任务2-2叶轮曲面造型
叶片曲面加工方法
1.叶轮叶片曲面加工方法叶轮是涡轮式发动机的核心部件，被广泛应用于航天、航空及其它工业领域，其加工质量对发动机性能有决定性地影响。
由于叶轮叶片的形状是机械中最难加工的复杂曲面，所以，叶轮的加工长期以来一直是一个技术难题，倍受各国工业界的关注。
各工业发达国家曾先后研制出多种加工方法，如：最初的采用铸造成型后修光法、石蜡精密铸造法、电火花加工法、三坐标仿形铣削法等。
但这些早期的加工方法，不仅加工效率较低，而且叶轮质量也较差。
直到数控技术被应用到叶轮的加工中，才使叶轮的加工技术得到了跨越性发展。
当前国内外叶轮数控加工方法主要有：点铣法和侧铣法。
点铣法质量容易保证，但加工效率极低，而侧铣法较点铣法效率高许多，但涉及的关键技术较多，目前，国外侧铣法应用较普遍。
叶轮加工的复杂性主要在于其叶片是复杂的曲面造型。
而且能否精确的加工出形状复杂的叶轮己成为衡量数控机床性能的一项重要标准。
曲面根据形成原理可以分为直纹曲面和非直纹曲面。
直纹面又可以分为可展直纹面和非可展直纹面，对于可展直纹面，完全可以使用非数控机床加工。
而对于非可展直纹面和自由曲面叶片的整体叶轮来说，则必须用四轴以上联动的数控机床才可以准确地加工出来。
由于数控机床具有四轴联动或五轴联动的功能，则利用它进行叶片加工时，既可以保证刀具的球头部分对工件进行准确地切削，又可以利用其转动轴工作使刀具的刀体或刀杆部分避让开工件其他部分，避免发生干涉。
按叶轮的曲面形状的不同，可以采取点铣法或侧铣法，下面分别介绍：第一类：点铣法，即用球头刀按叶片的流线方向逐行走刀（加工一个叶片一般需50~200次走刀），逐渐加工出叶片曲面。
这种方法在自由曲面型叶片上普遍采用，在一小部分直母线型叶片上也采用。
我国航天用的转子、风扇都采用这种点铣法。
以航天部某机器厂加工某型号叶轮为例，叶轮材料为TC6钛合金。
其加工方法即是在四轴联动的机床上利用圆柱球头铣刀进行点铣加工。
即从叶片顶部开始，沿叶片的流线方向，用球头刀的刀头部分对其进行切削，当其走刀行程加工完一侧的一条流线后，经过退刀及进刀后，刀具即向轮毂方向移动0.3mm，进行下一次切削，直到叶片的一面加工完毕，再对另一面进行切削。
基于UG的三元整体叶轮的曲面造型
基于UG三元整体叶轮曲面造型的研究1 绪论1.1 论文背景一些复杂的物体表面，如汽车车身、飞机机身、汽轮机叶片、模具型面等呈流线型自由曲面。
所谓自由曲面是指不能用基本立体要素(棱柱、棱锥、球、一般回转体、有界平面等)描述的呈自然形状的曲面，必须根据空间自由曲线和自由曲面的理论进行计算。
自由曲面形状复杂，不能用简单的曲面数学模型来表示，许多年来人们不断的探索方便、灵活、实用的自由曲面的造型方法。
而且具有自由曲面的零件的生产，一般来说是单件或小批量生产，传统的加工方法是由毛坯制造、砂轮打磨、样件检验等主要工序组成，这个过程周期一般较长，工人劳动强度大，而且不易保证加工精度，材料和工装设备浪费现象严重近年来，随着大量进口数控机床的引进和国产数控机床的研制，目前我国拥有的数控机床和加工中心中，三坐标机床占主流，四轴或五轴联动的数控加工机床也在逐渐涌现。
这些使得具有自由曲面的零件的加工精度和加工效率都得到了很大的提高，而加工难度和劳动强度也随之大幅度减小。
虽然目前出现了许多CAD/CAM软件，但是其普及程度并不高。
一方面是因为这些软件所提供的通用模块并不完全符合实际生产的需要，另一方面一些数控机床附带软件其各个模块大多都进行了封装，只能完成某些特定的功能，用户无法对其进行二次开发以添加满足用户实际需要的功能，用户只能向软件开发公司定制，制约了对核心技术的掌握和生产的发展。
自由曲面的制造己开始迈入计算机辅助制造的行列，要进行自由曲面的数控加工，首要任务是进行自由曲面的构造。
这就对自由曲面的造型技术提出了较高的要求。
由于工程实际中给定型值点的自由曲面型面是典型的三维曲面，求解数控加工此类曲面的关键在于构造满足数控加工需要的自由曲面。
自由曲线曲面造型方法经历了参数样条方法，孔斯曲面，贝塞尔曲面，B样条曲面，直到当前CAD/CAM系统中曲面造型的主流方法:NURBS曲面造型方法。
NURBS造型方法通过控制点建立自由曲面的数学模型，统一了有理曲面和非有理曲面的数学描述，而且可以通过调整局部的控制点和权因子曲面造型理论的主流方法[2]。
基于CAXA制造工程师的叶轮数控加工
三 、 造 。
