利用CAXA实体设计快速绘制水泵叶轮
基于CAXA制造工程师2008的叶轮仿真与加工
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Ｖ０ ． ０ Ｎｏ ６ １３ ． Ｄｅ ． ２ ｌ ｃ ＯＯ
Ｊ Ｕ Ｎ Ｆ Ｓ Ｚ Ｕ Ｕ Ｉ Ｅ ＳＴ Ｅ Ｇ Ｎ Ｅ Ｉ Ｇ Ｓ Ｉ Ｎ Ｅ Ｅ Ｉ Ｉ Ｎ） Ｏ Ｒ ＡＬ Ｏ Ｕ ＨＯ Ｎ Ｖ Ｒ Ｉ Ｙ（ Ｎ Ｉ Ｅ Ｒ Ｎ Ｃ Ｅ Ｃ Ｄ Ｔ Ｏ
过 计算 机与数 控机 床 的控制 系统连 接 ， 行多轴 数控 加工 。 进
１ 叶轮 的 造 型
叶轮 的造 型需要根 据 实际来 建模 。建模 的步骤 一般 为 ： 建一 个记 事 本 文 件 ， 新 输入
叶轮叶片相关空间点坐标。保存为 ｄｔ ａ 的格式 ， 单击主菜单 中的“ 打开 ” 选择 Ｄ Ｔ数据 Ａ 文件 ， 再根 据具体 的叶轮 的参数 （ 圆直 径 、 圆直 径 、 轮宽 、 向、 外 内 叶 旋 个数 等 ） 进行 相关 操作 。 本 文 为方 便 阐述 ， 立 一个 简 单 的 叶轮模 型 ， 图 １ 示 。其 主 要 由圆形 底 盘 、 建 如 所 叶 片和 中心轮构 成 ， 些 特征要 素 分 别要 用 到 旋 转增 料 、 样 增 料 、 列 及旋 转 除料 等 特 这 放 阵
文章 编 号 ：６ ３—０ ７ ２ １ ）一 ６— ０ ８— ４ １７ ４ Ｘ（０ ０ ０ ０ ６ ０
基 于 Ｃ Ａ 制造 工 程 师 ２０ ＡＸ ０ ８的 叶 轮 仿 真 与 加 工
顾颂虞
（ 州技 师 学 院 机 电工 程 系 ， 苏 江苏 苏 州 ２ ５０ １０９）
摘 要 ：以 Ｄ ＭＧ公 司 Ｄ ０ ｖｌｔ ｎ 配置 海得 汉 ５ ０ ＭＵ５ ｅｏｕｉ （ ｏ ３ ｉ系统 ） 轴联 动数 控机床 加 工叶轮 为例 ， 五 阐 述ＣＸ Ａ Ａ制造 工程 师 ２ ０ ０ ８在 ５轴加 工 中的应 用。
CAXA制造工程师文档
CAXA制造工程师--叶轮造型及加工2020年1月15日目录1.叶轮的造型 (2)1.1半椭圆的线架构成 (2)1.2叶轮曲面造型生成 (5)2.叶轮的加工 ...................................................................... 错误！未定义书签。
2.1多轴加工---叶轮粗加工 .............................................. 错误！未定义书签。
2.2精加工---叶轮精加工 .................................................. 错误！未定义书签。
3.生成加工G代码 ............................................................... 错误！未定义书签。
叶轮造型1.叶轮的造型1.1半椭圆的线架构成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。
图表 1图表 2 打开后就能够看到四条空间曲线。
图表 3单击曲线工具栏中的“整圆”按钮，选择“正交”中的“长度方式”，长度为“50”。
点击坐标原点，得到所示图形。
图表 4图表 5单击曲线工具栏中的“直线”按钮。
选择“非正交”，连接点AE与BF。
图表 61.2叶轮曲面造型生成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。
图表 7图表 8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”，按照软件提示拾取旋转轴直线和母线，生成曲面。
图表 9图表 10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”，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。
