管狀曲面自動鋪絲CAD-CAM軟件開發(fā).pdf

1、復(fù)合材料具有高強度低密度的特點，因此其在飛機結(jié)構(gòu)件設(shè)計制造上得到了廣泛的應(yīng)用。自動鋪絲技術(shù)是目前先進的復(fù)合材料構(gòu)件自動化制造技術(shù)之一。自動鋪絲 CAD/CAM軟件技術(shù)是自動鋪絲技術(shù)中的一項關(guān)鍵技術(shù)，它可提高結(jié)構(gòu)設(shè)計、鋪層設(shè)計、制造準備等流程的效率，減少設(shè)計制造中的錯誤。因此，對自動鋪絲CAD/CAM技術(shù)開展研究具有重要的理論意義和實用價值。
　　首先，本文通過對國外自動鋪絲 CAD/CAM軟件的調(diào)研，確定了自動鋪絲CAD/CAM軟

2、件的主要功能模塊：零件結(jié)構(gòu)設(shè)計、鋪層設(shè)計及顯示、鋪絲結(jié)果分析、后置處理以及鋪絲運動仿真。
　　其次，本文選用CATIA CAA二次開發(fā)環(huán)境作為軟件的開發(fā)平臺，因此零件結(jié)構(gòu)設(shè)計功能可由 CATIA軟件本身實現(xiàn)，提高了開發(fā)效率，并且該軟件可以兼容各種商業(yè)軟件的圖形文件格式。CAD/CAM軟件中鋪絲算法實現(xiàn)、鋪絲結(jié)果顯示及分析等模塊均在CATIA二次開發(fā)環(huán)境中實現(xiàn)。
　　然后，針對自動鋪絲的路徑規(guī)劃，本文研究了兩種路徑規(guī)劃算法：等

3、距偏置軌跡中心線算法和等距偏置鋪絲帶邊界線算法。建立了重疊間隙模型和可鋪性分析判據(jù)，對鋪放結(jié)果的覆蓋性和鋪放可行性進行了分析。并以管狀曲面為例，基于CATIA二次開發(fā)環(huán)境編制了自動鋪絲 CAD軟件，該軟件可實現(xiàn)等鋪放角路徑規(guī)劃、變鋪放角路徑規(guī)劃、覆蓋性分析和鋪放可行性分析等功能。
　　最后，本文針對哈爾濱工業(yè)大學研制的七自由度絲束鋪放機進行了后置處理算法的研究，實現(xiàn)了鋪絲運動仿真。根據(jù)齊次坐標變換原理，實現(xiàn)了七自由度冗余機器人的逆