专利名称：复合材料铺放一步除料法的利记博彩app
技术领域：
本发明属于复合材料铺放成型技术领域。
背景技术：
在复合材料铺放的过程中，有时候根据芯模的外形或一些特殊要求，需要对 铺放带进行一些特殊的裁减。对于铺放带的裁减，国外很多研究机构采用两步除 料法，比如，他们首先将预成型带在专用的剪切设备上剪切，然后将剪切好的 各种形状的复合材料铺放带用纸带隔离开，并巻成可装夹在铺放头上的形状，便 于铺放成型。虽然这种工艺可剪切出各种复杂性状的铺放带，但是它的制作工艺 复杂，且巻带成辊后，如何将各个形状的预成型带准确的铺放到设定好的位置， 对于后期的铺放控制带来了新的困难。
发明内容
本发明旨在提出一种新的预成型除料法，有效提高铺放设备针对复杂形状铺 放带的铺放效率、节省设备成本。
复合材料铺放一步除料法要分段进行操作，首先送带轴开巻送带，运行 切割程序进行材料切割去除；然后刀具复位，送带轴转换工作模式，由主动 送带转换为被动力矩控制方式，提供铺放张力；最后铺放头运动将剩余铺放 带压附到芯模。
在进行上述切割运动之前，应首先根据铺放带宽和待去除材料形状设计 切割轨迹，然后编制切割控制程序，其中轨迹切割运动通过刀具自转轴、刀 具直线运动轴和送带轴三轴联动控制实现。
通过本发明一步除料法，对特定形状的铺放带，在铺放头上直接进行切割成 型，不必单独设计切割设备，并且铺放带一次开巻实现切割和铺放同吋进行，减 小了二次巻轴对铺放带的质量磨损。可避免单独切割和二次巻轴的繁琐步骤，有 效提高铺放设备针对复杂形状铺放带的铺放效率、节省设备成本。
图l:刀具结构图。 图2:简单轨迹切割原理图。 图3:切割程序控制框图。 图4:复杂轨迹切割原理图。
图中标号名称l.刀柄，2.刀片，3.收膜轴，4.膜，5.送带轴，6.收膜导
向磙，7.送带轴驱动奠基，8.刀具，9.纤维铺放带，IO.压磙，ll.收纸导向磙，
12.纸，13.收纸轴，曲线14和15为铺放带剪切轨迹。
实施方式-
一步除料法主要借助刀具的结构、材料、以及刀具和送带轴的联动轨迹控制 实现铺放带的切割，下面分别从刀具和联动控制两个方面介绍。
碳纤维复合材料带具有高强度的特点， 一般的刀具很难对其切割，刀具采用
超声波振动金属陶瓷刀，其振动振幅O. l,，频率为20 40kHz;金属陶瓷材料
使刀具不仅具有金属的韧性、高导热性和良好的热稳定性，又具有陶瓷的耐 高温、耐腐蚀和耐磨损等特性。其形状釆用图l所示的形状，刀具的形状 为菱形，其下面两侧均为刃口，厚度为lmm，有利于其保持强度和刚性。
在切割时，刀具刃口必须始终指向剪切轨迹方向，即刀刃始终沿着剪切 轨迹的切线方向，这样才能够保证有效的剪切。由于空间的限制，铺放头不 可能做的太大，为精简铺放头结构，剪切刀具的运动始终是一维运动，垂直 于铺放带的前进方向，联合送带电机的位置控制来插补各种形状。因此随着 插补运动的进行，形成刀具自转轴、刀具直线运动轴和送带轴等三轴联动控 制剪切的数控装置，其结构见图2。由于其运动为多轴联动，本发明采用运 动控制器进行插补运算来控制其联动，其剪切运动的控制框图见图3。首先 根据带宽和切割轨迹编制切割控制程序，待各部件装夹完毕，运行切割程序， 切割完毕后，刀具要进行自转轴和直线运动轴复位，并且同时对送带轴进行 工作模式转换，由主动送带转换为被动力矩控制方式，提供铺放张力，此时 铺放头继续运行，将剩余的铺放带压附到芯模上。
具体实施方式
