数控布带缠绕机工艺参数控制方法研究（可复制）.pdf

摘要数控布带缠绕机是用碳/酚醛、高硅氧/酚醛预浸胶带缠绕固体火箭发动机喷管,耐烧蚀、防热材料零部件、导弹鼻锥、发射筒以及宇航飞行器防热零部件的专用设备。对于布带缠绕机,西方先进工业国家对我国实行严格封锁、禁售政策。该类设备对于我国航天工业型号研制和生产是急需的配套工艺装备。因此,研究新型的、多轴、多功能、多物理参数控制的不规则零件缠绕设备和控制软件以及工艺参数匹配已是当务之急。本课题研究的目的就是打破国际禁运和技术封锁,自主研发拥有独立知识产权的高档多功能数控布带缠绕机。多功能数控布带缠绕机是集机械、电子、气动、控制、软件和数控等技术一体化的多学科交叉综合应用的复杂设备,它的研制是一个复杂庞大的系统工程,本文从参数控制角度出发,在认真研究复合材料成型工艺要求的基础上,对影响缠绕制品性能的张力、温度和压力等工艺参数进行研究,提出了切实可行的闭环控制方案,并增加自动尺寸测量功能,旨在提高数控布带缠绕机的性能和可靠性,完善其功能。使数控布带缠绕机的自动化程度更高,功能更全面,使用更方便。随着控制技术和硬件电路技术的发展,不断有各种成熟的专用控制器问世,其控制精度、可靠性等技术性能指标已经过实践的检验,完全可以用于多功能数控布带缠绕机的参数控制。所以,本文对数控布带缠绕机的研究也与时俱进,尽可能利用现有的技术成熟的控制器和控制算法。文中提出了新型张力装置,提高了张力测量的精度,为精确控制提供了条件。为了提高工艺参数控制软件的实时性,论文中采用硬件控制器完成张力和温度的闭环控制,工控机只负责参数的监视和显示。压力系统采用气动回路,气缸作为执行元件,比例阀为控制元件,使用动态积分分离算法闭环控制。成功研制出基于叵低车某叽绮饬抗δ堋本文的研究设计成果己成功应用到为某研究所研制的多功能数控布带缠绕机上,经过验收,缠绕出了完全符合要求的产品,用户对此十分满意。关键字:多功能布带缠绕机,闭环控制,张力控制器,自动尺寸测量西北工业大学硕十学位论文摘要
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,航空材料一直扮演着先导和基础作用,航空飞行器机体材料的进步不仅推动飞行器本身的发展,而且带动了地面交通工具及空间飞行器的进步,“一代材料,一代飞行器”是航空工业发展的生动写照,也是航空材料带动相关领域发展的真实描述,随着材料技术发展的突飞猛进,航天器的性能在近年里有了长足的发展。航空材料经历了铝合金、钛合金和复合材料发展阶段,现在发展的重点集中在低成本、高性能的复合材料技术上。材料技术的进步推动了航天器制造工艺技术的发展,新型材料要求新的制造工艺和工艺装备,所以航天产品零件的制造工艺和工艺装备的发展显得尤为重要。因为它涉及到复合材料产品能否制造出来,并制约着产品的质量和成本。高分子基复合材料的制造工艺和方法与传统的金属材料的制造完全不同。除少数产品以外,金属零件的制造基本上可以说是原材料的制造。各种产品是利用原材料鹗舨牧经过加工而制成的。与此相比,复合材料的制造主要涉及怎样按产品设计的要求实现成型,固化等。因此,与金属零件的制造相比,复合材料零件的制造有很大的灵活性。复合材料的主要特点是产品性能的可设计性和产品的易成型性。可以采用不同纤维和基体及不同的组份比得到不同的性能来满足产品使用目的,还可以通过铺层设计得到不同方向的不同性能,获得高的比强度和比刚度,达到产品性能优化目标,所以它既可节省材料又可设计出性能优越的产品。由于复合材料的易成型性,可以使产品结构形状更加具有任意性,能够比较容易经济地制造出大型复杂形状的产品。在产品设计时,能设计成整体的应尽量设计成整体,这可以保证受力纤维的连续性,减少连接点,减少装配工作量,同时有利于保证产品质量和减轻重量。复合材料具有高的比强度、比刚度,能有效地减轻航天器的结构质量或赋予某些特殊功能绶廊取⑽ǖ,易于实现产品设计、成型工艺,加工制造一体化,生产效率也能大幅度提高。西北上业大学硕十学位论文
.春喜牧铣尚凸ひ合材料结构与塑料、金属结构在性质上有着明显的差异,在成型技术上亦显著不同,主要表现在:复合材料结构设计与复合材料制造技术密切相关,在设计复合材料结构膨胀不匹配引起的热应力,其大小与选用的成型工艺参数有关。艺为消除或利用这一耦合影响提供可能。回应尽可能采用整体成型技