自动铺丝运动仿真作为复合材料自动铺丝CAD/CAM技术的重要组成部分,对验证轨迹规划的正确性、后置处理的有效性具有重要的工程实践意义。本文以自动铺丝运动仿真为研究对象,旨在建立自动铺丝仿真软件框架,解决自动铺丝各个设计阶段的可视化难题。首先,通过分析自动铺丝编程的一般流程,将自动铺丝编程分为数模处理、轨迹规划、后置处理和运动仿真四个步骤。提出建立自动铺丝编程的可视化仿真界面,对自动铺丝编程的每一个设计步骤及其结果进行仿真验证,从而提高自动铺丝编程的可靠性和效率。根据本软件系统的功能设计要求进行了自动铺丝编程的模块划分和相应的软件界面设计,使自动铺丝编程的各个设计阶段及其结果均以可视化界面呈现,具有良好的人机交互效果。其次,对铺丝轨迹信息进行总结,编写了基于特定轨迹点数据格式的轨迹仿真软件模块,可独立于三维建模软件实现自动铺丝中心轨迹和多丝束轨迹的静态和动态等多种组合的验证,丰富了轨迹规划的验证方法,使轨迹的线形仿真更加生动地反映自动铺丝的真实情况。运动仿真首先分析了铺丝机构的运动学问题及其对运动仿真的作用,并根据仿真数据的来源对基于轨迹点数据、基于NC数据和基于轨迹点、NC数据的三种运动仿真实现方法进行研究,实现了自动铺丝轨迹绘制与铺丝设备联动的仿真效果,可模拟真实的自动铺丝成型过程,有效地提高了对自动铺丝NC数据的验证力度。最后,为实现所提出的自动铺丝仿真设计,利用Microsoft Visual C++开发平台进行了仿真软件的开发,通过对锥壳环向自动铺丝、球形镜面经线与纬线自动铺丝和平面曲线自动铺丝的轨迹规划、后置处理进行仿真,并结合具体铺放实验对比仿真结果,验证了本文自动铺丝仿真软件的可靠性和适用性。