缠绕,铺放成型机,有限元分析,ANSYS
数控铺放论文文献综述
张永军[1]（2016）在《大型数控龙门纤维缠绕/铺放成型机虚拟样机研究》一文中研究指出复合材料作为一种先进材料,具有非常广阔的发展空间,其将成为各国在当今乃至今后相当长时间里的重要研究领域之一。先进树脂基复合材料是以有机聚合物为基体的纤维增强材料,通常以玻璃纤维、碳纤维、硼纤维或者芳纶纤维等作为增强体,其综合性能与铝合金相当,它具有高强比、高模比、耐腐蚀、耐高温、耐疲劳、减震性好等优势,在飞机、汽车、风力发电机、管道、压力容器、建材等方面得到了越来越广泛的应用。随着复合材料得到不断地普及应用,相应的成型制造技术及设备也得到了不断地发展。最具代表性的是纤维缠绕/铺放成型技术及其设备的发展,其在很多领域体现出了非常广的应用价值,尤其是在风力发电机、航空航天领域。本文以复合材料纤维束铺放成型技术为研究对象,总结国内外在该领域的研究现状及发展方向,研究设计了一款大型数控龙门纤维丝束铺放成型机。其具有8条纤维束独立铺放的功能。本文的研究内容如下:一.提出数控龙门纤维丝束铺放成型机的研究设计方案,确定一种方案并以此为基础计算出整机各个部件的参数。在CATIA中建立整机各个部件的叁维模型,并装配成虚拟样机模型。二.对所设计的整机各个机构进行详细说明,主要包括组成及工作原理。本文主要说明的整机各个机构有龙门装置、机械臂、铺放头装置中的旋转托架装置、导纱装置、冷却装置、夹紧装置、重送装置、剪切装置、压紧装置以及加热装置。叁.应用ANSYS Workbench对整机关键部件进行有限元分析,主要包括静力、模态及谐响应分析,在此基础上对整机的强度、刚度、稳定性及可靠性作出评价。四.应用ADAMS对在CATIA中所建立的虚拟样机模型进行运动仿真分析,得到关键部件的运动曲线,评价设计的可行性。机械臂及铺放头是整机的重要机构,本文将重点针对其进行联合运动仿真分析。通过本文的研究设计,可以为缠绕/铺放成型设备的研制提供有用的参考。(本文来源于《西安工程大学》期刊2016-06-30）
周旭东[2]（2015）在《纤维自动铺放虚拟数控系统研究》一文中研究指出纤维自动铺放成型技术是实现纤维复合材料自动化成型的关键制造技术,能有效降低复合材料构件的制造成本,提高成型加工效率,保证构件质量,促进纤维复合材料的广泛应用。要实现纤维自动铺放成型,不仅需要硬件设备的支撑,也需要软件系统的支持。随着信息技术的发展,虚拟制造技术已经应用到生产制造的各个过程当中。同样,纤维自动铺放也离不开虚拟制造技术。本课题主要针对纤维自动铺放的虚拟数控系统进行研究,为自动铺放线型规划理论提供验证支持。本文的主要内容如下:1.建立虚拟环境下的纤维铺放机机械结构模型。本系统选择龙门式铺放机作为原型,根据铺放要求分析其运动坐标,确定铺放机的运动轴及整体结构,在此基础上采用叁维软件设计铺放机简化模型,最后导出为通用格式文件,通过编程解释文件,在VC++中利用OpenGL绘制模型,同时定义铺放机的运动轴。2.对数控理论进行研究,设计系统的虚拟数控单元,主要包括数控代码解释、加减速处理和插补运算叁个模块。在本系统中,数控代码解释模块实现的功能是检查代码,提取铺放信息,并将数据存储起来。加减速处理模块所能实现的功能是采用S曲线加减速方式对速度进行控制,并进行速度转接处理。插补运算模块所能实现的功能是采用线型插补方式进行插补运算,生成驱动数据。3.实现了纤维自动铺放过程的动态显示,在一定程度上反映了铺放的效果。通过铺放机各个时刻的运动位姿状态计算轨迹点,然后扩展半个丝宽得到扩展点,利用扩展点以叁角面片的形式绘制近似表示纤维丝束。同时通过铺丝靴调整量不断改变铺丝靴位置重绘铺丝靴,来达到铺丝靴随构件表面变化而不断调整的效果。在增减丝束方面,通过设置铺放标志位决定丝束是否处于铺放状态来实现增减丝的效果。4.在VC++平台上搭建出整个软件界面,将界面分为图形显示区、数控面板区和代码显示区叁个区域,完成铺放过程动态显示、代码显示、铺放运行状态显示和参数设置等功能,实现了人机交互的功能。本文所设计的纤维铺放虚拟数控系统能实现数控代码的导入,进行加减速控制,插补运算,最后能完成铺放效果的动态显示功能,在一定程度上可对自动铺放线型规划理论进行验证。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2015-04-01）
