基于ProE的五轴数控缠绕机仿真及参数化设计

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1、武汉理工大学硕士学位论文基于Pro/E的五轴数控缠绕机仿真及参数化设计姓名：徐岩申请学位级别：硕士专业：机械制造及其自动化指导教师：王志辉20060501武汉理_L=大学硕士学位论文摘要在复合材料的成型工艺中，纤维缠绕成型工艺由于具有产品强度高、可整体成型及能更好发挥纤维高强度特性等特点，得到了广泛的应用。纤维缠绕机作为生产聚合物基复合纤维缠绕制品的专用设备，它的设计和生产是机械制造行业中的一个新门类。鉴于缠绕制品的多样性和复杂性，以及在不同应用领域对缠绕制品的线型精度和质量要求的差异，目前缠绕机的通用化、标准化和系列化程度不高。Pro／E

2、ngineer是PTC推出的一款功能强大的CAD软件，虽然在国内已经得到了广泛的应用，但能够充分利用Pro／Engineer的强大功能，进行机械辅助设计的并不多。本课题以Pro／Engineer作为二次开发平台，利用Pro／TOOLKIT二次开发技术及参数化技术建立一个智能CAD系统。把缠绕机的整个设计工作都纳入到Pro／Engineer的体系当中，提高机械设计的效率。其主要内容如下：1．五轴数控缠绕机的设计建模本设计的五轴较以前设计的不同，在于增加了升降坐标的运动：我们主要运用Pro／Engineer作为平台，实现缠绕机的设计、三维建模与

3、装配。2．Pro／Mechanica结构分析以Pro／Mechanica为平台，对五轴数控缠绕机的关键零部件进行有限元分析，及优化设计。3．运动仿真对缠绕机进行运动仿真，仿真缠绕过程，生成缠绕线型，并分析线型。4．参数化设计基于Pro／Engineer的参数化功能及Pro／TOOLKIT二次开发技术实现缠绕机的整机参数化。芯模尺寸在三个系列变化。关键词：纤维缠绕，Pro／Engineer，参数化，仿真武汉理I：人学硕士学位论文AbstractInthefieldofformingprocessesforcompositematerials，

4、filamentwindingformingprocessiswidelyusedbecauseofitsgoodperformance．Thefilamentwindingequipmentisthespecialequipmentfortheproductionmadeofcompositematerials．Itsdesignandproductionisanewfieldofthemechanicmanufacture．Becauseofdiversityandcomplexityofproductions，andthediffer

5、entrequirementsaboutlinetypeprecisionandproductionqualityindifferentfields，thefilamentwindingequipmenthasalowdegreeinproductioncurrency、productionstandard、productionseries．Pro／EngineerisapowerfulCADsoftwarefromPTC．Thoughit’Swidelyusedinchina，itspowerfulmodulesareseldomfull

6、yused．ThispapertakesPro／Engineerastheapplicationdevelopmentplatform，andaimedtosetupanintelligentCADsystem，tocarryoutallthedesigningtasksoffilamentwindingmachinebyPro／Engineer．ThemaintasksundeRakeninthepapersareasfollows：1．DesignthefiveaxesnumericalfilamentwindingmachineinP

7、ro／Engineer．Thedifferencebetweenthisdesignandformaldesignisthatweaddaup．and．downmovementtothemachine；Wedesigning、modelingandassembly棚inPro／Engineer．2．Pro／MechanicaStructumAnalysisandoptimizethekeyparsofthemachinebasedOnPro／Mechanica．3．MovementsimulationAccordingtotheruleso

8、ffilamentwinding，simulatethewindingprocessbased011themodelwedesignedbyPro／Engineer；carryo