UG叶轮建模过程
UG 软件及其二次开发在叶轮机械叶片模型生产中的应用
UG 软件及其二次开发在叶轮机械叶片模型生产中的应用adminUG 软件及其二次开发在叶轮机械叶片模型生产中的应用周红梅苏莫明/ 西北工业大学摘要：采用UG软件的二次开发工具UG/OPEN GRIP和UG/OPEN A PI开发了两种根据给定的叶轮机械叶片数据绘制出三维叶片模型片体的程序及实现可视化。
并在UG的建模环境中进行了三维叶片片体的缝合、修改和实体渲染以及对叶片的光滑度、曲率、强度、型面点数等的分析。
提高了叶片模型的精确程度，从而提高了实际的生产效率。
关键词：UG 软件叶轮叶片模型中图分类号：TP311.56 文献标识码： B文章编号：1006-8155（2007）02-0039-05App li cation of Impeller machine UG and Its Secondary E xploitation for Production of Blade Mo del in Turbo-machineAbstract: UG and its secondary exploitation tools UG/OPEN GRIP and UG/OPEN A PI w ere used to d evelop programs for draw ing of three-dimensional blade model s li p on the basis of impeller machine blade data and achieve visua li zation. In the mode li ng environment of UG, sew ed 、modified and e ntity romanced of 3D blade body w ere carried out. The s moothness 、the curvanture 、the strength and the number points on model face of blade w ere analyzed. The definition of blade model w as impr oved, and so the actual w orking ef ficiency w as raised.Key w ords : UG softw are Impeller Blade model0 引言叶轮机械广泛地应用于各工业部门，而叶轮机械中最重要的构件就是叶片，设计出性能优良的叶片，才能保证叶轮机械高效率工作。
ug加工叶轮编程步骤
ug加工叶轮编程步骤
编程UG加工叶轮的步骤可以分为以下几个步骤：
1. 创建叶轮模型：通过使用CAD软件（如SolidWorks、Creo 等），创建叶轮的三维模型，并导入到UG软件中。
2. 导入叶轮模型：在UG软件中，使用“导入”命令将叶轮模型
导入到当前工作空间中。
3. 设置加工工艺：选择“制造”工具栏下的“工艺”选项卡，设置
加工工艺参数，如切削工具、切削速度、进给速度等。
4. 确定加工路径：选择“制造”工具栏下的“路径”选项卡，根据
叶轮的形状和加工要求，确定切削路径。
可以使用多种类型的切削路径，如平面铣削、轮廓铣削、等距铣削等。
5. 创建机床仿真：选择“制造”工具栏下的“机床仿真”选项卡，
创建机床仿真模型，以模拟实际加工过程。
这样可以在加工前进行虚拟的碰撞检测，确保加工过程中没有干涉。
6. 生成加工代码：选择“制造”工具栏下的“NC”的选项卡，选
择加工路径，并生成加工代码。
可以将代码发送到数控机床进行实际加工，或保存为NC文件备用。
7. 机床调试和加工：将生成的加工代码加载到数控机床的控制系统中，进行机床的调试和加工。
