復合材料異型構(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)展和應用。在對大型弱剛性構(gòu)件進行鋪放加工時，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機身自動化鋪放加工為研究背景，針對機身芯模剛性差，機身外形為凸曲面的特點，設(shè)計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”型支撐進行了介紹，分析了兩類支撐裝置的優(yōu)缺點，結(jié)合機身結(jié)構(gòu)特點，提出了一種適用于飛機機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支撐方案。其次，通過分析機身支撐截面形狀和DXF圖形存儲特點，建立相應的幾何模型，提出了一種適用于該支撐裝置的支撐運動軌跡算法，并對算法進行了動態(tài)性能分析與動畫仿真制作。再次，根據(jù)所提出的支撐方案和運動軌跡算法，結(jié)合機身芯模的幾何特點，對支撐裝置的機械結(jié)構(gòu)做了詳細的設(shè)計和選型計算，同時，根據(jù)有

3、限元法思想，利用ANSYS Workbench軟件對裝置關(guān)鍵零部件做了靜力學分析，驗證了支撐裝置剛度的可靠性。最后，為實現(xiàn)對所設(shè)計支撐裝置的自動化控制，進行支撐控制系統(tǒng)研究。該支撐控制系統(tǒng)包括支撐輪運動控制系統(tǒng)和微機控制系統(tǒng)。微機控制系統(tǒng)負責信息監(jiān)控、參數(shù)設(shè)置和操作;支撐輪運動控制系統(tǒng)負責控制兩個支撐輪電機運行。
　　本文以小鷹500機身作為成型構(gòu)件，設(shè)計了一種基于纖維鋪放設(shè)備的中間支撐裝置和運動控制算法，通過對裝置進行性能分析和