葉輪是離心泵的核心零件,也是最易磨損失效的零件,其運(yùn)行狀態(tài)直接影響泵產(chǎn)品的性能和效率。工程中經(jīng)常遇到因葉輪的磨損而導(dǎo)致泵無(wú)法正常工作,造成企業(yè)停產(chǎn)或者項(xiàng)目停滯的情況。文章以某企業(yè)損壞的葉輪為例,提出了通過(guò)逆向工程和激光技術(shù)對(duì)損壞的葉輪進(jìn)行修復(fù)的方法。主要的研究?jī)?nèi)容如下:(1)提出了葉輪修復(fù)的技術(shù)路線,即:第一步,采用三維激光掃描儀采集數(shù)據(jù);第二步,通過(guò)CATIA軟件進(jìn)行逆向建模獲得機(jī)械加工數(shù)據(jù);第三步,使用激光熔覆技術(shù)對(duì)葉輪進(jìn)行修復(fù);最后進(jìn)行機(jī)械加工,完成葉輪的修復(fù);(2)論述了采用非接觸式激光三維掃描儀采集葉輪結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的方法;按照不同的對(duì)齊方式,分別對(duì)開(kāi)式葉輪和閉式葉輪進(jìn)行整體掃描和部分掃描,并使用Geomagic Studio軟件對(duì)采集到的葉輪點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除異常點(diǎn)、去除噪聲點(diǎn)、點(diǎn)云拼接、點(diǎn)云補(bǔ)齊等處理;(3)論述了使用CATIA軟件的數(shù)字化外形編輯器模塊、自由曲面模塊以及快速曲面重構(gòu)模塊對(duì)葉輪的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行曲面擬合的方法,并通過(guò)距離分析、箭狀曲率分析、等照度線分析等功能對(duì)生成的曲面曲線進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)。(4)對(duì)比分析了激光熔覆常用的幾種粉末材料,提出了采用Ni60A自熔性合金粉末在與... 

【文章來(lái)源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：55 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

逆向工程的設(shè)計(jì)過(guò)程

價(jià)格昂貴，委托加工，周期長(zhǎng)并且大部分企業(yè)并沒(méi)有葉輪的加工數(shù)以企業(yè)提供的損壞葉輪為例（如圖 1.2 所示），研究了通過(guò)逆向工程技術(shù)和激葉輪進(jìn)行逆向建模及修復(fù)的方法，并對(duì)開(kāi)式葉輪進(jìn)行了修復(fù)加工。主要內(nèi)容如（1）對(duì)損壞的葉輪進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。了解葉輪的基本結(jié)構(gòu)，分別對(duì)開(kāi)式葉輪和通過(guò)非接觸式三維激光掃描儀采用不同的采集方法進(jìn)行掃描。由于損壞的葉輪磨損、殘缺等因素，需要掃描采集的過(guò)程中對(duì)需要的特征點(diǎn)進(jìn)行判別。（2）對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。通過(guò)逆向軟件 Geomagic studio 對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處去除噪聲點(diǎn)、點(diǎn)云對(duì)齊拼接、點(diǎn)云補(bǔ)齊等等操作。（3）葉輪的模型重構(gòu)。通過(guò) Catia 軟件中數(shù)字化外形編輯器模塊（Digital Sitor）對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)齊；通過(guò)自由曲面模塊（Free Style）和快速曲面重構(gòu)模塊（Qrface Reconstruction）對(duì)葉輪未被破壞的地方進(jìn)行特征元素提取，再根據(jù)特征元數(shù)據(jù)來(lái)擬合生成曲線和曲面，從而生成完整的葉輪模型。（4）用激光熔覆技術(shù)對(duì)葉輪葉片進(jìn)行修復(fù)。根據(jù)葉輪的材質(zhì)選擇合適的熔覆材試樣上進(jìn)行熔覆工藝的摸索。通過(guò)分析熔覆層的表面宏觀形貌及金相組織，確激光熔覆工藝參數(shù)。采用該熔覆工藝對(duì)開(kāi)式葉輪進(jìn)行熔覆后，根據(jù)逆向工程獲 CAD 數(shù)據(jù)對(duì)熔覆后的葉輪進(jìn)行加工，完成修復(fù)。

相比其他非接觸式測(cè)量，它具有更大的測(cè)量范圍，更高的境和被測(cè)物體表面要求低[37]。激光三角法以激光為光源，照射在待測(cè)成像在 CCD 線陣上。當(dāng)被測(cè)物體發(fā)生偏差時(shí)，以傳統(tǒng)的三角測(cè)量測(cè)點(diǎn)發(fā)生位移后與激光基準(zhǔn)軸線的角度偏差來(lái)獲得該點(diǎn)的深度信息快、精度高、受環(huán)境影響小等特點(diǎn)。的功能和結(jié)構(gòu)工作開(kāi)始前，需要對(duì)逆向的產(chǎn)品進(jìn)行外形、結(jié)構(gòu)、功能的了解分析的準(zhǔn)確性、合理性。是所有泵產(chǎn)品的核心零部件，泵性能的重要指標(biāo)包括流量、揚(yáng)程、構(gòu)和形狀所決定。主要由前蓋板、后蓋板、葉片組成。葉片夾在前、后蓋板之間，是面的幾何體。前、后蓋板的成型是輪廓線繞葉輪中心軸的回轉(zhuǎn)而成

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]逆向工程測(cè)量技術(shù)研究[D]. 王紅敏.山東大學(xué) 2007
[4]激光三角法在物體三維輪廓測(cè)量中的應(yīng)用[D]. 湯強(qiáng)晉.東南大學(xué) 2006



本文編號(hào)：2899410