逆向工程在閉式葉輪反求設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究.pdf

1、20世紀(jì)中期，為了消化、吸收國(guó)外產(chǎn)品的先進(jìn)技術(shù)，以及復(fù)雜曲面零件的檢測(cè)需要，產(chǎn)生了“實(shí)物逆向反求”方法，即逆向工程。這種方法是從已有的實(shí)物模型入手，首先對(duì)模型進(jìn)行三維數(shù)字化測(cè)量，利用測(cè)量所得數(shù)據(jù)，重構(gòu)實(shí)物的CAD模型，再對(duì)此模型進(jìn)行CAE分析、改進(jìn)、創(chuàng)新，最后制造出新產(chǎn)品。本文針對(duì)包含復(fù)雜內(nèi)腔的閉式葉輪，論述了實(shí)施逆向工程的具體操作方法。
　　 首先介紹了閉式葉輪的正向設(shè)計(jì)方法，即根據(jù)水泵的性能參數(shù)(流量、揚(yáng)程、功率、轉(zhuǎn)速等)，

2、計(jì)算出葉輪的結(jié)構(gòu)尺寸和葉片的型線坐標(biāo)值，再依據(jù)這些數(shù)據(jù)繪制葉輪的軸面投影圖和葉片的剪裁圖。從正向設(shè)計(jì)方法中分析出，只要知道了葉輪前、后蓋板上一系列點(diǎn)的高度H和半徑R坐標(biāo)值，便可以畫(huà)出葉輪的軸面流道投影圖；確定一個(gè)高度值H的軸垂面，在此面上分別測(cè)量不同角度上的軸面與葉片工作面和非工作面的交點(diǎn)的極坐標(biāo)值(角度θ和半徑R)，即可繪制葉片的柱面坐標(biāo)裁剪圖。
　　 根據(jù)中小型制造企業(yè)的實(shí)際情況，文章介紹了利用坐標(biāo)鏜床或者坐標(biāo)銑床以及特制的

3、彈性探針、萬(wàn)能電表等工具進(jìn)行閉式葉輪的數(shù)據(jù)采集。這種數(shù)據(jù)采集方法的原理與三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)相同，只是配合特制的彈性探針、萬(wàn)能電表等工具，可以進(jìn)行葉輪流道內(nèi)部的數(shù)據(jù)測(cè)量。通過(guò)分析葉輪的功能和原理，規(guī)劃了合理的測(cè)量區(qū)域和測(cè)量曲線，即只測(cè)葉輪流道內(nèi)部前、后蓋板曲線和葉片工作面和非工作面上的特定曲線。避開(kāi)了一般逆向測(cè)量獲得的“點(diǎn)云”數(shù)據(jù)，也不需要逆向軟件對(duì)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，直接用正向CAD軟件進(jìn)行葉輪模型重構(gòu)。
　　 本文介紹了一種基于So

4、lidworks軟件的葉輪模型重構(gòu)方法，利用Solidworks的多種曲線功能，對(duì)生成的初始曲線進(jìn)行檢查、分析和修正；將放樣獲得的葉片工作面和非工作面延伸至葉輪的前、后蓋板，再等距曲面取得葉片與前、后蓋板的相交面，實(shí)現(xiàn)葉片與前、后蓋板的無(wú)縫結(jié)合，方便后續(xù)的質(zhì)量、體積測(cè)量和CAE分析；通過(guò)文件讀入曲線三維坐標(biāo)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)葉片型線進(jìn)行參數(shù)化驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)方法，方便以后的葉輪改型或創(chuàng)新設(shè)計(jì)。
　　 利用Solidworks Flow S