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《復(fù)合材料構(gòu)件自動鋪帶數(shù)控編程系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、臺州亞古機(jī)床設(shè)備有限公司復(fù)合材料構(gòu)件自動鋪帶數(shù)控編程系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用復(fù)材構(gòu)件手工成型時,預(yù)浸帶經(jīng)剪裁后手工鋪疊、壓實到模具表面。隨著復(fù)材構(gòu)件在現(xiàn)代大型飛機(jī)上廣泛應(yīng)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(yù)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,
2、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,西方發(fā)達(dá)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(fù)合材料設(shè)計制造解決方案。其中,Tapelay軟件應(yīng)用比較成熟,Tapelay軟件是由空中客車公司(AIRBUS)與法國應(yīng)用數(shù)學(xué)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Ta
3、peManufacturing模臺州亞古機(jī)床設(shè)備有限公司塊。TapeManufacturing模塊則能針對部分一步法鋪帶機(jī)與兩步法鋪帶機(jī)生成相應(yīng)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(yīng)用架構(gòu)(ComponentApplicationArchitecture,CAA)C++二次開發(fā)實現(xiàn)。AutomationAPI(自動化應(yīng)用接口)與CAAC++是CATIA二次開發(fā)常用的兩種方法,Au
4、tomationAPI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++是基于組件的定制開發(fā),是對其組件對象的組合和擴(kuò)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(kuò)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(dá)索系統(tǒng)(DassaultSystemes)產(chǎn)品的研發(fā)。CAAC++在具有更大的復(fù)雜度和難度的同時它也能夠?qū)崿F(xiàn)更強(qiáng)大的功能。CAA的實現(xiàn),是通過提供的快速應(yīng)用開發(fā)環(huán)境RADE(RapidApp
5、licationDevelopmentEnvironment)和不同的API接口程序來完成的。 臺州亞古機(jī)床設(shè)備有限公司 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(zhǔn)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(dāng)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
6、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(qiáng),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(jìn)行處理,輸出鋪帶設(shè)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(jìn)行自動鋪帶的數(shù)控編程。自動鋪帶的數(shù)控編程設(shè)置工藝參數(shù),生成鋪帶編程模型,然后進(jìn)行軌臺州亞古機(jī)床設(shè)備有限公司跡計算并輸出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(jī)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
7、與加工軌跡保存與仿真。 1機(jī)床加工模式定義 機(jī)床加工模式定義一些基本信息,包括選擇機(jī)床與加工坐標(biāo)系等。機(jī)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(jī)床加工模式。機(jī)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(shè)置的參數(shù)包括壓棍的
8、直徑與長度、壓輥力、進(jìn)給速度、進(jìn)/退刀高度等信息。超聲切割中設(shè)置調(diào)整點速度、進(jìn)刀速度與切割速度。激光檢測中設(shè)置進(jìn)給速度。在零件操作(PartOperation)中設(shè)置加工坐標(biāo)系。 2加工操作創(chuàng)建臺州亞古機(jī)床設(shè)備有限公司 自動鋪帶過程由鋪放、切割與檢測3部分構(gòu)成,本