铺放制品质量轻,性能稳定,广泛用于航空航天,军工产品,体育器材等结构材料。纤维铺放制品是通过铺放技术生产出来的,铺放技术是利用铺放设备,将纤维预浸带通过加压加热的方式一层一层的覆压在模具表面,成型后得到铺放制品。根据不同零件的形体要求,铺放过程中需要根据情况进行切断,以进行下一个循环的铺放。碳纤维预浸带超声波切割器的设计与研究旨在解决碳纤维预浸带在铺放过程中的动态切割问题,即可以实现一边铺放一边切割,提高铺放效率,同时本切割器亦可独立工作,切割碳纤维预浸带或者其他类型纤维带。本文设计了一整套用于碳纤维预浸带的切割器,从被切割的对象出发,研究了碳纤维预浸带的相关特性,超声波切割过程中压力、速度和功率之间的关系,并用曲线图将其描述出来。利用三维设计软件Pro/E设计切割器的机械结构部分,包括夹具、转轴、连接机构、宽度调节机构、压辊机构和底板设计等。设计的机械结构部分可以实现切断碳纤维预浸带而不伤及下面的衬纸,可以实现不同的形状要求的切割,可以实现动态切割。设计完成后对关键零部件运用有限元分析软件ANSYS进行静力学分析,得到变形量和最大应力,为结构部分的优化设计提供参考。对关键模块运用动力学软件ADAMS进行的动力学仿真,获取其运动过程中的力、速度和加速度曲线,以了解此模块的运行是否平稳。对整体结构用Pro/Mechanism模块实现运动过程进行仿真,检查运动过程中有无干涉。最后对切割器控制系统的硬件和软件系统的设计,硬件部分选用美国泰道公司的PMAC运动控制卡搭建一套开放式数控系统,构成了一个四轴联动的数控系统。软件部分基于VC++6.0开发一套友好的人机界面,用户可以在此界面实现程序的输入,系统调试,监控等功能,方便用户操作。