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
离心泵叶轮的三维CAD系统设计及仿真
50文章编号：1001-3997（2009）01-0050-03机械设计与制造Machinery Design ＆Manufacture第1期2009年1月离心泵叶轮的三维CAD 系统设计及仿真王新华马永超吴婷（北京工业大学机械工程与应用电子技术学院，北京100022）Design and emulation of 3-D CAD system on centrifugal pump impellerWANG Xin-hua ，MA Yong-chao ，WU Ting（College of Mechanical Engineering &Applied Electronics technology ，Beijing Universityof Technology ，Beijing 100022，China ）【摘要】针对我国离心泵CAD 的研究和发展趋势，建立了基于Windows 环境下的开放式、可扩充的低、中、高比转速离心泵叶轮三维CAD 设计系统。
根据离心泵水力设计原则，完成了泵参数设计模块、叶轮参数设计模块、叶片绘型模块及接口输出模块的设计，开发了一套参数化CAD 设计系统，实现了离心泵叶轮空间扭曲叶片的三维实体造型设计及仿真。
关键词：叶轮；CAD ；系统设计；仿真【Abstract 】Toward the trends in research and development of CAD system in centrifugal pump ，an medium and high specific open-ended 3-D CAD system of centrifugal impeller is established about low ，speed based on Windows environment. According to the hydraulic design principle of centrifugal pump ，the impeller parameter ，blade plotting as well as interface parameters out －design modules of pump parameter ，putting are finished ，and a set of parameterized CAD design system is developed. Thus the 3-D solid mass design and emulation of spatial warping blade in centrifugal impeller is carried out.Key words ：Impeller ；CAD ；System design ；Emulation文献标识码：A2]。
基于caxa制造工程师叶轮多轴加工方案研究
24工业技术0 前言 当前形势下，基于多轴加工和高速加工业在社会中的作用越来越突出，技术人员需要在caxa工程师软件的指导下，充分运用自身的理论和实践知识，分析客户零件图纸的制造需求，在合理安排数控五轴加工工艺的基础上，采用工程师自身强大的曲面实体制造模型，将零件中的弯曲结构简单话，从而实现最为精细的加工生产。
最后，工程师在检测设备零部件在无任何碰撞的情况下，需要完成实体零部件的加工，以使用工业的基本生产和机械制造。
1 caxa工程师的基本含义 Caxa制造工程师是一个简单、高效的CAD软件，能够为数控加工流程提供最为原始的代码生成，从而保证期仿真加工的真实性和数控加工的复杂性，这款软件以其强大的数据支持和精准的代码分析，也被称为是数控机床中的大脑。