周旭东,徐东亮[3]（2014）在《纤维铺放虚拟数控系统设计》一文中研究指出根据复合材料纤维自动铺放的原理,基于VC++编程搭建纤维铺放虚拟数控系统,主要包括叁维模型的建立、虚拟数控单元的构建和运动仿真的实现。在虚拟数控单元中加入速度处理模块,符合实际,能得到比较好的铺放效果。最后通过一个实例对软件仿真效果进行验证。(本文来源于《现代机械》期刊2014年06期）
段玉岗,董肖伟,葛衍明,刘德宁[4]（2014）在《基于CATIA生成数控加工路径的机器人纤维铺放轨迹规划》一文中研究指出纤维铺放轨迹规划是纤维铺放成型中控制加工路径的关键步骤,直接影响复合材料构件的成型精度和铺放效率。本文基于成熟的商业化CATIA数控加工编程软件进行纤维铺放轨迹计算,获取待处理的加工路径,利用矢量补充和格式转换算法解决了铺放轨迹信息与FANUC机器人兼容性差的问题;借助插值算法求出了输送点和剪断点,补充了铺放轨迹信息,进而得到了完整的铺放信息,缩短了开发周期。在基于FANUC机器人的铺放装备上对某飞机舱门进行铺放实验,验证了基于CATIA数控加工技术的纤维铺放轨迹生成方法具有可行性,铺放轨迹结束点位置误差及轨迹间距误差都在±0.5mm之内。(本文来源于《航空学报》期刊2014年09期）
陈旭,王益轩,李端,郭艳利[5]（2013）在《大型龙门数控纤维缠绕/铺放机动态分析》一文中研究指出通过对纤维缠绕/铺放成形工艺技术的深入研究,提出铺放成形机的总体原理方案,进一步确定运动机构方案和结构设计方案,借助于Pro/E、ANSYS、ADAMS软件协同构建系统的虚拟样机模型,进行动态仿真设计.对立柱进行了动态特性分析,为缠绕/铺放机的整体设计及其制造提供参考.(本文来源于《西安工程大学学报》期刊2013年02期）
余亮[6]（2012）在《虚拟五轴铺放机及其数控系统研究》一文中研究指出纤维铺放成型技术是通过加热装置把纤维带加热到适当的温度后,再由铺放头上的压靴机构压贴到芯模上。纤维铺放技术由早期的手工铺放,现在已经发展成为了一种新型的自动化复合材料加工成型技术。相比于纤维缠绕技术,其对复杂曲面表现出更加强的适应性。由于复合材料制品相比于传统的金属结构零件,具有更高的强度质量比,抗疲劳性和减振性,因此纤维铺放技术是一种得到高强度轻质量制件的绝佳的方法。但由于铺放成型工艺的成本高,所以主要用于军品和航空航天等领域,但是随着技术的发展,成本也有了大幅的下降。现在在发达国家,纤维铺放技术已经得到了相当广泛的应用,但在我国,该项技术的研究还处于起步阶段。本文是旨在对虚拟五轴铺放机及其数控系统进行研究。主要做了以下几个方面的工作：首先为铺放机建立简化的叁维模型。为了后期能够驱动模型运动,因此为模型定义了一个坐标系统。其机械部分由导轨、龙门架、小车、铺放臂和铺放头组成。由于本系统的目的是反映铺放机的铺放运动,因此对于一些细小的部件在建模的时候被略去了。其次,本系统在虚拟模型算法方面主要分为两部分,一,对虚拟模型运动算法的研究,包括五轴联动算法、加减速模型算法。实现了模型五轴联动数据的计算,模型加减速运动。二,对虚拟铺放机数控系统的研究。为系统添加了一个数控代码编译模块,实现了数控代码的读取,翻译和模型驱动。通过系统提供的一个人机界面,把外界的文本格式的数控代码加载进系统,运行程序,程序能够通过数控代码编译模块把代码中的数据提取出来,并加以计算,得出驱动模型的点坐标信息。最后,进行了铺放过程的虚拟研究。使系统能够反映铺放过程效果,也就是显示铺放运动过程,并绘制铺放纤维丝的轨迹。首先利用前面得到的信息不断地刷新屏幕,从而实现模型的运动。同时,从数控代码中提取出来的数据,经过一定的算法处理,计算出纤维丝的轨迹点坐标信息,并以此来绘制纤维轨迹。并且利用VC++为模型建立了人机界面,实现了人机交互。本课题利用OpenGL建立虚拟五轴铺放机叁维模型,借助VC++设计人机界面,并实现了铺放机各运动控制轴的虚拟联动运动算法。采用VC++建立了虚拟数控模块,实现了数控代码的导入、编译、提取和处理等数控程序运行过程的虚拟,获得了纤维铺放数控代码的生产过程运动数据,并实现了运动和铺放轨迹的显示。本课题的研究开发构建了一套柔性纤维铺放过程虚拟系统,为纤维铺放技术研究提供了一个基本的虚拟铺放试验平台。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2012-04-01）
