基于近似测地线的分层次自动铺带轨迹规划方法

自动铺带技术是一种增量制造技术,适用于制造翼面、壁板等大尺寸、小曲率复合材料构件,具有加工成本低、效率高等特点。轨迹规划是自动铺带技术的关键环节,它直接关系到复合材料构件的成型精度与质量。现有的自动铺带轨迹规划方法难以便捷兼顾调控铺放间隙与防止铺放褶皱,保证铺带产品的最终质量。有鉴于此,提出了一种基于近似测地线的分层次铺放轨迹规划方法。主要目标是合理利用预浸带允许变形能力,在防止铺放褶皱产生的前提下,保证相邻带料不产生覆盖,且间隙不超过2.5 mm。首先,研究了铺放间隙的产生与演化规律,给出了几种典型曲面上初始铺放间隙的优化方法。接下来,提出了近似测地线的数学模型与求解格式。然后,基于铺放褶皱的产生机制与铺放间隙的演化规律,确定了近似测地线的测地曲率大小与符号。最后,在双曲面模具以及自由曲面模具上验证了所提出方法的有效性。     

自动铺带机／铺丝机（ATL／AFP）-现代大型飞机制造的关键设备（上）

复合材料作为现代航空飞行器主结构用材时代已来临,采用复材整体结构件作为现代大型飞机主结构部件设计已是明显的发展趋势,而用于制造复材整体构件的自动铺带机(ATL)与自动铺丝机(AFP)则成为现代大型飞机制造的关键设备.本文将对ATL/AFP机床基本构成、铺放工艺原理、工业应用现状和发展趋向进行较全面详细介绍与讨论.     

复合材料加工机床

复合材料加工机床是目前先进复合材料数字化制造的技术热点。复合材料的自动铺放机床主要分为纤维缠绕机床和自动铺放机床2种,自动铺放机床再可分为自动铺带机床和自动纤维铺放机床2种。描述了各种复合材料加工机床的结构以及纤维束的加热和切割、纤维丝束的输送、纤维铺放和紧压3项技术难点,介绍了模块化铺带头、纤维铺放机器人2项技术的发展趋势。     

复合材料加工机床

复合材料加工机床是目前先进复合材料数字化制造的技术热点。复合材料的自动铺放机床主要分为纤维缠绕机床和自动铺放机床2种,自动铺放机床再可分为自动铺带机床和自动纤维铺放机床2种。描述了各种复合材料加工机床的结构以及纤维束的加热和切割、纤维丝束的输送、纤维铺放和紧压3项技术难点,介绍了模块化铺带头、纤维铺放机器人2项技术的发展趋势。     

基于温度对预浸料铺放质量的影响研究

针对自动铺带工艺的过程,分析了温度对于铺带过程中的预浸料铺放质量的影响。在一定的铺放速度和铺放压力下,通过实验分析温度对于铺带过程中的预浸料基体的流动性、铺带的带宽变形以及预浸料的黏附性变化影响。总结并分析了铺放温度对于预浸料铺带铺放效果的影响,为实际成型产品工艺提供帮助。     

龙门式复合材料自动铺丝机研发设计

先进复合材料具有高比强度、抗疲劳、耐腐蚀、设计制造一体化的特点,其在飞机上的用量和应用部位已经成为衡量飞机结构先进性的重要标志之一,而用于制造复合材料整体构件的自动铺丝设备成为现代飞机制造的关键设备。按照铺放16纤维丝束的要求,开发了具有自主知识产权的龙门式自动铺丝设备。     

Mastercam_X6在异形构件纤维铺放中的应用

基于Mastercam_X6,利用其数控多轴加工技术,将切削加工转化为复合材料成型铺放技术,通过将刀具的运动轨迹转化为铺丝头纤维铺放轨迹,进行异形截面零件的纤维铺放成型,实现数控自动铺放过程。试验以飞机襟翼的纤维铺放为例,针对异形截面,特别是含有凹曲面的制件,进行了铺丝头轨迹规划及创建、加工方式的对比选择、仿真加工、后置处理和NC程序输出,实现了数控多轴加工技术在异形截面纤维铺放上的成功应用,并对如何运用Mastercam软件实现复杂曲面的多轴纤维铺放作了对比探讨。     

压力对预浸料铺放质量的影响研究

针对自动铺带成型工艺,通过实验验证铺贴压力这一工艺参数对预浸料铺放效果的影响。实验研究结果表明,在一定的铺贴温度和铺贴速度下,铺贴压力对铺贴质量影响较小,为铺带工艺参数优化提供了指导。     

复杂曲面自动铺丝轨迹规划算法设计

针对复杂曲面自动铺丝轨迹生成问题,提出一种可自动生成铺丝轨迹的经线包络法,即按照曲面形态,自适应生成一族包络整个曲面的经线,然后以此作为参考线,根据复合材料铺丝束纤维的宽度、数量等工艺数据,生成与对应参考线成固定铺放角度的铺丝轨迹。该算法适用于采用参数方法描述的复杂曲面,仿真实例表明该算法可行且有效。     

铺丝头机械手设计探讨

本文介绍了复合材料铺放设备的组成,提出一种控制铺丝头运动的机械手设计方案,详细分析了三种消除齿轮传动回差的方法,为复合材料铺放设备设计提供参考.     

基于Web的复合材料车间生产计划调度信息系统构建

阐述国内航空企业复合材料制件车间生产计划与调度模型以及存在问题,提出在.net框架下,运用WebServices技术,基于B/S结构对生产计划调度信息系统进行开发.系统运行在国内某航空企业复合材科车间,在实际应用中大大提高了企业生产计划编制和调度的效率,促进了车间管理的信息化发展.     

