风扇叶片零件的几何建模

模块五风扇叶片零件的几何建模

一、实验目的

1、借助于Solidworks软件，掌握风扇叶片零件几何建模的基本方法。

2、掌握特征分析及建模型顺序

3、灵活使用Solidworks软件中的各种实体建模型工具。

二、实验内容

1、SolidWorks的基本操作环境及实体建模的基本方法。

2、实体建模的基本操作的练习。

3、添加尺寸与几何约束关系的基本方法。

三、实验环境

WindowsXP 、Solidworks 2006或2007

四、实验操作步骤

图5.6-11 风扇叶片零件的几何建模

1. 分析零件模型的几何特征

该零件主要由四大部分组成，即大小圆柱各一个，十字支撑部分及呈圆周分布的四个风扇叶片。大小圆柱及十字支撑部分的几何形状较简单，但是叶片的几何形状复杂，由一定厚度的曲面实体构成。

2. 确定SolidWorks建模的方案

根据上述叶片零件的几何特征分析，将零件图示位置确定为在SolidWorks中的空间位置，并将大圆柱的下底面设置在上视基准面。整个风扇叶片的建模方案如下：方案一：大圆柱拉伸成型——中间圆柱拉伸成型——十字支撑整体拉伸成型——单个叶片实体放样成型——圆周阵列成型其余三个叶片。

方案二：大圆柱拉伸成型——中间圆柱拉伸成型——单个十字支撑拉伸成型——圆周阵列成型其余三个十字支撑——单个叶片曲面放样成型——曲面加厚成实体——圆周阵列成型其余三个叶片。

3. 方案的比较

方案二中十字支撑部分采用一个拉伸和圆周阵列的方式建模，与方案一的整体拉伸相比，减轻了草图的工作量，而且易于对设计意图的修改。例如能很快地在现有模型的基础上

将其改为互成120°的三个支撑部分。

该零件中的建模难点是呈曲面状的叶片，方案一采用实体放样的成型方法，必然涉及到叶片轮廓的草图绘制。由于其轮廓呈曲线状，草图需在3D空间中完成，具有一定的难度。而方案二主要采用曲面建模的方式完成叶片的成型，其优点是曲面工具较多，可以完成复杂形状的几何建模。缺点是曲面建模没有实体建模那么直接和直观，对设计者水平要求较高。

本例采用方案二，对叶片的建模将综合采用下述的方法完成：

第一步，先生成两条螺旋线，在此基础上利用放样曲面形成叶片曲面；

第二步，在平面上完成叶片的轮廓草图。利用分割线的工具，将轮廓草图投影至叶片的曲面上，并借助于删除面的工具，完成叶片的整个曲面建模。

第三步，对叶片曲面进行加厚，使其成为实体，并利用圆周阵列完成四个叶片的建模。

4．SolidWorks建模的过程

图5.6-12 大小圆柱及十字支撑部分的建模

，名称为基准面1

图5.6-13 叶片内外螺旋线的绘制（3）叶片的放样曲面

图5.6-14 叶片的放样特征（5）叶片曲面的轮廓与分割

分割线”，将叶片轮廓草图投

影到叶片放样曲面，形成曲面的区域分割线。

图5.6-15 叶片曲面的轮廓与分割

（5）叶片轮廓外曲面的删除

利用曲面特征工具中的删除面，以分割线为界，删除外部的放样曲面。

图5.6-16 叶片曲面的删除

（6）叶片曲面的加厚

，将叶片曲面加厚生成为实体

图5.6-17 叶片曲面的加厚

（7）叶片的圆周阵列

利用特征工具中的圆周阵列，在菜单“视图”中打开“临时轴”作为阵列轴（为上图圆柱

，选择阵列的实体，生成其余的三片叶片。

图5.6-18 叶片的圆周阵列