caxa工程师不仅融合了高速加工技术以及近几年发展起来的多轴加工技术，在数控代码和数据读取转换的方面也具有一定的优势，例如该款软件能够将FANUC数控软件转化为SIMENS生成代码以及华中数控代码等，方便而且速度惊人[1]。
近几年，caxa工程师增加了许多新的功能，其中包括曲面转换功能以及2轴到5轴数控加工技术等功能，技术人员在编辑加工的过程中，不仅能够实现基本的手工操作，增加技术的严谨性和制作的精密度，同时还可以更滑宏代码和程序模型，针对四轴加工技术，还能进行曲线加工、轨迹转换会议纪要四轴钻孔等。
不仅强化了四轴曲线铣槽加工能力，更是更新了整个前后的加工装置，加大了技术操作过程中循环的角度，从而增加系统的License测试，使生产的规模扩大好几倍。
2 叶片加工工艺分析2.1 工艺介绍 技术人员在进行零件操作的过程中，需要注意对于叶轮轴中的叶片的加工。
大多数叶片都是由具有神拉功能的塑料制成的，因此在实际的制作中会在三轴的下方增设一个刀路的装置，然后在三轴的基础上进行四轴的加工，通过旋转一定的角度完成对第二个叶片的制作，再以此类推将整个零件的叶片加工完成。
用CAXA制造工程师提高叶轮加工精度
用CAXA制造工程师提高叶轮加工精度（转摘CAXA资料）叶轮是航天器材与电动机的核心部件，被广泛应用于机械工业等领域，其加工质量对产品的工作性能有决定性影响。
由于叶轮叶片的形状是由机械中最难加工的复杂曲面构成的，因此，叶轮的加工长期以来一直是工艺人员研究的主要对象。
随着CAD/CAM、仿真软件与多轴数控技术的出现和不断发展，叶轮的加工精度和效率，才得以满足和提高。
1．叶轮的造型考虑到加工的需要，只用线框和曲面造型就可以满足加工条件。
叶轮的造型尺寸如图1左表中所示，叶轮造型如图1所示。
图1 叶轮轮造型及参数2．叶轮的加工借鉴MASTERCAM对叶片加工的经验，可以用五轴侧铣完成叶片的加工，后通过修改后处理生成加工程序。
在CAXA中的加工方案又略有不同，用五轴侧铣生成五轴加工走刀轨迹，再通过五轴转四轴加工轨迹的方式，将五轴轨迹转换成四轴轨迹，用软件中提供的四轴后处理完成程序的生成任务。
2.1五轴侧铣加工参数设置切削行数选项决定加工的精度，行数越多加工的精度就越高，但加工效率会受到影响，要根据实际加工精度和效率综合考虑加工参数设置。
最大步长和加工误差可以控制零件加工的尺寸精度。
2.2生成加工程序为了提高加工表面光洁度，减小切削力，要采用顺铣的方式铣削。
叶轮的叶片厚度较小，容易变形，要粗、精加工分开进行，并且在粗、精加工阶段分层铣削以达到减小变形的目的，叶片的内外表面分两个加工阶段，每个阶段分别生成单独的程序清单。
CAXA制造工程师2008的后置处理分为两种，第一种是为三轴数控机床准备的，只能生成三轴数控机床程序。
第二种是为四轴或五轴数控机床开发的，可以生成四轴或五轴加工程序。
本文采用第二种后置处理，选择fanuc_4axis_A后置处理文件，绕X轴旋转方式，生成四轴加工程序清单。
3．叶轮加工仿真叶轮的仿真需要构建四轴数控方式铣床，数控操作系统选择fan21im。
对A轴要进行旋转设置，当加工完一个叶片后，A轴以22.5角度增量旋转，以达到用一组程序加工所有叶片的目的，仿真结果如图2所示。
基于CAXA制造工程师的叶轮三轴加工
基于 CAXA 制造工程师的叶轮三轴加工陈艳艳， 谢玉彬（鹤壁职业技术学院，河南 鹤壁 458030）3-A x i s P r oc ess i ng of t h e I mp e ll e r Based on CAX A M ECHEN Y a n -y a n , X I E Y u-b i n（Hebi College of Vocation and Technology, Hebi 458030, Chin a ）Abstract ： Based on CAXA ME 2008, the paper a pp li e s c o nv e n t i o n a l tr i a x i a l m