基于UG的三元整体叶轮的曲面造型
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- 摘要:叶轮类零件是一类具有代表性且造型比较规范的、典型的通道类复杂零件，其形状特征明显，工作型面的设计涉及到空气动力学、流体力学等多个学科，因此曲面加工手段、加工精度和加工表面质量对其性能参数都有很大影响。故叶轮的设计与制造密不可分。
随着航空航天事业的发展,整体叶轮作为发动机的关键部件,对发动机性能影响大,它的加工成为提高发动机性能的一个关键环节,而叶轮的精密几何实体造型是叶轮加工的必要前提。文章以典型的CAD/CAM软件(UG CAD)及应用实例(整体叶轮的三维CAD 建模)为背景,说明UG CAD软件三维造型的基本步骤、思路,为整体叶轮的三维CAD 造型提供参考。
本文讨论了利用B样条曲线插值反求直纹面叶片型线的方法，进而借助UG完成了直纹面形式的整体叶轮几何造型。结果表明针对一组空间坐标点和各点处的厚度值，采用累加弦长参数化对其进行三次s样条曲线插值，可保证该空间曲线C2连续，同时各点处的厚度值也连续，这种方法可用于多维数据的插值与逼近。
分析了三元整体叶轮叶片曲面的局部特征，在此基础上，利用微分几何学知识，生成了五坐标线接触法粗、精加工用的刀具运动轨迹。结果表明对于三元整体叶轮的侧铣加工，在规划刀具路径时，可根据中性面上的盖盘曲线、轴盘曲线和相应点处的叶片厚度构造叶片曲面，进而生成刀具轴迹面，刀具沿轴迹面的运动则包络出叶片曲面。
关键词: 整体叶轮 UG CAD 造型 B样条曲线插值 直纹面
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