对 以上方案综合分析后我们发现 ， 如果大规模增加受热面 ， 不仅增 大了改造的工作量 ， 还会 造成炉 内空 间狭小 而不利于检 修 。因此 ， 我们决定通过抬高炉膛火焰 中心的方法 ， 提高炉膛烟 气 出口温度 ， 同时 ， 在喷燃器 四周辐射卫燃带 ， 以减少水 冷壁的 吸热 ， 进一步提高炉膛 出口烟气温度 。通过计算 ， 决定采用 以下
加工。
一
图 １ 叶轮基体圆柱
２叶片造型 。 １ 以Ｘ 平面为基准平面 ， ． （） Ｚ 构造等距面 ， 距离为 ４ ｍ 大于叶片最 大直径处 ；２ 选择构造平 面进入草 图 ， ５ ｍ， （） 将所 给样条曲线的坐标依 次输人 ， 生成样 条曲线 （ ２ ；３ 制作一个 图 ）（）
、
叶 轮 的 特征 造 型
伸 ２ｍｍ， 果 如 图 １ 示 。 ０ 结 所
图 ２ 叶片轮廓样条 曲线
降导致辐射传热量减少而对 流传 热量增加 ， 体现在过热器上为 ：
屏过 （ 以辐射 吸热为主要吸热之一 ） 吸热量减少 ， 低过 （ 以对流传 热为主 ） 增加 。另外 ， 理论燃 烧温度下 降还导致各受热面传热温
（ ３ 上 次风至下 ２ 风 以下 ｌ 次 ｍ左右 ） 标高 １ ７０至 １ ０ ， ２４ ９８０区域 范围， 分块 布置卫燃带 ， 总面积约 ｌＯ Ｏ ｍ 。卫燃带采用碳化硅材 料， 厚度控 制为 ６ ｍｍ。 ０ 二是将 燃烧器所 有喷 口上摆 １ 。 ２ 。燃 烧器 １ 次风 、 次风 、 ２ ３ 次风 喷 口与原燃烧器简 体匹配 ， 油枪进退不受影 响 ， 风管 、 煤粉 管道也无需做相应改造 ；
场焊 口４６ 。 １个
离心泵叶轮扭曲叶片UG三维造型
离心泵叶轮扭曲叶片UG 三维造型1.建模思路离心泵扭曲叶片最重要的就是圆柱坐标系中轴面形线的获得，其次如图1所示，首先创建叶片工作面与背面的轴面截线，然后通过【曲面】命令形成叶片工作面与背面，接着通过【缝合】命令对叶片进行实体化，形成完整的的叶片，然后通过【变换】命令对叶片进行变换，形成全部的叶片，最后进行前后盖板的设计，最终形成模型。
图2-2-1叶轮水力图2.录入轴面流道型线先将工作面型线的*,,r z θ和背面型线*,,r z θ∆逐一输入到excel 表格中，并在单元格中输入公式，将圆柱坐标转换为笛卡尔坐标，转换公式分别为： (1)工作面：*cos x r θ=，*sin y r θ=，*z z =-(2) 背面：*cos x r θ=，*sin y r θ=，**()z z z =-+∆ 按照NX 的要求，将笛卡尔坐标复制到.txt 文档中，另存为.dat 格式文件，如图2-2-2，文件名要便于区分各个型线。
其中，每行为一个点的坐标，三列数据分布为x 、y 、z 。
每行为一个点的坐标X坐标值Y坐标值Z坐标值图2-2-2曲线坐标点的数据文件格式3.新建NX文件[1]在菜单栏中，选【文件】【新建】[2]在对话框中选择：“单位”：毫米；“模板”：模型；“名称”：impeller.prt；“文件夹”：可自行定义，且设定文件夹路径时，路径中不得有中文，且文件名也不得为中文，否则就出现错误。
[3]确定。
4.从AutoCAD文件导入工作面和背面的型线启动UG软件，在菜单栏中选【文件（F）】【导入（M）】→【AutoCAD DXF/DWG】，在“/DWG文件”对话框中选择本例的文件；“导入至”中选择：工作部件，点【完成】，如图2-2-3所示。
图2-2-3新建模型5.进行扭曲叶片工作面与背面轴面截线的绘制[1] 单击工具栏中的【插入】→【曲线】→【样条】→【根据极点】→【确定】。
[2] 在弹出的话框中依次选择【曲线类型：多段】→【曲线阶次3】→【文件中的点】，如图2-2-4、2-2-5所示，选择2-2-2中所作的.dat文件。
毕业设计_基于UG叶轮的造型加工及数控编程
1 绪论1.1课题的确定整体式叶轮作为动力机械的关键部件，广泛应用于航天航空等领域，其加工技术一直是制造业中的一个重要课题。
从整体式叶轮的几何结构和工艺过程可以看出：加工整体式叶轮时加工轨迹规划的约束条件比较多，相邻的叶片之间空间较小，加工时极易产生碰撞干涉，自动生成无干涉加工轨迹比较困难。
因此在加工叶轮的过程中不仅要保证叶片表面的加工轨迹能够满足几何准确性的要求，而且由于叶片的厚度有所限制，所以还要在实际加工中注意轨迹规划以保持加工的质量。
目前，我国大多数生产叶轮的厂家多采用国外大型CAD/CAM软件，如UG NX、CATIA、MasterCAM等随着航空航天技术的发展，为了满足发动机高速、高推重的要求，在新型中小发动机的设计中大量采用整体结构叶轮。
选择数控加工仿真技术，适合加工种类多、需求少、难加工的整体叶轮，减少整体叶轮加工的成本。
本课题主要研究的是航空发动机上整体叶轮的数控加工工艺、造型、数控加工仿真及数控编程。