illi n g concept to f i n i s h mu l t i a x i a l p r o c ess i n g of the i mp e ll e r w i t h s p e c i a l shape. The m o d e lli n g d es i g n, the p r o c e ss i n g code ge n e r a t i o n, c a li b r a t i o n i n t e g r a t i o n of c o mp r e h e n s i v e so l u t i o n, are p r o v i d e d by CAXA ME 2008 for p r o c e ss i n g the i mp e ll e r. Key words ： CAXA m a nu f a c t u r i n g e n g i n ee r ； i mp e ll e r ； mu l t i a x i s m a ch i n i n g1 叶轮的结构特点叶轮指涡轮机里带有叶片的轮，叶片受蒸汽或水流等的作用，使轴旋转而产生动力；又指水泵、鼓风机等机器上带叶片的轮，转动时使流体运动。
离心泵叶轮的三维CAD系统设计及仿真
离心泵叶轮的三维CAD系统设计及仿真离心泵是一种常见的液体输送设备，其工作原理是通过转动叶轮，将液体吸入并通过离心力将其排出。
离心泵的关键部件之一就是叶轮，其设计质量和几何形状对泵的性能起着至关重要的作用。
在设计离心泵叶轮的三维CAD系统时，需要考虑以下几个关键因素：1.几何形状设计：离心泵叶轮的几何形状对泵的性能起着决定性的影响。
一般来说，叶轮的几何形状应满足以下要求：叶片的长度、高度和倾角要合理，以确保液体在流经叶轮时能得到充分的离心力；叶片的截面形状应符合气动学的要求，一般选择空气动力学良好的宽扁形或狭长形；叶轮的几何形状应保持对称性，避免不必要的振动和不平衡。
2.流场分析：在进行离心泵叶轮的三维CAD系统设计时，还需要进行流场分析，以评估叶轮的性能和效率。
通过使用流体力学软件，可以对叶轮的气动性能进行仿真分析，包括流速、压力和流量等参数。
通过优化叶片的几何形状，可以使得离心泵的效率和性能得到提高。
3.强度分析：离心泵在工作过程中会受到较大的离心力和液压力的作用，因此叶轮的强度分析是不可忽视的。
在进行强度分析时，需要考虑叶轮材料的力学性能、叶片的几何形状和边界条件等因素。
通过有限元分析方法，可以估计叶轮在工作过程中的应力和变形情况，以确保叶轮的结构安全可靠。
4.叶轮制造：在进行离心泵叶轮的CAD系统设计时，还需要考虑叶轮的制造问题。
根据叶轮的几何形状和材料特性，选择适当的制造工艺，如锻造、铸造或数控加工等。
同时，还需要考虑到叶轮的装配和调试问题，以确保叶轮能够正常运行。
总之，离心泵叶轮的三维CAD系统设计及仿真是一个涉及多个方面的复杂过程。
通过合理设计叶轮的几何形状、进行流场分析和强度分析，可以提高离心泵的效率和性能。
同时，在设计过程中还需要考虑叶轮的制造和装配问题，以确保叶轮的可靠运行。
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。
利用CAXA实体设计快速绘制水泵叶轮-工程
利用CAXA实体设计快速绘制水泵叶轮-工程叶轮是泵类产品中比较核心的零件，其中叶片部分是一个比较复杂的曲面结构，。
如何快速、准确的利用三维设计软件绘制水泵叶轮模型是泵类产品工程师所面临的一个难题，利用CAXA实体设计及CAXA电子图板软件就可以轻松解决这个难题。
叶轮设计思路水泵叶轮的设计计算一般都是通过一些辅助设计软件来进行，由软件输出一些叶片的相关参数，再由工程师来完成二维的工程图。
在叶轮的工程图中，一般有叶轮的外壳尺寸及叶片的工作面、背面参数表。
参数表中主要有角度及相应角度下叶轮中心轴到叶片工作面或背面的距离，其实也就是多个特征点的极坐标列表。