根据实际情况调整切削参数，确保加工质量。
8. 检查与验证：加工完成后，使用测量仪器进行尺寸检查，验证工件的几何精度是否满足要求。
以上为UG加工叶轮的一般步骤，具体的操作和参数设置可能会因叶轮形状和加工要求的不同而有所变化。
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]。
用UG画叶轮
UG画叶轮
UG建模之叶轮
目标：建立叶轮的三维模型
效果预览：
图 1 叶轮
建模步骤：
第一步、运用圆柱体建立叶轮的底座，圆柱体尺寸为100mm*2mm，如下图所示。
图 2 底座
第二步、运用圆台工具建立叶轮的主轴，大圆台的尺寸为45mm*50mm，小圆台的尺寸为20mm*15mm，效果如下图所示。
图 3 圆台效果
第三步、对叶轮主模型进行打孔及倒圆处理，效果如下图所示。
孔径为12mm，倒圆半径为20mm。
图 4 打孔及倒圆
第四步、以XZ平面为基准绘制草图，运用艺术样条工具，结果见下图。
图 5 草图
第五步、对上步建立的草图进行拉伸50mm，偏置1mm，效果下图所示。
图 6 拉伸
第六步、以YZ为平面，建立草图，如下图所示。
图7 草图
第七步、对上步建立的草图进行拉伸20mm，效果如下图所示。
图8 拉伸
第八步、运用修剪体命令对叶轮叶片进行修剪，效果如下图所示。
图9 修剪
第九步、对叶片进行阵列复制，角度为18°，副本为20，旋转轴为Z轴，如下图所示。
图10 旋转复制
第十步、对叶轮模型进行渲染，效果如下图。
叶轮建模UG
叶轮建模UG
步骤如下：
一、命令“建模”→“旋转”→“创建草图”→自动判断XY平面→画旋转中心线和叶轮草图的一半。
二、
“几何约束”：竖直方向，水平方向>OK后关闭草图
“尺寸约束”
三、“选择曲线”，自动选择全部（按住shift键点一下曲线可取消选择某条曲线或取消选择全部曲线）
这里选择曲线s和直线l，指定矢量a，确定（如下图）。
四、“孔”命令：识别圆心点→直径→求差打穿
五、做叶片：
①“插入”→“曲线”→“曲面上的曲线”→“选择面”→“指定点”
②“插入”→“弯边曲线”→“规律延伸”→“选择”这条“曲线”（前一个步骤中生成的曲线）→“选择”圆弧“面”→给出高度如50mm→确定
③“插入”→“偏置缩放”→“加厚”→（选择曲线）可“偏置”比如±4mm
④图标“”命令→“偏置区域”如10mm
图标“”命令→“替换面”，把边上的面替换到此处“边倒圆”
⑤“编辑”→“特征”→“参数”→“移除参数”→选择叶片
⑥“插入”→“关联”→“复制特征”→“阵列几何特征”→布局图形→指定矢量（如y轴）等
⑦图标“”命令，合并对象
⑧“边倒圆”，作如下选择：
相切曲线
单条
相连
相切
圆的边
圆的外边
筋板顶面边
特征相交边
体的边
顶点边
顶点相切边
通过选择“特征相交边”方式来选择叶片的边说明：以上经验仅供读者参考。
ug叶轮编程实例
ug叶轮编程实例UG叶轮编程实例导言：UG软件是一款常用的三维建模软件，广泛应用于机械制造、航空航天等领域。
其中叶轮的设计和加工是UG软件的常见应用之一。
本文将通过一个UG叶轮编程实例，介绍叶轮的设计和加工过程。
一、叶轮的设计在UG软件中，叶轮的设计是基于三维建模的。
首先，我们需要确定叶轮的外形和尺寸。
可以通过绘制截面曲线或者直接绘制叶片的轮廓来完成。
然后，根据叶轮的设计要求，进行叶片的倒角、倒圆等处理，以提高叶轮的性能。
最后，通过旋转操作将叶片复制成完整的叶轮。
二、叶轮的加工叶轮的加工是基于数控机床的，因此需要生成数控加工程序。
在UG软件中，可以通过编程的方式生成叶轮的加工路径。
具体步骤如下：1. 创建加工坐标系：首先，我们需要在叶轮上创建一个加工坐标系，以定义加工的起点和方向。