而且且本文选用目前流行且功能强大的UG NX4.0对复杂曲面整体叶轮进行加工轨迹规划。
下图是叶轮零件图1-1，1-2，1-3.前视图1-1俯视图1-2叶片之间的角度以上各图在后面会详细的分析。
1.2国内（外）发展概况及现状的介绍通常在整体叶轮的设计图上给出的是叶片中性面上顶部和根部的两组数据点，包括顶部和根部的一系列离散数据点和对应点的叶片厚度值。
本课题采用B 样条方法对叶轮曲面进行造型。
整体结构叶轮(图1－1)的应用可使航空发动机推重比、工作效率、寿命及可靠性大大提高，因此在各类新型发动机及大推力火箭发动机中应用愈来愈多，其加工质量的优劣对发动机的性能有着决定性的影响，而其叶片的形状又是机械中最难加工的曲面构成的。
因此，整体叶轮的加工一直是机械加工中长期困扰工程技术人员的难题。
为了加工出合格的叶轮，人们想出了很多的办法。
由最初的铸造成型后修光，到后来的石蜡精密铸造，还有电火花加工等方法。
CAXA制造工程师三维造型练习图
项目一：线架造型任务1：完成下列三维图形的绘制一、任务下达：二、任务分析：综合运用所学线架造型和线架编辑命令完成图形的绘制三、任务实施通过实例进行指导性的练习完成三维图形绘制四、任务评价通过抽查学生绘图情况，评价本次课的教学效果。
项目二：曲面造型任务1：完成下列曲面造型的绘制一、任务下达:二、任务分析：1、利用曲面造型和编辑命令完成次任务三、任务实施：通过实例进行指导性的练习完成曲面图形绘制四、任务评价通过抽查学生绘图情况，评价本次课的教学效果。
项目二：曲面造型任务2：完成下列复杂曲面造型的绘制一、任务下达:二、任务分析：1、利用曲面造型和编辑命令完成此任务三、任务实施：通过实例进行指导性的练习完成曲面图形绘制四、任务评价通过抽查学生绘图情况，评价本次课的教学效果。
项目三：实体造型造型任务1:完成下列简单实体造型图形的绘制一、任务下达二、任务分析：1、利用拉伸增料命令生成园柱实体。
2、拾取圆柱体的上表面作为基准面；3、按F2键→按F5键→绘制一个半径为15的圆→按F2键，【特征树】上生成“草图1”；4、按F8键→单击“拉伸除料”图标→【固定深度】→【反向拉伸】→输入“深度”5；5、在【特征树】上拾取“草图1”→单击【确定】按钮，三、任务实施：通过实例进行指导性的练习完成曲面图形绘制四、任务评价通过抽查学生绘图情况，评价本次课的教学效果。
任务2：完成下列简单实体造型的绘制一、任务下达:二、任务分析：1、单击“实体布尔运算”按钮，弹出打开对话框。
2、选取文件，单击“打开”，弹出布尔运算对话框 1。
3、选择布尔运算方式，给出定位点。
4、选取定位方式。
若为拾取定位的x轴，则选择轴线，输入旋转角度，单击“确定”，完成操作，如图所示。
若为给定旋转角度，则输入角度一和角度二，单击“确定”完成操作。
三、任务实施：通过实例进行指导性的练习完成实体图形绘制四、任务评价通过抽查学生绘图情况，评价本次课的教学效果。
任务3:完成下列简单实体造型的绘制一、任务下达二、任务分析：本实例的主要技术要点包括：1、用“拉伸增料”功能中的“拉伸到面”来造型；2、用“构造基准面”的方法构造草图基准面；3、用“过渡”功能生成过渡线。
solidworks叶子形状曲面建模_概述说明
solidworks叶子形状曲面建模概述说明1. 引言1.1 概述在工程设计和制造领域，使用CAD软件进行建模是一项常见且必要的工作。
SolidWorks作为一种流行的三维建模软件，提供了许多功能强大而灵活的工具，在各个行业中都得到了广泛应用。
本文将重点介绍SolidWorks中叶子形状曲面建模的方法和技巧。
1.2 文章结构本文按照以下结构进行组织：引言、solidworks叶子形状曲面建模、示例应用、结论和致谢。
在solidworks叶子形状曲面建模部分，我们将详细介绍该建模过程的简介、步骤以及常用工具和技巧。
示例应用部分将展示几个实际案例以帮助读者更好地理解如何应用所学内容。
1.3 目的通过撰写本文，旨在向读者提供有关SolidWorks叶子形状曲面建模的详细概述。
我们将介绍这种特殊类型的曲面建模方法，并解释其在实际应用中的重要性和优势。
此外，我们还将分享一些常用于叶子形状曲面建模的工具和技巧，希望能够帮助读者提升他们的建模技能并掌握这一特定领域的技术。
请注意，以上内容为普通文本格式。
2. solidworks叶子形状曲面建模：2.1 叶子形状曲面建模简介：SolidWorks是一款功能强大的三维建模软件，它可以用于创建复杂的曲面模型。
在本节中，我们将重点介绍如何使用SolidWorks进行叶子形状的曲面建模。
