復(fù)合材料異型構(gòu)件鋪放設(shè)備中間支撐系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著復(fù)合材料的興起，纖維鋪放技術(shù)及設(shè)備的研發(fā)得到迅速發(fā)展和應(yīng)用。在對(duì)大型弱剛性構(gòu)件進(jìn)行鋪放加工時(shí)，構(gòu)件在自身重力和鋪絲頭的壓力作用下容易造成彎曲變形，影響其表面加工質(zhì)量和成型精度。為了減少構(gòu)件的彎曲變形，需要增加一些輔助措施。本課題以小鷹500機(jī)身自動(dòng)化鋪放加工為研究背景，針對(duì)機(jī)身芯模剛性差，機(jī)身外形為凸曲面的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種適用于大型凸曲面構(gòu)件旋轉(zhuǎn)鋪放成型的中間支撐系統(tǒng)。
　　首先，本文對(duì)傳統(tǒng)切削加工過程添加輔助支撐和葉片鋪放成

2、型“V”型支撐進(jìn)行了介紹，分析了兩類支撐裝置的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合機(jī)身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出了一種適用于飛機(jī)機(jī)身鋪放成型過程中的輔助支撐方案，即采用兩支撐輪的兩點(diǎn)支撐方案。其次，通過分析機(jī)身支撐截面形狀和DXF圖形存儲(chǔ)特點(diǎn)，建立相應(yīng)的幾何模型，提出了一種適用于該支撐裝置的支撐運(yùn)動(dòng)軌跡算法，并對(duì)算法進(jìn)行了動(dòng)態(tài)性能分析與動(dòng)畫仿真制作。再次，根據(jù)所提出的支撐方案和運(yùn)動(dòng)軌跡算法，結(jié)合機(jī)身芯模的幾何特點(diǎn)，對(duì)支撐裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)和選型計(jì)算，同時(shí)，根據(jù)有

3、限元法思想，利用ANSYS Workbench軟件對(duì)裝置關(guān)鍵零部件做了靜力學(xué)分析，驗(yàn)證了支撐裝置剛度的可靠性。最后，為實(shí)現(xiàn)對(duì)所設(shè)計(jì)支撐裝置的自動(dòng)化控制，進(jìn)行支撐控制系統(tǒng)研究。該支撐控制系統(tǒng)包括支撐輪運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和微機(jī)控制系統(tǒng)。微機(jī)控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)信息監(jiān)控、參數(shù)設(shè)置和操作;支撐輪運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制兩個(gè)支撐輪電機(jī)運(yùn)行。
　　本文以小鷹500機(jī)身作為成型構(gòu)件，設(shè)計(jì)了一種基于纖維鋪放設(shè)備的中間支撐裝置和運(yùn)動(dòng)控制算法，通過對(duì)裝置進(jìn)行性能分析和