在UG软件中，可以通过选择一个叶轮上的特征点或者特征曲线来创建加工坐标系。
2. 设置刀具：根据叶轮的加工要求，选择合适的刀具。
在UG软件中，可以根据刀具的几何参数和刀具路径来进行选择。
3. 定义加工路径：在UG软件中，可以通过编程的方式定义叶轮的加工路径。
具体包括切削路径、切削方向、切削深度等。
另外，还可以进行刀具的补偿、跳刀等设置，以提高加工效率和质量。
4. 生成加工程序：根据定义的加工路径，UG软件可以自动生成数控加工程序。
在生成过程中，可以根据实际情况进行优化和调整。
5. 加工验证：在生成加工程序后，需要对加工路径进行验证。
可以通过模拟加工或者在数控机床上进行试切试验，以确保加工路径的正确性和安全性。
三、编程实例下面以一个叶轮编程实例来演示UG软件的应用过程：1. 设计叶轮的外形和尺寸：根据叶轮的使用要求，确定叶轮的外形和尺寸。
绘制叶片轮廓，进行倒角和倒圆处理。
2. 创建加工坐标系：在叶轮上选择一个特征点，创建加工坐标系。
定义加工起点和加工方向。
3. 设置刀具：根据叶轮的加工要求，选择合适的刀具。
设置刀具的几何参数和刀具路径。
基于UG的整体叶轮仿真加工
基于UG的整体叶轮仿真加工*****************摘要：叶轮的设计和制造精度直接影响其空气动力性能和机械效率，如何实现整体叶轮高质量、高精度及高效率的加工工艺，一直都是机械加工行业中的热点话题。
本文通过分析研究压气机整体叶轮复杂的几何形状及加工技术要求，制定加工工艺路线，利用UG NX 10.0进行仿真加工，生成数控机床所能识别的NC代码，从而提高整体叶轮的数控加工效率与加工质量。
关键词：叶轮；UG；仿真加工1. 绪论整体叶轮是压气机的核心零件，也是压气机结构中唯一对气体做功的元件，在机械透平领域中起着至关重要的作用，整体叶轮的加工工艺一直是机械加工制造行业中的一个重要课题，叶片的设计制造和加工工艺通常需要综合考虑流体力学、叶片表面光顺性及叶片强度等诸多因素的影响。
近几年来工业的飞速发展，对压气机叶轮的需求量越来越大，就目前，叶轮的最高转速以达100000r/min，这对叶轮叶片的设计和表面加工质量要求也是越来越高[1]。
当前，在国外整体叶轮的加工方式多为五轴高速铣削加工，且在设计制造技术和加工工艺上已经非常成熟。
国外叶轮制造技术之所以能够领先主要还是因为凭借着专业软件的优势，例如美国MAX系列就是专门用于叶轮类零件加工的软件。
目前国内叶轮的生产方式是大多都是依靠CAD/CAM软件进行辅助设计制造，就叶轮方面还没有形成自己的核心加工技术，在工艺以及效率方面都还有待提高。
本文将对压气机整体叶轮进行详细的分析，再利用UG NX 10.0进行仿真加工。
2. 整体叶轮结构及加工工艺分析2.1. 压气机叶轮结构分析压气机叶轮即工作轮，是压气机的核心元件，一般由轮盘、叶片、轮毂三部分组成，叶轮及各部分组成如图1所示。
气体进入压气机后，在叶轮主流叶片与分流叶片的共同作用下，气体受旋转离心力不断的在叶轮旋转过程中被压缩，从而提高气体中所蕴含的能量。
图1 整体叶轮结构图2.2. 整体叶轮加工的关键技术分析整体叶轮一般都是7系铝合金材料制造，加工精度要求主要集中于叶片、轮毂及叶根圆角表面，叶片表面的连续性和光顺性必须要保证良好，表面粗糙度R a 应小于1.6μm[2]。
UG叶轮加工
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一、构建机床运动模型
1.3构建运动模型
• 该机床运动模型几何 参数和被仿真机床完 全一致，并可以将刀 轨源文件转化为各个
轴的分量，以驱动机
床各轴的运动。
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二、生成刀具轨迹
2.1 工艺分析
1.