李恩刚[7]（2010）在《数控纤维铺放机软件开发及实验研究》一文中研究指出纤维铺放成型技术是在已有缠绕和自动铺放基础上发展起来的一种全自动成型制造技术,其复合材料纤维制品重量轻、表面光洁、质量稳定;铺放设备由计算机精确控制,通过重送、切断和铺放丝束,可以实现连续变角度铺放、局部加厚、铺层递降和开口铺层,表面适应性强,生产力高。本课题以实验室七自由度数控纤维铺放机为研究平台,首先开发基于Turbo PMAC的铺放机人机交互系统。利用LabVIEW编程软件的图形化控件和图形化框图通过调用PComm32 Pro动态链接库模块化设计了通讯初始化、控制卡设置、程序操作、手动调试、状态显示、查询及用户登录等功能。其次,对运动控制器后置处理程序进行了运动控制和丝束控制开发。依据轨迹规划、走刀路径和铺放工艺,按照G代码和M代码格式,通过重送电机编码器反馈铺丝长度,建立丝束控制标识,利用PLC后台循环实时检测功能,开发了运动控制代码模块和丝束控制代码模块。最后,对纤维铺放机铺放工作进行了研究,提出了自适应步长连续增角度自然延伸的铺放轨迹算法,运用UG/Open grip二次开发工具实现了规划路径;运用机器人逆运动学理论求解七坐标变量,利用MATLAB软件实现了七坐标变量求解工作;在七自由度纤维铺放机上进行了实验验证,证明了人机交互系统通讯良好,后置处理程序执行可靠,轨迹规划路径正确,坐标变量运动学逆解在变量范围内。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2010-06-01）
韩振宇,邵忠喜,路华,富宏亚[8]（2009）在《七自由度四丝束纤维铺放机及数控系统的开发》一文中研究指出为了实现纤维丝束的自动铺放,研制了七自由度四丝束铺放样机。该设备采用卧式总体布局,铺放头包括丝束夹紧、重送、切断、施压、加热、导向等模块。铺放设备的结构形式为七自由度冗余机构,采用位姿分离法,将机构的七个自由度化简为6+1的非冗余机构的形式,利用简化的运动学逆解方法解决了其运动学逆解问题。数控系统采用当前主流的IPC+运动控制卡的开放式结构形式,运动代码采用标准的G代码形式,并利用运动控制卡的PLC功能,以M代码的形式实现了铺放头的丝束控制动作,实现了铺放机控制代码的标准化。最后通过机床的铺放运动试验,证明了文中阐述方法的正确性和可行性。(本文来源于《材料工程》期刊2009年S2期）
刘立新[9]（2008）在《七坐标数控纤维铺放设备的控制系统及铺放头的研制》一文中研究指出纤维增强塑料是复合材料的一种,用它制作的构件具有重量轻、防腐蚀、抗疲劳损伤性能好、机械加工少和吸收雷达微波等优点,广泛应用于航空航天等重要领域。数控纤维铺放技术是在纤维缠绕技术基础上发展起来的树脂基复合材料自动化成型制造技术。纤维铺放设备由计算机控制系统的控制,按照设定的轨迹完成芯模表面上的纤维铺放任务。它可以实现连续变角度铺放,并可成形凹曲面,且纤维带宽可变化。它更适用于制造含有凹曲面的不对称回转体,具有沟槽、加强筋的壳体等外形相对复杂的纤维增强制品,目前国内在这一领域的研究工作刚刚起步。按纤维铺放路经的要求,本课题所研究的七坐标铺放设备由3个直线运动坐标,4个转动坐标和纤维铺放头组成。对数控实验室原有六坐标缠绕机进行技术改造,保留其原有X,Y,Z,3个直线和主轴C轴坐标,重新设计具有3个转动坐标的手腕机构。手腕一端与机床的伸臂坐标连接,另一端连接铺放头,实现对末端执行机构-铺放头位姿的控制。原有的机床,手腕机构和铺放头组成七坐标数控铺放设备。铺放头是铺放设备的核心部分,用于将纤维铺放到芯模表面。