凹回转曲面纤维缠绕架空分析及应用

针对诸如带喷管固体火箭发动机的凹曲面过渡段等负高斯曲率面的缠绕,应用微分几何曲面理论推导出了凹回转曲面的纤维缠绕架空条件及判据,并对不同的过渡段曲线进行了分析,分别给出了判别公式。通过缠绕实验验证了架空判据的正确性和实用性,表明采用单叶双曲面比采用凹圆曲线回转曲面具有更好的缠绕工艺性,且其直纹线的缠绕角恰好为不架空的临界缠绕角;缠绕时,为了保证运动的平稳性,需要剔除奇异点,进行平滑处理。     

数控纤维缠绕机芯模处理软件的研究

给出了离散点输入芯模的数学处理过程，从而对任意给定的芯模轮廓曲线有了统一的处理方法，统了一芯模输入，为非测地线缠绕软件的输入芯模“微元化”提供了理论依据，并为后面的缠绕计算奠定了基础。     

一个面向5轴曲面加工的实时NURBS曲面插补器

提出了一个实时非均匀有理B样条(NURBS)曲面插补器,论述了5轴平头刀加工方法运用Taylor展开和坐标变换方法分别推导并实现了NURBS插补、刀具有效加工半径、刀具补偿以及逆运动变换等算法。与传统自由曲面加工不同的是,所提出的插补器能根据刀触点进给率而非刀位点进给率实时生成计算机数控(CNC)机床运动指令。对实例零件曲面进行演示与仿真分析结果表明该曲面插补器可以应用于5轴曲面加工中。     

CAD/CAM技术在复合材料缠绕成形工艺中的应用

将CAD/CAM技术应用于纤维缠绕成型工艺过程中,介绍了其整体架构和实现过程。同时,在分析了成形工艺过程特点的基础上,对CAD/CAM系统各个组成模块和功能进行了深入的分析和研究。     

数控纤维缠绕机后置处理程序的研究

在缠绕程序编制中，后置处理是数控缠绕机的关键问题。本文根据测地线缠绕的数据文件，研制了四坐标纤维缠绕机的后置处理程序。     

角速度可控的五坐标NURBS插补方法实现(英文)

在复杂形体零部件的高速高精数控加工方面,五坐标数控机床起着非常重要的作用。为了适应高速加工的需要,提出了一种用于机床五坐标加工的非均匀有理B样条(NURBS)插补指令。采用该插补指令进行数控加工时,为了获取实时加工过程中的刀位矢量,开放式控制器以相邻刀位矢量间的夹角为参数构造方位B样条曲线。构造映射插补过程中位置曲线弧长和方位矢量角度的多项式曲线,利用该曲线实现线性轴速度及旋转轴速度的同步控制。详细介绍了该插补指令的算法流程及其在开放式控制器中的实现过程。最后,通过加工实例验证了该插补指令的性能。     

缠绕设备张力控制系统的分析

本文系统地论述了缠绕设备张力控制系统的组成和一般概念；分析了设计过程中要考虑的主要问题，提出了实时、外变张力系统几种实用方案。     

数控缠绕机的性能和控制系统的组成及使用编程

JKCR100-600B四坐标联动数控缠绕机,其主要性能指标为:缠绕直径100～1000mm,芯模重量2t,纱线速度40m/min;可缠绕对象为等开口、不等开口压力容器,包括锥体和球体等。根据缠绕过程中各坐标运动速度高、重复定位精度高等特点,在机械传动结构中采用了齿轮无间隙传动,为了减小运动部件的重量和摩擦力,采用了空心焊接结构和滚动导轨等。根据部颁标准规定了各运动坐标的符号,并定义各坐标的计数器为0时为机器原点。控制系统是由八位通用微机加扩展系统组成,扩展箱内插11块模板;各模板的主要功能:倍频、分频、计数、输入/输出D/A转换等。系统程序是由用户输入程序、计算程序、控制程序等组成。并以带有椭球封头的压力容器缠绕为例说明用户编程过程。     

用于五坐标加工的样条插补控制器及其在开放式数控系统中的实现(英文)

为满足复杂形体件高速高精数控加工的需要,在自行研制的开放式数控系统中开发了具有曲线插补功能的五坐标机床控制器。介绍了该曲线插补功能的指令格式及数控文件的编制过程。在控制器内部生成的位置矢量插值曲线和方位矢量插值曲线二阶连续,且该两曲线中立于逆机床运动。通过配置相应的运动变换模块,该控制器可适应任意形式五坐标机床。位置样条曲线采用截断的泰勒级数展开式进行实时离散计算。通过建立位置样条曲线参数和方位样条曲线参数的对应关系,使得加工过程中平动轴和旋转轴协调运动。通过实际加工验证了该控制器的性能。     

开放式数控系统中五轴样条插补功能的实现方法(英文)

针对现行复杂曲面加工常采用的五轴联动线性插补方法速度精度较低且数控文件大等缺点,利用非均匀有理 B 样条(NURBS)曲线在表示空间曲线时具有的优势,提出了一种适合于五轴联动实时插补运算的双 NURBS 曲线指令格式。同时介绍了这种格式数控代码的生成过程。给出了在自行研制的开放式数控系统中实现其插补功能的方法。通过实例表明所提出的方法完全可以克服五轴线性插补方法的不足之处,并且是切实可行的。