整体叶轮为单元特征轴阵列结构，加工中可对单元 特作进行加工编程，其它部分由阵列产生。
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二、生成刀具轨迹
2、五轴联动数控机床结构 (1)双摆头结构 • 特点： 工件可以完全不动的放置在 工作台上，适合加工零件体积和重量较 大的工件，如大型的模具， • 不足之处： 主轴采用双摆头结构，刚 性较低，主轴功率较小，只适合进行精 加工。
五轴联动轨迹运动控制
一、五轴联动数控加工概述
2、五轴联动数控机床结构 (2) 双转台结构
• 双转台机床的旋转坐标行程范围大，工艺性能好，双转台 机床转台的刚性大大高于摆头的刚性，从而机床的总体刚性 也较高。
DMU 70V机床，配HEIDENHAIN系统。两 旋转轴配B、C两转台的结构。
一、五轴联动数控加工概述
2、五轴联动数控机床结构 (3) 摆头+转台结构
• 摆头＋转台结构的性能介于上述两种结构之间。
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一、构建机床运动模型
1.2 后处理设置
3.设置后处理的 输出格式 XYZBCFS
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一、构建机床运动模型
1.3构建运动模型
• 将后处理文件保存到指定目录下，为机床 运动模型调用做准备。 • 在machine_database.dat文件中添加相应的 机床几何参数和驱动参数，完成机床运动 模型。
经过线性化处理 后的NC代码
一、五轴联动数控加工概述 1、五轴联动加工
UG五轴编程教程课件成总专业叶轮
UG五轴编程教程课件成总专业叶轮目录一、UG软件简介及安装配置 (3)1. UG软件的发展历程和特点 (4)2. 软件安装与配置要求 (5)3. 用户界面及主要功能模块介绍 (5)二、基础编程概念与技能 (6)1. 编程基础概念解析 (8)1.1 编程定义及作用 (9)1.2 编程与CAD/CAM关系 (10)1.3 数控机床简介 (12)2. 技能要点掌握 (13)2.1 数控加工基本流程了解 (14)2.2 刀具选择及参数设置技巧 (15)2.3 加工工艺路线规划方法 (16)三、UG五轴编程入门 (17)1. 五轴加工概述及优势分析 (20)2. 五轴加工坐标系设置与转换方法 (21)3. 五轴联动数控机床操作界面介绍 (22)4. 五轴编程基本步骤与流程 (23)四、叶轮加工技术要点解析 (24)1. 叶轮结构特点及加工要求 (26)2. 叶轮加工工艺流程规划 (27)3. 专用工具与夹具选择及使用方法 (28)4. 加工过程中的注意事项与常见问题解决方案 (29)五、UG五轴编程进阶技巧与案例实战 (31)1. 编程技巧提升 (32)1.1 优化编程路径，提高加工效率 (33)1.2 复杂曲面加工策略应用实例分享 (34)1.3 刀具路径优化与调整方法 (36)2. 案例实战演练 (37)2.1 实例一 (38)2.2 实例二 (39)2.3 实例三 (40)六、高级功能拓展与探索 (40)1. 高级功能介绍及应用场景分析 (42)2. 拓展模块学习与探索方法建议 (43)3. 行业发展趋势预测与展望 (44)七、课程总结与复习要点 (46)1. 课程重点内容回顾与总结 (47)2. 复习要点提示及学习建议 (48)一、UG软件简介及安装配置UG（Unigraphics）是一款由美国UGS公司推出的强大的CADCAMCAE高端软件，广泛应用于汽车、航空航天、机械、电子等工程领域。
作为一款集成化程度极高的软件，UG不仅提供了强大的建模功能，还集成了仿真、分析、制造等一系列工具，为用户提供了一个从设计到生产的全生命周期解决方案。
