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范的、典型的通道類復雜零件，其形狀特征明顯，工作型面的設計涉及到空氣動力學、流體力學等多個學科，因此曲面加工手段、加工精度和加工表面質量對其性能參數都有很大影響。故葉輪的設計與制造密不可分。
隨著航空航天事業的發展,整體葉輪作為發動機的關鍵部件,對發動機性能影響大,它的加工成為提高發動機性能的一個關鍵環節,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，同時各點處的厚度值也連續，這種方法可用于多維數據的插值與逼近。
分析了三元整體葉輪葉片曲面的局部特征，在此基礎上，利用微分幾何學知識，生成了五坐標線接觸法粗、精加工用的刀具運動軌跡。結果表明對于三元整體葉輪的側銑加工，在規劃刀具路徑時，可根據中性面上的蓋盤曲線、軸盤曲線和相應點處的葉片厚度構造葉片曲面，進而生成刀具軸跡面，刀具沿軸跡面的運動則包絡出葉片曲面。
關鍵詞: 整體葉輪 UG CAD 造型 B樣條曲線插值 直紋面
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