我们可以将极坐标通过三角函数转化为相应特征点的直角坐标，输入到实体设计中绘制三维曲线，再生成曲面；也可以直接利用极坐标来绘制三维曲线再生成曲面。
下面主要介绍直接利用极坐标来绘制水泵叶轮。
设计叶轮步骤1、在CAXA电子图板中利用叶轮工程图输出叶轮外壳草图，在CAXA实体设计中通过旋转特征读取外壳草图生成叶轮外壳模型。
注意：在电子图板中可通过“拾取过滤设置”来快速选取叶轮截面及中心线，然后进行调整以便输出草图，草图定位点为叶轮中心线的交点；在实体设计中“旋转特征”时草图平面要调整为X—Z平面，即旋转轴要与Z轴同向，然后通过“工具”下的“运行外部加载工具”来读入电子图板输出的叶轮外壳草图。
（草图的输出也可以利用电子图板的“部分存储”功能，然后在“旋转特征”的草图界面中点右键直接输入。
）2、以叶轮外壳中间空白部分的边界为草图旋转95度做一个辅助实体。
注意：做辅助实体的过程与做叶轮外壳相似，“旋转特征”的草图平面仍为X—Z平面，并且草图中心点位置为（0，0，0）。
3、将叶片的极坐标参数转移到Excel表格中。
可以利用CAXA电子图板的二次开发小程序快速实现（二次开发小程序→编辑表格文字→表格编辑）。
4、对Excel中的数据进行整理，将其整理成标准的X，Y，Z直角坐标值。
叶轮曲面造型方法
叶轮曲面造型方法1．熟悉曲面造型操作过程。
2．掌握曲线生成中相关线命令的操作方法。
3．掌握曲面生成中旋转面命令的操作方法。
4．掌握几何变换中阵列命令的操作方法。
完成如图2-2-1所示叶轮曲面造型。
图2-2-1叶轮造型图一、造型思路由图2-2-1不难看出，叶轮叶片曲线较为复杂，如何完成叶片空间曲线绘制是完成造型的关键所在。
对于简单的空间曲线，我们可以通过CAXA制造工程师2008中直接通过输入坐标点的方法生成，但对于复杂的空间曲线，连续输入时容易出现差错，通常采用通过在记事本中写好曲线的坐标，然后再导入到CAXA制造工程师2008中来的方法。
叶轮叶片各曲线的坐标数值如下：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 Z8.5272-14.6354-10.00005.2380-19.5435-17.08932.7895-25.3057-23.65331.1626-32.7485-28.5652-0.2986-41.2614-31.3441-1.6591-50.1741-32.4780-3.9268-58.9631-32.5000二、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2-2-2所示的方法输入给定的叶轮叶片的空间点坐标。
《CAXA制造工程师——叶轮动模造型练习》电子教案
重点
能用曲面裁剪除料，能用文件并入（即实体布尔运算）。
教学
难点
能用曲面裁剪除料
教法
学法
讲授法、演示法、练习法
教学
用具
教学
过程
教师讲解演示，学生上机绘图
作业
布置
教学
后记
教学过程：
课堂练习：书P109图2-43、2-44
课题
叶轮动模造型练习
课时
2
编号
执教
日期
班级
11模具
日期
12.3
教学
目标
知识与技能：
能用曲面裁剪除料，能用文件并入（即实体布尔运算）。
过程与方法师软件曲面造型部分内容。
情感、态度与价值观：
本次课采用讲、练相结合的形式，使学生能融入课堂，并第一时间学而致用。
CAXA工程师-叶轮制造
C A X A工程师-叶轮制造(共13页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--CAXA制造工程师——CAD/CAM技术实训叶轮造型及加工系别：机械工程系专业：11级数控技术学号：2011*****姓名：****指导老师：****组员：**********时间：2013年12月10日目录1 叶轮的造型半椭圆的线架构成叶轮曲面造型生成2 叶轮的加工等高线粗加工等高线精加工叶轮粗加工叶轮精加工五轴侧铣参数线精加工3 生成G代码叶轮造型1.叶轮的造型1.1半椭圆的线架构成首先在桌面上新建一个记事本文件，打开在里面以如图—1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。