一结合图l、图2和图3说明本实施方式，本实施方式由部 件1为刀柄，部件2刀片，部件3为收膜轴，部件4为膜，部件5为送带轴，部 件6为收膜导向磙，部件7为送带轴驱动奠基，部件8为刀具，部件9为纤维铺放带，部件10为压磙，部件11为收纸导向磙，部件12为纸，部件13为收纸轴， 曲线14组成；首先测量铺放带9带宽，并根据产品需要设计切割轨迹14， 编制切割控制程序；将铺放带辊安装到送带轴5上，进行手工连接纸带和膜 带，手动开巻，将膜4经过导向磙6连接到收膜轴3上，将纸12经过导向 磙11连接到收纸轴13上；给系统上电，收膜轴3和收纸轴13分别将膜4 和纸12张紧，然后对刀具3的自转轴和直线运动轴进行复位；运行切割控 制程序，刀具顺时针自转，之后刀具沿直线由后向前运动和送带轴开巻送带， 切割到轨迹14拐点，调整刀具3自转角度，并调整刀具直线运动与开巻送 带速比，继续切割，切割出轨迹14;程序运行完毕后，控制系统要对刀具 自转轴和刀具直线运动轴进行复位，以便下次切割；送带轴工作模式转换， 由主动送带转换为被动力矩控制方式，铺放头继续运行，直至压磙10将剩 余铺放带9压附到芯模表面。
具体实施方式
二结合图l、图2和图3说明本实施方式，本实施方式由部 件1为刀柄，部件2刀片，部件3为收膜轴，部件4为膜，部件5为送带轴，部 件6为收膜导向磙，部件7为送带轴驱动奠基，部件8为刀具，部件9为纤维铺 放带，部件10为压磙，部件11为收纸导向磙，部件12为纸，部件13为收纸轴， 曲线14组成；在切割过程中，刀具3初始位置在铺放带前面，切割时，刀具由
前向后运动，同时送带轴执行收带动作，切割出设计轨迹14。其它组成及操作 步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三结合图l、图3和图4说明本实施方式，本实施方式由部 件1为刀柄，部件2刀片，部件3为收膜轴，部件4为膜，部件5为送带轴，部 件6为收膜导向磙，.部件7为送带轴驱动奠基，部件8为刀具，部件9为纤维铺 放带，部件10为压磙，部件11为收纸导向磙，部件12为纸，部件13为收纸轴， 曲线15组成；在切割较为复杂轨迹15的过程中，刀具3需要往复运动，同时送 带轴执行放带和收带动作，编程控制切割过程的速比和刀具转向，切割出设计轨 迹15。其它组成及操作步骤与具体实施方式
一相同。
权利要求
1、一种复合材料铺放一步除料法，其特征在于包括以下过程(1)、首先根据铺放带宽和待去除材料形状设计切割轨迹，进一步编制切割控制程序；(2)、分段进行以下操作铺放带开卷-材料切割去除-刀具复位及送带轴转换工作模式-剩余铺放带压附到芯模。
2、 根据权利要求1所述的复合材料铺放一步除料法，其特征在于通过刀 具自转轴、刀具直线运动轴和送带轴三轴联动控制切割轨迹。
3、 根据权利要求1所述的复合材料铺放一步除料法，其特征在于切割刀具采用超声波振动金属陶瓷刀，其振动振幅0.1nm，频率为2(T40kHz 。
全文摘要
一种复合材料铺放一步除料法，属于复合材料铺放成型技术领域。其特征在于包括以下过程(1)首先根据铺放带宽和待去除材料形状设计切割轨迹，进一步编制切割控制程序；(2)分段进行以下操作铺放带开卷-材料切割去除-刀具复位及送带轴转换工作模式-剩余铺放带压附到芯模。本方法可避免单独切割和二次卷轴的繁琐步骤，有效提高铺放设备针对复杂形状铺放带的铺放效率、节省设备成本。
文档编号B29C70/54GK101450534SQ20081023537
公开日2009年6月10日 申请日期2008年12月3日 优先权日2008年12月3日
发明者张建宝, 文立伟, 勇 李, 王显峰, 军 肖, 齐俊伟 申请人:南京航空航天大学