其结构复杂,内部应具有夹紧,重送,剪切和施压等功能模块,四个模块按要求顺序布置,相互独立,通过增加模块可以扩展纤维纱束路数。各个模块要完成的动作由气动与伺服电机实现。铺放设备控制系统采用IPC+UMAC+PLC方案,构成开放式七坐标铺放设备数控系统。IPC机负责如数控程序编辑、状态监测等任务,UMAC运动控制器负责机床的运动轨迹控制,PLC完成机床的逻辑控制功能。该系统应用软件基于Windows XP操作平台,使用VC6.0程序开发。数控系统软件设计采用模块化的设计思想,通过UMAC的PComm32动态链接库,开发了信息提示,手动操作和程序自动运行叁个功能模块,系统的人机界面操作简单,维护方便。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2008-06-01）
数控铺放论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
纤维自动铺放成型技术是实现纤维复合材料自动化成型的关键制造技术,能有效降低复合材料构件的制造成本,提高成型加工效率,保证构件质量,促进纤维复合材料的广泛应用。要实现纤维自动铺放成型,不仅需要硬件设备的支撑,也需要软件系统的支持。随着信息技术的发展,虚拟制造技术已经应用到生产制造的各个过程当中。同样,纤维自动铺放也离不开虚拟制造技术。本课题主要针对纤维自动铺放的虚拟数控系统进行研究,为自动铺放线型规划理论提供验证支持。本文的主要内容如下:1.建立虚拟环境下的纤维铺放机机械结构模型。本系统选择龙门式铺放机作为原型,根据铺放要求分析其运动坐标,确定铺放机的运动轴及整体结构,在此基础上采用叁维软件设计铺放机简化模型,最后导出为通用格式文件,通过编程解释文件,在VC++中利用OpenGL绘制模型,同时定义铺放机的运动轴。2.对数控理论进行研究,设计系统的虚拟数控单元,主要包括数控代码解释、加减速处理和插补运算叁个模块。在本系统中,数控代码解释模块实现的功能是检查代码,提取铺放信息,并将数据存储起来。加减速处理模块所能实现的功能是采用S曲线加减速方式对速度进行控制,并进行速度转接处理。插补运算模块所能实现的功能是采用线型插补方式进行插补运算,生成驱动数据。3.实现了纤维自动铺放过程的动态显示,在一定程度上反映了铺放的效果。通过铺放机各个时刻的运动位姿状态计算轨迹点,然后扩展半个丝宽得到扩展点,利用扩展点以叁角面片的形式绘制近似表示纤维丝束。同时通过铺丝靴调整量不断改变铺丝靴位置重绘铺丝靴,来达到铺丝靴随构件表面变化而不断调整的效果。在增减丝束方面,通过设置铺放标志位决定丝束是否处于铺放状态来实现增减丝的效果。4.在VC++平台上搭建出整个软件界面,将界面分为图形显示区、数控面板区和代码显示区叁个区域,完成铺放过程动态显示、代码显示、铺放运行状态显示和参数设置等功能,实现了人机交互的功能。本文所设计的纤维铺放虚拟数控系统能实现数控代码的导入,进行加减速控制,插补运算,最后能完成铺放效果的动态显示功能,在一定程度上可对自动铺放线型规划理论进行验证。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
数控铺放论文参考文献
[1].张永军.大型数控龙门纤维缠绕/铺放成型机虚拟样机研究[D].西安工程大学.2016
[2].周旭东.纤维自动铺放虚拟数控系统研究[D].武汉理工大学.2015
[3].周旭东,徐东亮.纤维铺放虚拟数控系统设计[J].现代机械.2014
[4].段玉岗,董肖伟,葛衍明,刘德宁.基于CATIA生成数控加工路径的机器人纤维铺放轨迹规划[J].航空学报.2014
[5].陈旭,王益轩,李端,郭艳利.大型龙门数控纤维缠绕/铺放机动态分析[J].西安工程大学学报.2013
[6].余亮.虚拟五轴铺放机及其数控系统研究[D].武汉理工大学.2012
[7].李恩刚.数控纤维铺放机软件开发及实验研究[D].哈尔滨工业大学.2010
[8].韩振宇,邵忠喜,路华,富宏亚.七自由度四丝束纤维铺放机及数控系统的开发[J].材料工程.2009
[9].刘立新.七坐标数控纤维铺放设备的控制系统及铺放头的研制[D].哈尔滨工业大学.2008