叶子是自然界中常见的物体之一，其形状变化多样，这对于设计师来说可能是一个挑战。
但通过SolidWorks提供的工具和技巧，我们可以轻松地创建出各种形状丰富的叶子模型。
2.2 建模过程步骤：在进行叶子形状曲面建模之前，需要先准备好计划和参考图。
下面是一般的建模过程步骤：第一步：导入或绘制基础草图：根据参考图纸或者实际测量数据，在SolidWorks 中创建基础草图。
可以使用线、圆、弧等基本几何元素进行绘制。
第二步：使用草图工具构建表面曲线：利用Spline、Bezier Curve、Boundary Surface等工具，在基础草图上绘制并调整出符合要求的平滑曲线。
离心泵叶轮的三维造型(2)---solidworks篇
离心泵叶轮三维造型（2）---Solidworks 篇上一节我们讲解了离心泵叶轮三维造型的基本方法，主要是针对图 纸中给出了工作面和背面坐标。
然而有些图纸只是给出了工作面坐标和 叶片的真实厚度，对于这种情况就要用另外一种方法来造型，而对此， 造型往往是费时费神，需要大家多花心思。
细分下来，叶片真实厚度的分布规律可以分三种情况：1）按角度分布， 如图（1）；2）按叶片展开后给定比例长度分布，如图（2）；3）按叶片展开 后直接给定长度，如图（3）。
针对不同的厚度变化规律，应该是要采取不同 的方法，但策略是不变的：观察图形的形状，作出背面截线，放样曲面。
图（1）图（2）图（3） 下面我们主要介绍第一种叶片加厚规律的造型方法。
1、 打开Solidworks，新建文件 → 通过上视面和右视面建一基准轴 → 在右视图上草绘叶轮前后盖板，后盖板只草绘一半 → 旋转前后盖板， 如图（4）。
2、 建立各轴面的参考面 → 在任意一参考面上作叶轮流道草图，点击旋 m u e r xi a oc a d转曲面命令 ，旋转出流道曲面 → 在旋转的后盖板曲面平面上作一直 径为叶轮外径的草图，点击拉伸曲面命令，拉伸一个宽为叶轮出口宽 度的曲面，如图（5）。
图（4） 图（5） 3、 通过观察木模图（如图3）,我们会发现叶片出口边不在同一轴面上，对于这种情况一般有两种做法，一种做法就是轴面截线只作到130°那里，因为坐标表的数据就给到那里，然后放样曲面，接着对曲面在130°的边线上进行拉伸曲面命令，让曲面延伸超过叶轮外径，最后用上一步作的拉伸面去裁剪它，这种方法简单，但是随意性大，特别在轴面间的夹角特别大的时候随意性会更大，而且延伸也会直接受前面曲面弯曲的影响。
另一种方法就是在第2步的拉伸面上做一轴面截 线，如图（7）。
这条空间截线的作法留给大家思考。
在这里我们用第 二种方法。
图（6）m u e r x i ao c a d4、 在各轴面上作出工作面的轴面截线 → 过轴面截线的端点分别作叶片与前后盖板的交线，以作放样引导线之用 →点击放样曲面命令，分 别选择放样轮廓和引导线。
CAXA制造工程师--曲面造型--花瓶曲面造型
Step1 绘制截面线 | Step2 定位截面线 | Step3 生成底面旋转母线 | Step4 生成底面 | Step5 生成放样面
绘制同心圆 R1=20,R2=30 绘制圆弧（圆心-半径-起终角）
圆心（-45，0）， 半径 R=95， 起始角=0°，终止角=70°
阵列圆弧：圆形，均布，4份
曲线过渡。R=30,生成圆弧过渡。
操作步骤
操作演示
知识小结
测评练习
感悟
演示Step4 生成底面
CAXA 制造工程师 | 项目二 曲面造型 | 绘制花瓶曲面造型
Step1 绘制截面线 | Step2 定位截面线 | Step3 生成底面旋转母线 | Step4 生成底面 | Step5 生成放样面
导入新课
知识链接
任务分析
操作步骤
操作演示
知识小结
测评练习
感悟
演示Step5 生成放样面
CAXA 制造工程师 | 项目二 曲面造型 | 绘制花瓶曲面造型
Step1 绘制截面线 | Step2 定位截面线 | Step3 生成底面旋转母线 | Step4 生成底面 | Step5 生成放样面
导入新课
知识链接
任务分析
操作步骤
操作演示
知识小结
测评练习
感悟
课堂小结
一般曲面造型制作的三个步骤： 1.绘制样条线 2.定位样条线 3.生成曲面造型
本任务回顾
Step1
绘制截面线
Step2
定位截面线
Step3
生成底面 旋转母线
CAXA 制造工程师 | 项目二 曲面造型 | 绘制花瓶曲面造型
Step4
生成底面
Step5
生成放样面
CAXA制造工程师练习5
CAXA制造工程师第五次练习1、绘制下图所示曲面造型，尺寸自己设计，结果如图1右图所示。