飞机结构烧伤检测技术研究

飞机烧伤无论在地面,还是在空中均时有发生,是飞机损伤的主要形式之一,而且造成的损失比较严重。涡流电导率检测方法是检测飞机结构烧伤和烧伤程度的一种理想的无损检测方法,不仅检测精度较高,而且速度快,可实现原位检测,已逐渐成为外场尤其是战时烧伤检测的主要手段。     

自动化焊接技术在机械制造中的应用策略

在我国社会经济快速发展背景下,机械制造产业在整个国民经济发展中占据一定地位,当前已经逐步成为衡量国家综合国力、经济程度的重要指标之一,因此加快推动机械制造产业经济相关技术的快速发展是当前社会进步的重要目标,通过研发人员的不断努力,自动化焊接技术在机械制造生产中的应用,具有非常好的应用效果,就此,本文基于自动化焊接技术,分析其在机械制造中的应用意义,然后探讨其在机械制造生产中的实际应用,最后探讨自动化焊接技术在机械制造中的应用现状及未来发展趋势,以供参考。     

基于应用型人才培养数控实践教学分析与研究水

现代数控技术已成为机械制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础技术。而数控技术人才的严重短缺已成为全社会普遍关注的热点问题。高等院校作为高技能人才培养的中坚力量，要理论与实践并重，应用与创新齐抓，注重综合能力的培养，重在培养具有创新意识的应用型人才。     

面向航空航天的C/C复合材料加工技术研究

C/C复合材料是一类新型材料,其加工技术研究已成为行业发展的关键共性技术。首先,对其在航空航天领域的应用进行综合评述;其次,着重阐述C/C复合材料加工技术的研究历程和技术进展,尤其是在超声波、电火花、机械的三元复合加工方面;接着,在现有C/C复合材料加工技术取得明显进展的基础上,分析指出存在的问题和不足,并提出新的思路和方向,比如在多材料、非均匀材质切削机理、加工关键工艺技术和刀具研制等方面。     

薄壁弱刚性钛合金结构件制造工艺

随着新型材料冶金技术的发展与进步,钛合金作为“崛起的第三代金属”已完全替代了铝镁合金和钢构件,成为航天飞行器上应用范围最广的材料之一。从某新研制航天飞行器外部结构件用钛合金材料的特性及切削特点入手,针对薄壁弱刚性钛合金结构件在实际加工过程中遇到的诸多难点,提出了相应的解决办法,并重新设计了零件工装。结果表明,改进措施不仅保证了零件质量,而且提高了零件加工效率,使单件零件的生产周期缩短了近10h。     

基于智能制造的自动化关键技术分析

在智能制造生产模式下,自动化生产成为提高生产质量的关键,在本次研究中,将围绕重载工业机器人以及工业人工智能技术,详细阐述了自动化关键技术内容;同时阐述了基于智能制造自动化关键技术的保障技术手段,分别为云制造技术、物联网技术.从本文所介绍的技术要点来看,上述技术可以有效提升自动化生产水平,能够适应复杂条件下的生产工艺要求...     

Remotely piloted aircraft in the civil environment

Remotely piloted aircraft (RPA's) are of increasing interest to the military and others, as evidenced by a number of technology and development programs that are currently funded or planned. These programs have led to a number of test aircraft with significant capabilities, and future remotely piloted aircraft are forecast to become even more capable as the technology in a number of important subsystem areas is progressing at a rapid rate. As the size, weight and cost of RPA's is reduced, the prospect of using them for civilian applications becomes more likely.     

三维多向编织复合材料承力接头破坏模态

通过单向拉伸试验研究了三维多向整体编织复合材料单耳承力接头的破坏模式。试样选用T700碳纤维和环氧树脂,采用RTM(resin transfer molding树脂传递模塑)工艺制成。试验针对由3种编织工艺(三维四向编织、三维五向编织和三维六向编织)、两种连接孔加工方式(机械钻孔和编织孔)、两种几何外形所组成的十组三维编织复合材料单耳承力接头的破坏机理与破坏载荷进行了初步探索研究,并对其在航空结构中的可应用性做出了评估。     

Mixed Reality-based Interactive Technology for Aircraft Cabin Assembly

Due to the narrowness of space and the complexity of structure, the assembly of aircraft cabin has become one of the major bottlenecks in the whole manufacturing process. To solve the problem, at the beginning of aircraft design, the different stages of the lifecycle of aircraft must be thought about, which include the trial manufacture, assembly, maintenance, recycling and destruction of the product. Recently, thanks to the development of the virtual reality and augmented reality, some low-cost and fast solutions are found for the product assembly. This paper presents a mixed reality-based interactive technology for the aircraft cabin assembly, which can enhance the efficiency of the assemblage in a virtual environment in terms of vision, information and operation. In the mixed reality-based assembly environment, the physical scene can be obtained by a camera and then generated by a computer. The virtual parts, the features of visual assembly, the navigation information, the physical parts and the physical assembly environment will be mixed and presented in the same assembly scene. The mixed or the augmented information will provide some assembling information as a detailed assembly instruction in the mixed reality-based assembly environment. Constraint proxy and its match rules help to reconstruct and visualize the restriction relationship among different parts, and to avoid the complex calculation of constraint's match. Finally, a desktop prototype system of virtual assembly has been built to assist the assembly verification and training with the virtual hand.