国内自动铺放CAD/CAM软件技术的研究现状

    由于相关技术封锁，加之缺乏相应的工艺技术和装备条件，国内目前尚未拥有商用的自动铺放CAD/CAM软件，相关技术仍处于积极探索研究之中。目前，报道可见的自动铺放CAD/CAM技术研究主要集中在轨迹规划和加工仿真的基础理论，对于自动铺放CAD/CAM技术后续模块功能及整体设计的研究鲜有报道。

    南京航空航天大学从平面、可展曲面简单复合材料构件的自动铺带入手，积极开展自动铺放研究工作。如胡翠玲等通过微分几何原理证明了可展曲面上“自然路径”与测地线的等价性；臧建峰等在此基础上研究了平面、简单可展曲面（如圆柱、圆锥面）的自动铺带问题，研究分析了自动铺带工艺过程并基于AutoCAD通用CAD平台完成了自动铺带CAD/CAM软件开发的探索工作；渠涛等开展了开孔圆柱两步法自动铺带轨迹规划和仿真的探索工作；王升等针对自动铺带“自然路径”规划算法数学模型和近似计算误差分析等问题中，提出了基于测地坐标系的“自然路径”轨迹规划方法并利用龙格―库塔法数值求解“自然路径”轨迹规划算法中两点间的测地线问题；罗海燕等受四边形网格化求解“自然路径”的启发，利用STL文件对自由曲面进行三角网格划分，并平移轨迹中心线形成参考线的方法处理“奇异点”问题。

    目前，自动铺丝技术的研究主要集中在根据初始参考线在曲面上做等距平移进行轨迹规划和与某一参考轴线成固定角度进行轨迹规划。构造合适的初始参考线，建立适当的曲面平移方法和求取合适的参考轴线并构造曲面上与该参考轴线成固定角度的迭代格式成为了国内研究的热点。如李善缘等提出由一组数据点拟合样条曲线正交投影到铺放曲面作为初始参考线的方法；党旭丹等开展了基于测地线的平行等距规划算法的研究工作，提出利用测地线偏移初始参考线，概念明晰但计算量甚大难以实际应用；林福建等探索了利用三角面片进行曲面离散、按与参考轴线成固定角度的方法进行轨迹规划；王念东等研究了管状构件的规划方法，利用分片圆切法求得关键点构造控制母线后，通过插值法求出所有控制母线作为参考轴线并按与参考轴线成固定角度的方法生成轨迹，并对可能出现的覆盖性分析问题进行了讨论，探索了覆盖性分析算法；周