图1 旋转面练习12、完成教材P23图2-14的曲面造型3、完成教材P25图2-18手柄的曲面造型4、按给出的叶片的数据绘制叶轮的曲面造型，结果如图2所示。
曲线1：X Y Z15.0578 -38.5221 -0.00009.7506 -40.4552 -3.95234.9017 -41.9681 -8.59210.8008 -43.9576 -13.7361-2.3747 -47.3994 -18.7416-4.8445 -52.5897 -22.4812-7.3561 -58.6341 -24.5000曲线2：X Y Z17.0533 -37.6813 -0.000011.8545 -39.8895 -3.95237.0914 -41.6541 -8.59213.1003 -43.8554 -13.73610.1093 -47.4587 -18.7416-2.0856 -52.7712 -22.4812-4.2774 -58.9387 -24.5000曲线3：X Y Z5.8562 -15.8937 -10.00002.0282 -20.1342 -17.1110-0.6451 -25.5343 -23.7352-2.3108 -32.8384 -28.6366-3.5795 -41.2836 -31.3550-5.1602 -50.0458 -32.4837-8.0303 -58.5456 -32.5000曲线4：X Y Z8.5272 -14.6354 -10.00005.2380 -19.5435 -17.08932.7895 -25.3057 -23.65331.1626 -32.7485 -28.5652-0.2986 -41.2614 -31.3441-1.6591 -50.1741 -32.4780-3.9268 -58.9631 -32.5000图2 叶轮的曲面造型步骤说明：（一）首先绘制叶轮叶片空间曲线1、首先在桌面上新建一个记事本文件，打开在里面以如图1A所示的方法输入所给的空间点坐标。
CAXA叶轮造型及加工
CAXA制造工程师--叶轮造型及加工叶轮造型一、叶轮的造型1.半椭圆的线架构成1)首先在桌面上新建一个记事本文件，打开在里面以如图—1A所示的方法输入所给的空间点坐标。
保存后，将其后缀名改为“.dat”的格式。
单击主菜单中的“打开”选择DAT数据文件。
如图—1B所示图—1A图—1B 2)打开后就能够看到四条空间曲线。
如图所示图23)单击曲线工具栏中的“直线”按钮，选择“正交”中的“长度方式”，长度为“50”。
如图—3A 所示。
点击坐标原点，得到图—3B所示图形。
图—3A 图—3B4)单击曲线工具栏中的“直线”按钮。
选择“非正交”，连接点AE与BF。
如图—4所示图—42.叶轮曲面造型生成1)单击曲面工具栏中的“直纹面”按钮，选择“曲线+曲线”的方式，如图—5A所示，按照软件上的提示拾取曲线，生成曲面。
如图—5B所示。
图—5A图—5B2)单击曲面工具栏中的“旋转面”按钮，选择起始角为“0”，终止角为“360”，如图—6A所示。
按照软件提示拾取旋转轴直线和母线，生成曲面。
如图—6B所示图—6A图—6B3)按F9键切换到XOY平面，点击几何变换栏中的“阵列”按钮，选择“圆形”—“均布”，份数为“8”，如图—7A所示。
按照软件提示拾取做好叶片上的全被曲面后点击右键，输入的中心点为坐标原点，点击右键即可。
如图—7B 所示。
图—7A图—7B4)单击曲线工具栏中的“相关线”按钮，选择“曲面边界线”中的“全部”，如图—8所示。
按软件提示选择蓝色曲面得到顶端和底端圆形曲线。
图—85)单击曲线工具栏中的“整圆”按钮，选择“圆心_半径”，如图—9A所示，按软件提示，以顶端圆形曲线的圆心为圆心，做半径为“8”的圆。
如图—9B 所示图—9A图—9B6)单击曲面工具栏中的“直纹面”按钮，选择“曲线+曲线”的方式，按照软件上的提示拾取曲线，生成曲面。
如图—10所示。
图—107)单击曲面工具栏中的“扫描面”按钮，起始距离为“0”，扫描距离为“30”，扫描角度为“0”，扫描精度为“0.01”。
solidworks叶轮的螺旋曲面
SolidWorks叶轮的螺旋曲面在SolidWorks中，叶轮的建模是一个常见且重要的工程设计任务。
而叶轮的螺旋曲面则是叶轮设计中一个非常关键的部分。
在本文中，我们将探讨SolidWorks中叶轮的螺旋曲面建模方法，并深入分析其设计原理和应用。
1. 什么是SolidWorks叶轮的螺旋曲面？在SolidWorks中，叶轮的螺旋曲面是指叶轮上叶片的曲面形状。