图表 1图表 2打开后就能够看到四条空间曲线。
图表 3单击曲线工具栏中的“整圆”按钮，选择“正交”中的“长度方式”，长度为“50”。
点击坐标原点，得到所示图形。
图表 4图表 5单击曲线工具栏中的“直线”按钮。
选择“非正交”，连接点AE与BF。
图表 61.2叶轮曲面造型生成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。
图表 7图表 8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”，按照软件提示拾取旋转轴直线和母线，生成曲面。
图表 9图表 10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”，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。
图表 11图表 12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”，按软件提示选择蓝色曲面得到顶端和底端圆形曲线。
图表 13单击曲线工具栏中的“整圆”按钮，选择“圆心_半径”，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。
基于CAXA机械制造工程师三轴叶轮加工的探索(6.6改)
基于CAXA机械制造工程师叶轮三轴加工方法的探索刘先生①皇甫瑞云②（①、②新乡职业技术学院）摘要：本文从实际出发，使用CAXA机械制造工程师三坐标编程系统对整体式叶轮进行数控编程，采用曲面区域精加工方法对叶片进行精加工，为复杂产品造型和数控加工提供了设计思路和方法，也给其他类型叶轮的设计与加工提供了参考方案。
关键字：CAXA机械制造工程师叶轮三轴加工1、引言叶轮在目前很多行业中得到了广泛的应用。
由于叶轮属于动力元件，其成型技术往往影响所设计产品的性能。
加之所有叶片都比较薄，加工时易变形，导致最终叶片截面形状与原设计有较大误差。
为提高实际生产加工的需要，采用CAXA机械制造工程师造型，并用曲面区域加工方法生成走刀路径，则刀具轴线方向可以根据曲面特点自由控制，因此刀具的实际加工角度和切削条件得到改善，同时叶片的变形小，叶片表面的光洁度高，从而提高了叶轮的加工质量和效率。
2、叶片的结构特点加工叶片如图1所示，从叶片的结构来看，其叶身型面部分为复杂的空间曲面，各部分的曲率、扭转变化较大，是典型的薄壁件。
由于它是动力等装置的重要部件，工作条件较为恶劣，对零件本身的精度和质量提出了很高的要求，型面的加工质量直接影响其工作性能，从而可能影响整机的性能。
由于其截面形状，在叶盆和叶背方向上抵抗变形的能力也不同，进排边缘处又较薄，加工中的形变很复杂，对数控加工提出了很高的要求。
图1 叶片加工实物3、叶片的CAD建模CAXA机械制造工程师是具有卓越工艺性的数控编程CAM软件，高效、易学。
为数控加工行业提供了从造型、设计到代码生成、加工仿真及代码校验等一体化流程的解决方案。
3.1构建截面线按设计给定数据绘制出各个平面上的截面线，建立底面草图分别建立内圈和外圈圆半径为15和124，进排气边缘为一段圆弧，将各曲线光滑过渡，并保证各段曲线的连续。
根据给定的扭转角将各个平面上的曲线旋转，得到一组空间曲线，如图2所示。
图2 叶片的空间曲线图3 叶片实体3.2构建实体将所得到的截面线通过使用放样增量生成实体操作，调整各数据点的对开万式和曲面公差，可以得到叶片的叶身实体，如图3所示。
中望CAD如何实现叶轮的快速实体建模
