1、纖維自動鋪放成型技術(shù)是實現(xiàn)纖維復(fù)合材料自動化成型的關(guān)鍵制造技術(shù)，能有效降低復(fù)合材料構(gòu)件的制造成本，提高成型加工效率，保證構(gòu)件質(zhì)量，促進(jìn)纖維復(fù)合材料的廣泛應(yīng)用。要實現(xiàn)纖維自動鋪放成型，不僅需要硬件設(shè)備的支撐，也需要軟件系統(tǒng)的支持。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，虛擬制造技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到生產(chǎn)制造的各個過程當(dāng)中。同樣，纖維自動鋪放也離不開虛擬制造技術(shù)。
　　本課題主要針對纖維自動鋪放的虛擬數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，為自動鋪放線型規(guī)劃理論提供驗證支持。本文的主

2、要內(nèi)容如下：
　　1.建立虛擬環(huán)境下的纖維鋪放機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)模型。本系統(tǒng)選擇龍門式鋪放機(jī)作為原型，根據(jù)鋪放要求分析其運(yùn)動坐標(biāo)，確定鋪放機(jī)的運(yùn)動軸及整體結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上采用三維軟件設(shè)計鋪放機(jī)簡化模型，最后導(dǎo)出為通用格式文件，通過編程解釋文件，在VC++中利用OpenGL繪制模型，同時定義鋪放機(jī)的運(yùn)動軸。
　　2.對數(shù)控理論進(jìn)行研究，設(shè)計系統(tǒng)的虛擬數(shù)控單元，主要包括數(shù)控代碼解釋、加減速處理和插補(bǔ)運(yùn)算三個模塊。在本系統(tǒng)中，數(shù)控代碼解釋

3、模塊實現(xiàn)的功能是檢查代碼，提取鋪放信息，并將數(shù)據(jù)存儲起來。加減速處理模塊所能實現(xiàn)的功能是采用 S曲線加減速方式對速度進(jìn)行控制，并進(jìn)行速度轉(zhuǎn)接處理。插補(bǔ)運(yùn)算模塊所能實現(xiàn)的功能是采用線型插補(bǔ)方式進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算，生成驅(qū)動數(shù)據(jù)。
　　3.實現(xiàn)了纖維自動鋪放過程的動態(tài)顯示，在一定程度上反映了鋪放的效果。通過鋪放機(jī)各個時刻的運(yùn)動位姿狀態(tài)計算軌跡點(diǎn)，然后擴(kuò)展半個絲寬得到擴(kuò)展點(diǎn)，利用擴(kuò)展點(diǎn)以三角面片的形式繪制近似表示纖維絲束。同時通過鋪絲靴調(diào)整量不

4、斷改變鋪絲靴位置重繪鋪絲靴，來達(dá)到鋪絲靴隨構(gòu)件表面變化而不斷調(diào)整的效果。在增減絲束方面，通過設(shè)置鋪放標(biāo)志位決定絲束是否處于鋪放狀態(tài)來實現(xiàn)增減絲的效果。
　　4.在 VC++平臺上搭建出整個軟件界面，將界面分為圖形顯示區(qū)、數(shù)控面板區(qū)和代碼顯示區(qū)三個區(qū)域，完成鋪放過程動態(tài)顯示、代碼顯示、鋪放運(yùn)行狀態(tài)顯示和參數(shù)設(shè)置等功能，實現(xiàn)了人機(jī)交互的功能。
　　本文所設(shè)計的纖維鋪放虛擬數(shù)控系統(tǒng)能實現(xiàn)數(shù)控代碼的導(dǎo)入，進(jìn)行加減速控制，插補(bǔ)運(yùn)算，最