这是由于叶片在叶轮内部旋转时，其形状会产生一种螺旋状的曲面。
这种曲面形状既具有流线型的特点，又能够有效地提高叶轮的性能和效率。
在SolidWorks中，准确地建模叶轮的螺旋曲面是非常重要的。
2. SolidWorks叶轮的螺旋曲面建模方法在SolidWorks中，建模叶轮的螺旋曲面通常需要借助曲面建模工具。
我们需要在草图中绘制叶片的截面曲线，然后利用扫描工具在旋转轴线上扫描该曲线，从而创建出整个叶片的曲面。
我们可以通过模式特征或者镜像特征的方式，将曲面复制出所有的叶片。
通过边界功能或者平面修剪功能，将叶片连接起来，从而形成整个叶轮的螺旋曲面。
通过这种方法，我们可以在SolidWorks中准确地建模出叶轮的螺旋曲面。
3. SolidWorks叶轮的螺旋曲面的设计原理和应用叶轮的螺旋曲面不仅仅是一种曲面形状，更是叶轮性能和效率的关键所在。
这种螺旋曲面形状可以使得气体或液体在叶轮内部的流动更加顺畅和高效。
这种曲面形状还可以使得叶轮在旋转时产生更大的流体动能，从而提高了叶轮的输出功率和效率。
准确地建模和设计叶轮的螺旋曲面是非常重要的工程设计任务。
4. 个人观点和理解对于SolidWorks叶轮的螺旋曲面建模而言，我认为重点是要充分理解叶轮的流体力学特性和性能要求。
在建模过程中，需要考虑到流体在叶轮内部的流动情况，并根据这些情况来调整叶片的曲面形状。
只有这样，才能够确保叶轮在实际工作中能够达到预期的性能和效率要求。
总结回顾：本文主要探讨了SolidWorks中叶轮的螺旋曲面建模方法，并深入分析了其设计原理和应用。
CAXA实训2-叶轮
叶轮的造型实例步骤：建立并修剪叶轮主体1、打开一新文件，建立平行于XY的草图基准面，Z正向距离45.2、建立主体草图：选中上步所建立的基准面进入草图，绘制一个圆心为（0，0）半径为225的圆。
3、拉伸主体：用拉伸增料将上步草图拉伸，方向为Z正，深度为55.拔膜角度为5度。
4、主体中心孔：在主体中心做直径为40 的通孔。
5、做辅助曲面剪裁主体：绘制线框：按F9将坐标平面切换到XY平面内，在Z高度为183的XY平面内绘制两个圆弧。
第一个圆弧参数：圆心为（0，0，183），半径240，起始角245，终止角355。
第二个圆弧参数：圆心为（0，0，183），半径12，起始角245，终止角355。
用直线连接各圆弧端点。
在4个端点做负Z向垂线，长度分别为65，40，70，112，4条线中点做垂线长度分别为69，55，105，92，如图所示6、生成四边界曲面(曲面生成命令)，删除废线。
修剪叶轮主体：（拉伸减料到面）7、建立裁剪草图基准面：建立平行于XY的Z正向距离为185的草图基准面。
8、建立草图：激活（选中）基准面，进入草图绘制状态，绘草图（如下图）。
9、拉伸减料：将草图拉伸减料到面，如下图。
10、旋转阵列特征：做辅助旋转轴，两点直线（0,0,0）,(0,0,200)。
用环形阵列功能，阵列上步拉伸减料特征，设置旋转角度120度，阵列数目为3，使用自身旋转方式，阵列后如图所示。
11、 建立中轴：激活XZ 面进入草图绘制，尺寸如下图。
注：画出截面线一半，要求封闭轮廓。
12、旋转加料建体：应用上步草图，沿Z 轴旋转360度。
12、用R20的圆角过渡下图3个棱边。
13、用R18过渡3个棱边如下图。
14、用R18过渡3个棱边如下图。
15、用R10过渡周边棱边。
注意：选中沿相切面沿顺。
16、建立动模板：在XY面内绘制草图(Z为0)。
600X600正方形，中心在（0，0）。
正向拉伸60，（Z为正方向）。
17、建立模板底座：在XY基准面内绘制草图，尺寸如下图。
《CAXA软件应用》课件——任务2 绘制手柄曲面造型
综合实例
完成图示零件的曲面造型
任务目标
思路分析
❖ 零件制作步骤与顺序：零件的制作主要分 为三个步骤，具体制作顺序是：
❖ ①绘制轴线 ❖ ②绘制母线 ❖ ③生成旋转面
操作步骤
1
2
绘制样条线，输入坐标 （17，60）（24，40） （7，22）（8，8）（20， 0） 注 在XZ平面内绘制直线 意 绘制轴线。
注 任意长度 意
操作步骤
3
4
执行【旋转面】命令，生 成曲面 注 设置旋转角度为0度到360 意度
注 意
巩固练习
完成图示零件的实体造型。
知识总结
旋转面是按给定的起始角度、终止 角度将曲线绕旋转轴旋转而生成的 轨迹曲面。
拾取空间轴线为旋转轴，并选择方 向。
拾取空间曲线为母线，生成旋转面。
操作步骤
1
2
成旋转面 注 任意长度 意
知识链接
旋转面
旋转面是按给定的起始角度、终止角度，将一条曲 线绕旋转轴旋转而生成的轨迹曲面。
