基于UG的三元整體葉輪的曲面造型
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- 摘要:葉輪類零件是一類具有代表性且造型比較規(guī)范的、典型的通道類復(fù)雜零件，其形狀特征明顯，工作型面的設(shè)計涉及到空氣動力學(xué)、流體力學(xué)等多個學(xué)科，因此曲面加工手段、加工精度和加工表面質(zhì)量對其性能參數(shù)都有很大影響。故葉輪的設(shè)計與制造密不可分。
隨著航空航天事業(yè)的發(fā)展,整體葉輪作為發(fā)動機的關(guān)鍵部件,對發(fā)動機性能影響大,它的加工成為提高發(fā)動機性能的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié),而葉輪的精密幾何實體造型是葉輪加工的必要前提。文章以典型的CAD/CAM軟件(UG CAD)及應(yīng)用實例(整體葉輪的三維CAD 建模)為背景,說明UG CAD軟件三維造型的基本步驟、思路,為整體葉輪的三維CAD 造型提供參考。
本文討論了利用B樣條曲線插值反求直紋面葉片型線的方法，進而借助UG完成了直紋面形式的整體葉輪幾何造型。結(jié)果表明針對一組空間坐標點和各點處的厚度值，采用累加弦長參數(shù)化對其進行三次s樣條曲線插值，可保證該空間曲線C2連續(xù)，同時各點處的厚度值也連續(xù)，這種方法可用于多維數(shù)據(jù)的插值與逼近。
分析了三元整體葉輪葉片曲面的局部特征，在此基礎(chǔ)上，利用微分幾何學(xué)知識，生成了五坐標線接觸法粗、精加工用的刀具運動軌跡。結(jié)果表明對于三元整體葉輪的側(cè)銑加工，在規(guī)劃刀具路徑時，可根據(jù)中性面上的蓋盤曲線、軸盤曲線和相應(yīng)點處的葉片厚度構(gòu)造葉片曲面，進而生成刀具軸跡面，刀具沿軸跡面的運動則包絡(luò)出葉片曲面。
關(guān)鍵詞: 整體葉輪 UG CAD 造型 B樣條曲線插值 直紋面
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