【摘要】：透平機械的主要功能是進行能量轉換,且其結構、性能的不斷優(yōu)化推動著航天、航空、船舶、石油化工等行業(yè)的發(fā)展,葉輪作為透平機械的核心部件,其結構的優(yōu)劣決定了透平機械性能的好壞。目前國內相關企業(yè)在設計、制造葉輪時多依靠國外價格昂貴的專用軟件,國內研究機構在葉輪CAD/CAM軟件研發(fā)方面的技術儲備還很少,許多基礎的算法均需要從頭開發(fā)。鑒于上述情況,本文利用NX二次開發(fā)技術設計開發(fā)半開式整體葉輪自動建模軟件,利用該軟件不但可以提高葉輪的建模效率,而且可以為后續(xù)解決單件小批量加工模式下葉輪的數控加工工藝快速編制問題奠定基礎,也符合目前智能制造的主旨。論文主要內容如下:本文首先對半開式整體葉輪結構進行分析,并給出葉輪數字化建模思路,再利用B樣條曲線、直紋面等相關理論基礎在MATLAB軟件和NX軟件中建立葉輪數字化模型,為后續(xù)研究奠定基礎。為得到可提高葉輪氣動性能的葉片橢圓形前緣,本文提出一種新的構造方法。首先利用橢圓極點極線性質提出一種與兩相交直線切于給定點的橢圓構造方法,而且可以根據實際需要確定橢圓長短軸比例,再利用空間變換構造出橢圓前緣,從而解決壓力面與吸力面上蓋盤曲線(或軸盤曲線)前端點處的切矢不在同一平面、無法直接構造圓弧或橢圓弧的問題,實現了所構造的橢圓形前緣與葉輪葉片的壓力面、吸力面光滑連接;最后通過NX建模分析驗證所提方法的有效性。在分析葉輪結構和葉片橢圓前緣的基礎上,通過NX二次開發(fā)平臺搭建出半開式整體葉輪建模程序。首先根據葉輪建模已知數據和建模參數要求構建葉輪建模菜單、建模對話框,在建模對話框直接讀取建模原始數據文件,并提前設定葉片橢圓前緣長短軸比例、葉片個數、葉片根部圓角半徑三個參數,即可通過內核函數完成樣條曲線、直紋面、偏置曲線、橢圓弧、曲面延伸、縫合實體、陣列等復雜命令,建立所需葉輪模型,從而實現葉輪自動建模,極大提高工作效率,且通過曲面分析驗證所建立模型符合實際需求。最后對葉片側銑刀位規(guī)劃進行研究。對工程中實際應用最廣泛的兩點偏置法進行分析,通過微分幾何學知識給出球頭圓柱銑刀在進行葉片側銑時刀軸矢量、刀心位置以及幾何殘留誤差的計算過程,運用實例分析了誤差分布規(guī)律,并在NX軟件中實現加工仿真。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH122

【參考文獻】

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本文編號：2773617