中望CAD如何实现叶轮的快速实体建模叶轮是发动机的关键零件，由于闭式叶轮为轮盖与叶片一起整体成型，其设计与制造的要求相当高，其几何结构复杂，CAD设计开发周期长，对实际工作带来较大的难度。
如何能缩短闭式叶轮的设计周期?不少设计工程师纷纷要求小编提供此问题的解决方案，下文小编就用国内知名CAD/CAM软件中望3D为例，讲解如何进行封闭叶轮三维CAD实体的快速建模，缩短设计周期。
中望CAD如何实现叶轮的快速实体建模封闭叶轮渲染图叶轮的精密几何实体造型是叶轮加工的必要前提，随着对发动机性能要求的提高，转子的形状更趋复杂，研究整体三维CAD造型越来越重要，进行快速建模主要分3个实体的创建：叶轮上盖创建、叶轮基体的创建、叶片基体的创建，对比其它软件，中望3D独有的混合建模能更加自由灵活地满足了曲线、曲面建模的需要，操作更加流畅。
1.叶轮上盖创建首先用中望3D的草图绘制叶轮外形截面，用旋转功能以X轴作为旋转轴产生造型基体。
2.叶轮基体的创建用草图绘制叶轮外形截面，用旋转功能以X轴作为旋转轴产生造型基体。
3.叶片基体的创建a.用中望3D创建一基准平面。
用相交曲线命令以基准平面和上盖内圆柱面创建一相交曲线。
b.用点在曲线上命令用上步做的曲线创建8个点。
c.用同样的方法创建叶轮基体的的8个等分点。
d.根据创建的点做出构建曲面的曲线。
根据创建的曲线使用放样命令做出构建曲面的曲线。
e.根据创建的曲面使用抽壳命令创建叶片实体。
f.根据创建叶片使用阵列命令阵列叶片。
g.把所有特征使用求和命令做加运算。
至此，经过几个实体部分的创建绘制，封闭叶片完工，如下图。
中望3D三维实体建模封闭叶片通过以上演示可以得知，用中望3D的混合建模功能可以快速满足设计过程中的曲线、曲面建模需求，针对叶轮零件的结构特点进行的三维CAD实体建模，有利于更形象的对所设计的工件直观观察，大大减少了实际生产加工中的浪费，缩减了设计周期，降低了生产成本。
值得注意的是，中望3D 2013增加了直接输出到“3D打印机”(Print3D)的功能，让用户方便快捷地与3D打印机交互，自动输出快速打印大大节省了企业的制作成本。
CAXA -- 复杂零件设计----泵体
复杂零件设计----泵体设计过程：本节要完成如图所示的零件设计。
泵体是这个设计项目中复杂的一个零件，设计过程中用到了 CAXA实体设计的主要设计功能。
此设计可以分成几个部分来完成：使用拖/放式操作，利用图素库中的图素生成底台长方体、筋板等部分；用拉伸特征命令，利用原有的二维截面及二维绘图命令生成上面主体部分；利用工具中的“自定义孔”生成系列螺纹孔；等等。
学习要点：●如何利用驱动手柄、包围盒、智能捕捉编辑图素大小；●如何利用已有二维轮廓拉伸设计零件；●如何利用二维绘图工具生成截面；●如何使用特征生成功能生成拉伸特征，并进行截面修改；●如何利用三维球定位和三维球阵列功能；●如何利用智能图素库的工具提高设计效率。
操作步骤：1.新建设计环境；2.从“图素”中拖/放出一个长方体。
左键点击长方体两次，进入智能图素编辑状态；光标放在红色驱动手柄上，点击右键选择“编辑包围盒”，输入长度140，宽度90，高度15；3.从“图素”中拖/放出一个孔类长方体，捕捉到长方体表面中点，光标放在红色驱动手柄上点击右键，选择“编辑包围盒”，输入长度80，宽度90，高度5；4.双击长方体进入智能图素状态，点击右键，选择“智能图素属性”，在“拉伸特征”对话栏中选择“倾斜”—“侧面边”—“圆角过渡”，半径更改为15，确定；5. 拖/放工具中“自定义孔”至长方体表面，在“定制孔”对话栏中选择“沉头孔”，输入数据分别是φ10X15和φ24X1，确定；6．选中刚才拖入的沉头孔，打开三维球，光标放在三维球平面手柄上，按住右键推动到对角，放开鼠标，在弹出对话栏中选择“生成矩形阵列”，如下图输入数据；a.长方体捕捉到此中心点b.光标在此手柄上， 点击右键7. 点击边过渡命令，选择长方体上表面，过渡半径改为1，点击“应用并退出”；8.选择拉伸特征命令，鼠标拾取底座前面下表面棱边中心，选择“下一步”— “下一步”，在距离栏内输入30，选择“完成”；9. 点击右键，选择“输入”，查找文件“主体结构.dxf”，点击“打开”后读入泵体的主体结构轮廓；右键推动此手柄点击此平面10．打开三维球。
