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《復合材料構(gòu)件自動鋪帶數(shù)控編程系統(tǒng)技術(shù)應用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、復合材料構(gòu)件自動鋪帶數(shù)控編程系統(tǒng)技術(shù)應用復材構(gòu)件手工成型時，預浸帶經(jīng)剪裁后手工鋪疊、壓實到模具表面。隨著復材構(gòu)件在現(xiàn)代大型飛機上廣泛應用，人工鋪放工藝已難以滿足實際需要，急需自動鋪帶技術(shù)來提高生產(chǎn)效率，改善制造過程的可控制性，降低成本以及提高產(chǎn)品質(zhì)量?！ ∽詣愉亷Ъ夹g(shù)利用數(shù)控技術(shù)實現(xiàn)預浸帶剪裁、定位、鋪疊的自動化。與手工相比，自動鋪帶技術(shù)可降低制造成本30%~50%，主要適用于各種大尺寸、小曲率部件的制造。與傳統(tǒng)的數(shù)控加工不同，自動鋪帶技術(shù)屬于典型的增料制造技術(shù)，由裝備技術(shù)、軟件技術(shù)和工藝技術(shù)構(gòu)成，國外均已形成相關(guān)的工業(yè)產(chǎn)品。在自動鋪帶CAD/CAM軟件方面，
2、西方發(fā)達國家經(jīng)過幾十年的研究，已經(jīng)開發(fā)了多套商用自動鋪放CAD/CAM軟件，并形成了完備的復合材料設計制造解決方案。其中，Tapelay軟件應用比較成熟，Tapelay軟件是由空中客車公司（AIRBUS）與法國應用數(shù)學中心（CIMPA）以航空航天領(lǐng)域廣泛采用的CATIAV5軟件為平臺，基于CATIACAAV5技術(shù)聯(lián)合開發(fā)的自動鋪帶CAD/CAM軟件。該軟件可直接集成到CATIAV5系列軟件中，包括自動鋪帶CAD部分的TapeGeneration模塊和CAM部分的TapeManufacturing模塊。TapeManufacturing模塊則能針對部分一步法鋪帶機與
3、兩步法鋪帶機生成相應的加工NC代碼[1]。目前，國內(nèi)報道可見的自動鋪帶CAD/CAM技術(shù)研究主要集中在軌跡規(guī)劃和加工仿真的基礎(chǔ)理論方面?！ ATIA/CAA二次開發(fā) 自動鋪帶數(shù)控編程系統(tǒng)采用組件應用架構(gòu)（ComponentApplicationArchitecture，CAA）C++二次開發(fā)實現(xiàn)。AutomationAPI（自動化應用接口）與CAAC++是CATIA二次開發(fā)常用的兩種方法，AutomationAPI入門容易，但功能限制大，CAAC++入門困難，但提供的接口全面，開發(fā)的程序效率高，能夠滿足用戶深層次專業(yè)化的要求?！ AAC++是基于
4、組件的定制開發(fā)，是對其組件對象的組合和擴展，采用了組件對象模型（COM）技術(shù)。CAAC++這種組件式的解決方案采用的開放式、可擴展的模塊化開發(fā)架構(gòu)，使得全球諸多軟件開發(fā)商可以參與達索系統(tǒng)（DassaultSystemes）產(chǎn)品的研發(fā)。CAAC++在具有更大的復雜度和難度的同時它也能夠?qū)崿F(xiàn)更強大的功能。CAA的實現(xiàn)，是通過提供的快速應用開發(fā)環(huán)境RADE（RapidApplicationDevelopmentEnvironment）和不同的API接口程序來完成的。 自動鋪帶規(guī)劃與編程軟件概述 自動鋪帶規(guī)劃與編程軟件的主要功能模塊包括鋪帶規(guī)劃、鋪帶編程、后置
5、處理3部分[2]?！ ′亷б?guī)劃是自動鋪帶支撐軟件的CAD部分，是自動鋪帶軟件中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準備。在鋪層中確定每條鋪帶位置（即鋪帶中心線所處位置）、輪廓邊界，以及鋪帶展平數(shù)據(jù)，并能夠適當調(diào)整鋪帶位置、寬度，以提高鋪放效率和質(zhì)量?！ ′亷Ь幊棠K是自動鋪帶支撐軟件的CAM部分，是本文的研究范疇，主要實現(xiàn)鋪帶鋪放過程數(shù)據(jù)文件的輸出，文件輸出格式為APT。這種文件可讀性強，容易及時發(fā)現(xiàn)問題?！ 『笾锰幚砉ぞ咄ㄟ^對鋪帶編程中輸出APT文件進行處理，輸出鋪帶設備鋪放、切割、檢測所需NC文件與其他數(shù)據(jù)文件。 自動鋪帶數(shù)控編程系統(tǒng)實現(xiàn) 鋪帶規(guī)劃完成之后進行自
6、動鋪帶的數(shù)控編程。自動鋪帶的數(shù)控編程設置工藝參數(shù)，生成鋪帶編程模型，然后進行軌跡計算并輸出APT文件。自動鋪帶數(shù)控編程系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括機床加工模式定義、加工操作創(chuàng)建、鋪放操作加工軌跡計算、超聲切割操作加工軌跡計算、激光檢測操作加工軌跡計算與加工軌跡保存與仿真?！ ?機床加工模式定義 機床加工模式定義一些基本信息，包括選擇機床與加工坐標系等。機床有4種加工方式，分別為A工序、B工序、超聲切割與激光檢測。由這4種加工方式組合成6種不同的機床加工模式。機床的這6種加工模式中可包括A工序、B工序（可選項，有可能不包括）、超聲切割與激光檢測。A工序的加工模
7、式根據(jù)帶寬（300mm，150mm）的不同有兩種，A工序、B工序都包含的加工模式，根據(jù)A工序的帶寬（300mm，150mm）與B工序帶寬（150mm，75mm）組合成4種。A工序、B工序中設置的參數(shù)包括壓棍的直徑與長度、壓輥力、進給速度、進/退刀高度等信息。超聲切割中設置調(diào)整點速度、進刀速度與切割速度。激光檢測中設置進給速度。在零件操作（PartOperation）中設置加工坐標系?！ ?加工操作創(chuàng)建 自動鋪帶過程由鋪放、切割與檢測3部分構(gòu)成，本文的加工操作相應地包括鋪放操作、超聲切割操作與激光檢測操作?！ ∽詣愉亷Ь幊滔到y(tǒng)在CATIA平臺上運行，其
8、編程操作的
