自动铺放技术是近年来发展很快的一种复合材料成型技术,具有“低成本、高性能”的优点,主要用于航空航天工业领域特殊构件的成型,如飞机桨叶大梁、机翼等。目前我国对该项技术的研究还处于起步阶段,研制出具有自有知识产权的技术设备十分必要。本文针对Z8F型飞机桨叶大梁成型工艺要求,对大梁带铺放机的总体结构作了研究和设计,主要完成工作如下:首先,结合大梁带铺放工艺,分析了预浸带铺放设备的运动轨迹,提出了逐层铺放的铺层理念,采用数控系统完成铺放控制。在铺放过程中,铺放头必须始终沿着铺放表面法线方向,铺放头通过X、Y、Z向的三轴联动完成铺放头插补运动,分析了其圆弧插补控制算法,同时给出铺放头运动轨迹的半径补偿方法。讨论了铺放过程中预浸带张力的相关数学模型。其次,对铺放机进行了结构设计。铺放机是专门用来实现铺层目的的设备。本文采用集成化设计概念,将铺放机的放料、除膜、张力控制、施压、剪切等必要装置集中起来,组成铺放头机构,通过控制系统控制铺放头按规划的轨迹运动就可以实现铺层目的。最后,将所设计的大梁带铺放机在Pro/Engineer中建立三维立体模型,对大梁带铺放机的运动进行计算机仿真,包括铺放头铺放过程的计算机仿真和铺放完毕后芯模取出过程的计算机仿真。