起始角 生成曲面的起始位置。 终止角 生成曲面的终止位置
知识链接
旋转面对话框
起始角：生成 曲面的起始 位置。
终止角：生 成曲面的终 止位置
任务二 绘制手柄曲面造型
完成图示零件的曲面造型
任务目标
任务分析
❖ 零件制作步骤与顺序：零件的制作主要分 为四个步骤，具体制作顺序是：
❖ ①绘制所有的圆 ❖ ②生成过渡圆弧 ❖ ③拾取轴线 ❖ ④生成旋转面
操作步骤
1
绘制所有的圆
注 绘制R50的圆时，需画辅 意 助直线F1
2
生成过渡圆弧
注 拾取两圆弧的同一侧 意
叶轮造型自动编程
• (3)使叶片压力曲面A, B样条线和叶片吸力曲面A, B样条线可见，利 用“直纹面”命令中“曲线+曲线”的方式，分别完成叶片吸力面、 叶片压力面和叶片包覆曲面的创建，结果如图5-10所示。
• 2.叶片曲面的创建 • (1)利用“点”命令，根据表5-4所示数据，依次输入(31. 979,16.537 ,
61. 920 ) , ( 33. 383，13. 488，58. 678)，(34. 464，10. 389，55. 361)(35. 388，7. 361，51. 931)，(36. 347,4. 575，48. 313)，(37. 480 , 2. 231，44. 445)，(38. 973，0. 604，40. 341)，( 40. 931,-0. 34136. 215)，( 43. 333，-0. 967，32. 2b6)，(46. 132,-1. 408,28. 559)，( 49. 280,-1. 70325. 127 )(52. 730，-1. 890 , 21. 992)，(56. 438,-1.989,19. 161),(60. 363，-1. 951, 16. 638 )，(64. 467,-789，14. 423),(68. 722，-1. 824，12. 510)，
• (3)利用“环形阵列”命令，将已生成的叶轮粗、精加工刀具轨迹阵 列至所有流道。
• (4)根据机床所配备的系统资料，定制后置处理。 • (5)对刀具轨迹进行仿真校验，并根据仿真结果对其进行修改、完善。 • (6)选择机床后置处理，输出G代码。 • (7)将G代码传输到指定机床，实际加工生产。
上一页
叶片的曲面加工
随着航空航天，汽车制造业的飞速发展，自由曲面广泛应用于复杂零件的 形状表达，对于自由曲面类零件的加工需要在多坐标数控机床上进行，以便获 得更高的加工效率和更好的加工质量。因此自由曲面造型与多坐标数控加工已 成为 CAD/CAM 技术的一个重要研究方向。 本文对离心压缩机叶轮叶片的几何造型与数控加工技术进行了系统、深入 的分折与研究。主要的研究工作为叶片曲面的菲均匀 B 样条方法造型和多坐标 数控加工刀具轨迹生成。主要研究内容如下： 首先，对非均匀 B 样条曲线曲面相关算法进行了研究，并用 C++语言和 面向对象的程序设计方法实现了非均匀 B 样条曲线曲面的正算、反算、导矢等 核心算法。通过 Visual C++/MFC 集成开发环境下的 OpenGL 程序创建，实现 了叶片曲面的三维显示。 其次，在对自由曲面数控加工刀具轨迹的生成方法进行分析的基础上，本 文采用等参数线法与等残斟高度法两种方法生成叶片曲面数控加工刀具轨迹。 采用等参数线法，计算出走刀行距、走刀步长、刀触点、刀位点以及刀轴矢量， 完成了叶片数控加工刀具轨迹计算。等参数线法的特点是算法简单，计算速度 快，但加工效率相对较低。在对曲面微分几何特性的分析以及相邻切触点轨迹 计算的基础上，采用等残留高法进行数控加工刀具轨迹的计算，使刀具按相邻 刀具轨迹加工时所形成的残留高度保持为常数。采用这种方法加工曲面，曲面 上所形成的刀痕高度处处相等，避免了走刀的冗余，大大提高了加工效率。通 过球形刀刀具轨迹的计算，在 Visual C++/OpenGL 环境下实现了刀具轨迹的三 维显示，结果表明迹线均匀分布在原叶片曲面的等距面上。 再次，对多坐标数控加工后置处理的特点进行了分析，结合四坐标数控机 床的结构特点研究了四坐标数控机床的后置处理算法。 最后，通过后置处理算法生成的数控加工程序，用 SLEXSLwIN 数控仿真 软件对叶片加工过程进行了仿真，并在三坐标数控机床上完成试验加工，验证 了相关算法的正确性。 关键词：叶片自由曲面非均匀 B 样条数控加工刀具轨迹生成
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任务2-2 叶轮曲面造型