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利用CAXA实体设计快速绘制水泵叶轮
作者：发布时间：2010-03-10
叶轮是泵类产品中比较核心的零件，其中叶片部分是一个比较复杂的曲面结构。
如何快速、准确的利用三维设计软件绘制水泵叶轮模型是泵类产品工程师所面临的一个难题，利用CAXA实体设计及CAXA电子图板软件就可以轻松解决这个难题。
叶轮设计思路
水泵叶轮的设计计算一般都是通过一些辅助设计软件来进行，由软件输出一些叶片的相关参数，再由工程师来完成二维的工程图。
在叶轮的工程图中，一般有叶轮的外壳尺寸及叶片的工作面、背面参数表。
参数表中主要有角度及相应角度下叶轮中心轴到叶片工作面或背面的距离，其实也就是多个特征点的极坐标列表。
我们可以将极坐标通过三角函数转化为相应特征点的直角坐标，输入到实体设计中绘制三维曲线，再生成曲面；也可以直接利用极坐标来绘制三维曲线再生成曲面。
下面主要介绍直接利用极坐标来绘制水泵叶轮。
设计叶轮步骤
1、在CAXA电子图板中利用叶轮工程图输出叶轮外壳草图，在CAXA实体设计中通过旋转特征读取外壳草图生成叶轮外壳模型。
注意：在电子图板中可通过“拾取过滤设置”来快速选取叶轮截面及中心线，然后进行调整以便输出草图，草图定位点为叶轮中心线的交点；在实体设计中“旋转特征”时草图平面要调整为X—Z平面，即旋转轴要与Z轴同向，然后通过“工具”下的“运行外部加载工具”来读入电子图板输出的叶轮外壳草图。
（草图的输出也可以利用电子图板的“部分存储”功能，然后在“旋转特征”的草图界面中点右键直接输入。
）
2、以叶轮外壳中间空白部分的边界为草图旋转95度做一个辅助实体。
注意：做辅助实体的过程与做叶轮外壳相似，“旋转特征”的草图平面仍为X—Z平面，并且草图中心点位置为（0，0，0）。
3、将叶片的极坐标参数转移到Excel表格中。
可以利用CAXA电子图板的二次开发小程序快速实现（二次开发小程序→编辑表格文字→表格编辑）。
4、对Excel中的数据进行整理，将其整理成标准的X，Y，Z直角坐标值。
其中各点X坐标值直接输入极坐标中各点的半径值；Y坐标全部设置为“0”；“0，1，2，3，4”五个等高面的Z坐标值分别为“-12，0，12，24，36”，“a,b”两点的Z坐标值即叶片示意图中各角度面与“a,b”两边的交点到“1”等高面的距离，需要用尺寸标注命令从图中量出来。
（“1”等高面与上面绘制叶轮外壳时的草图定位点在同一平面内，是模型的基准面，所以Z坐标值为“0”。
为保证精度，通过尺寸标注量取“a,b”两点的Z坐标值时可将尺寸标注的精度调高。
）
5、将Excel中的数据复制到txt文本中，再读入到实体设计中生成三维曲线。
（每个角度下的7个点为一组数据，每次复制一组数据生成一条曲线，为方便起见可将前面绘制的叶轮外壳及辅助实体压缩。
）
6、因为所有特征点的Y坐标都为0，所以生成的曲线全部在0角度面上，我们可以通过三维球将每条曲线调整到对应角度面上。
用三维曲线将每条曲线的同一端连接起来，组成完整的网格线。
7、利用网格面命令绘制叶片工作面及背面曲面，利用曲面延伸功能将工作面及背面曲面的每条边都延伸5mm，将辅助实体解压缩。
8、利用分裂零件命令，用叶片工作面及背面曲面将辅助实体分割开，删除多余部分，即得到完整叶片模型。
9、将叶轮外壳模型解压缩，挖键槽，再将叶片进行阵列，然后将叶片和外壳进行布尔运算即得到叶轮的完整零件模型。
通过以上几个步骤，我们就绘制出一个水泵叶轮三维模型。
纵观整个过程，我们所运用的都是CAXA实体设计最基本的功能，通过数据整理，让参数变的直观、简洁，更方便快速输入到实体设计；这也反映出CAXA 实体设计软件易学易用、快捷高效的特点。