（2）单击菜单【文件】→【打开】， 在弹出的打开文件对话框中选择保 存的叶轮叶片曲线空间点坐标数据 文件（.dat文件），单击“打开” 按钮，生成叶轮叶片四条空间曲线， 结果如图所示。
任务2-2 叶轮曲面造型
（3）单击菜单【造型】→【曲线生成】 →【直线】，或直接单击工具栏按 钮，在立即菜单中选择“两点线”、 “单个”、“非正交”，连接四条 空间曲线，结果如图所示。
任务2-2 叶轮曲面造型
（7）单击菜单【造型】→【曲面生成】 →【直纹面】，或直接单击工具栏 按钮，在立即菜单中选择“曲线＋ 曲线”方式，按状态栏提示拾取顶 部两园，生成顶部曲面，结果如图 所示。
任务2-2 叶轮曲面造型
（8）单击菜单【造型】→【曲面生成】 →【扫描面】，或直接单击工具栏 按钮，在立即菜单中输入起始距离 0、扫描距离30、扫描角度0，按空 格（Space）键，在工具菜单中选 择“Z轴负方向”为扫描方向，按 状态栏提示拾取底部圆为扫描曲线， 生成扫描曲面。结果如图所示。
任务2-2 叶轮曲面造型
（3）单击菜单【造型】→【曲面生成】 →【旋转面】，或直接单击工具栏 按钮，在立即菜单中选择起始角0、 终止角360，按状态栏提示拾取沿 Z轴直线为旋转轴，选择方向，拾 取叶轮叶片底部左侧曲线为母线， 生成旋转曲面，结果如图所示。
任务2-2 叶轮曲面造型
（4）按功能键F9切换当前平面为XY 平面。单击菜单【造型】→【几何 变换】→【阵列】，或直接单击工 具栏按钮，在立即菜单中选择“圆 形”、“均布”、份数为8，按状 态栏提示拾取叶片上的全部曲面， 单击右键结束拾取，拾取坐标原点 为阵列中心点，结果如图所示。
任务2-2 叶轮曲面造型
2、叶轮曲面造型生成 （1）单击菜单【造型】→【曲面生成】
→【直纹面】，或直接单击工具栏 按钮，在立即菜单中选择“曲线＋ 曲线”方式，按状态栏提示拾取叶 轮叶片曲线对应曲线边，生成叶轮 叶片直纹面，结果如图所示。
任务2-2 叶轮曲面造型
（2）按功能键F9切换当前平面为YZ 平面。单击菜单【造型】→【曲线 生成】→【直线】，或直接单击工 具栏按钮，在立即菜单中选择“两 点线”、“单个”、“正交”、 “点方式”，按状态栏提示拾取坐 标原点为直线第一点，移动鼠标至 Z轴负方向适当位置，单击左键， 沿Z轴生成一条直线。结果如图所 示。
（11）单击菜单【设置】→【拾取过 滤设置】，在拾取过滤器对话框中 “图形元素的类型”选择“空间直 线”、“空间圆（弧）”、“空间 样 条 ” ， 如 图 2-2-15 所 示 。 单 击 “确定”按钮完成拾取过滤设置。
任务2-2 叶轮曲面造型
（12）单击菜单【编辑】→【隐藏】 命令，鼠标框选全部图形，选定所 有曲线，单击右键确认拾取，将曲 线隐藏，结果如图所示。
任务2-2 叶轮曲面造型
（9）单击菜单【造型】→【曲线生成】 →【圆】，或直接单击工具栏按钮， 在立即菜单中选择“圆心_半径”。 按空格（Space）键，在工具菜单 中选择“缺省点”，或直接按S键， 拾取坐标原点为圆心，输入半径8， 单击右键结束圆的绘制。结果如图 所示。
任务2-2 叶轮曲面造型
《CAXA制造工程师2008实用教程》 教学课件
任务2-2 叶轮曲面造型
主编 张建 林岩
任务2-2 叶轮曲面造型
【学习目标】
• 熟悉曲面造型操作过程。 • 掌握曲线生成中相关线命令的操作方法。 • 掌握曲面生成中旋转面命令的操作方法。 • 掌握几何变换中阵列命令的操作方法。
任务2-2 叶轮曲面造型
（10）单击菜单【造型】→【曲面生 成】→【直纹面】，或直接单击工 具栏按钮，在立即菜单中选择“曲 线＋曲线”方式，按状态栏提示拾 取顶部两R8园，生成顶部凸台侧 面。修改立即菜单，选择“点+曲 线”，按状态栏提示拾取坐标原点 及凸台顶部圆，生成凸台顶叶轮曲面造型
【任务描述】
完成如图所示叶轮曲面造型 。
任务2-2 叶轮曲面造型
操作： 1、绘制叶轮叶片空间曲线 （1）在桌面上新建一个记事本文件，
打开后在里面以如图所示的方法输 入给定的叶轮叶片的空间点坐标。 以 后 缀 名 为 “ .dat” 的 格 式 保 存 （本实例保存文件名为：叶轮曲线 数据.dat）。
任务2-2 叶轮曲面造型
（5）单击菜单【造型】→【曲线生成】 →【相关线】，或直接单击工具栏 按钮，在立即菜单中选择“曲面边 界线”、“全部”，按状态栏提示 拾取旋转面，得到顶端和底端圆形 曲线。
（6）单击菜单【造型】→【曲线生成】 →【圆】，或直接单击工具栏按钮， 在立即菜单中选择“圆心_半径”。 按空格（Space）键，在工具菜单 中选择“圆心”，或直接按C键， 拾取顶部圆弧圆心为圆心，输入半 径8，单击右键结束圆的绘制。结 果如图所示。