叶轮建模及数控加工仿真
一、UG/Modeling模块进行三维造型（一）建立叶轮基体1．新建文件进入UG程序后，首先点击图标，系统显示新零件对话框，在此框中的文件名称栏里键入impeller_modle并点击为单位，最后点击，即新建叶轮文件。
2．建立叶轮基体（1）新建文件后，首先选择→选项。
（2）点击按钮按钮，选择，在对话框中点击，点击弹出圆锥尺寸对话框，按右图所示尺寸填入，点击完成（二）建立叶片形状（1）建立基准轴a.点击，依次选择，，在下拉菜点中选择XC，点击完成b.点击，选择，，打开下拉菜单点击，在图形区点选叶轮基体顶圆相对的四分点，点击完成（2）绘制叶片草图轮廓点击进入草图模式，选择XC－YC作为基准平面，建立如下所示草图点击退出草图模式，点击，在弹出对话框中选择对上一步绘制的曲线进行修剪，得到如下所示曲线（3）拉伸叶片点击，选择，用鼠标分别选取上图中曲线的四根线段，点击弹出对话框，选择，在弹出对话框中点击沿Z轴方向拉伸，点击，在对话框的end distance栏中填入300，点击，选择，点击完成叶片拉伸操作。
（4）修剪叶片a.建立修剪用曲面点击，以（420，0，260），（-10，0，300）为坐标绘制直线，点击，鼠标选取图形区中刚绘制的直线，点击，选择，在弹出对话框中点击，两次点击，确保基点坐标为零，start angle和end angle 分别填入-50和50。
点击完成b.用曲面修剪叶片点击，在图形区点选叶片，点击，在图形区点选上一步完成的曲面，选择完成修剪叶片操作。
（5）建立圆阵列点击，选择，在界面图形区中点击上一步完成的叶片，点击，阵列数为5，转角72°。
（6）建立倒圆角特征a．在叶片底部建立12.5倒圆角点击，在default radius处填入12.5，用鼠标分别选取图形区中叶片和叶轮基体的交界线，点击完成。
b．建立叶片顶部变半径倒圆角点击，在前打勾，在图形区分别点选下图所示三点，每点的圆角半径值为1：31.25；2：12.5；3：1.5625，点击完成c.建立叶轮基体倒角点击，选择，在图形区点选叶轮基体的顶圆和底圆，点击，在offset处填入6.25，点击完成（三）建立叶轮基体键槽等其他特征a．建立孔特征1．点击，选择，在弹出对话框中点击，点击，尺寸如右图，点击，基点坐标为（0，0，0），点击，选择，在图形区点选叶轮基体，点击完成。
浅谈基于UG的复杂曲面叶轮三维造型及五轴数控加工技术
叶轮数控加工仿真研究【 Ｊ 】 ． 陕 西 国防 工
业 职 业技 术学 院 学 报 ， ２ ０ １ ｌ ， ２ １ （ ２ ） ： ４ ５ －
４７．
工程序都应经过分 度和旋转 ， 且 在 轮 毂 和
可 能存在 一些不需 要的拐点 ， 即 出 现 不 光 叶 片 没 有 全 部 加 工 完 时 ， 不应 进 入 下 一 个 【 ４ 】阎长 罡 ， 贾 国高 ． 基于 ＵＧ Ｎ Ｘ ４ ． Ｏ 的整体
行 于 气 流 通 道 的 方 向进 行 走 刀 。 具 体 加 工
比较 完 美 地 完 成 对 整 体 叶 轮 的 三 维 造 型 。 应 用 ｕＧ软 件 对 整 体 叶 轮 进 行 五 轴 加 工 的
／Ｃ ＡＭ 软 件 ， 在 的 中间位置设 置开槽加 工槽 ， 铣 刀应 沿 平 但 它 作 为 一 款 通 用 的 ＣＡＤ
迹 生 成研 究 【 Ｄ 】 ． 哈 尔 滨 工程 大 学 硕士 学 位论文 ， ２ ０ ｌ ２ ．
【 ３ 】李俊 涛 ， 吴 让利 ． 基于 ＵＧ Ｎ Ｘ ６ ． ０ 的 整体
．
维造 型工作（ 如 图２ 所示） 。 ２ ． ５ 光顺 曲线 实 际工作 中 ， 生 成 叶 片 的 曲线 和 曲 面
工 业 技 术
建议采用 第二种方式 。 ２ ． ４ 建立 整体 叶轮 在 完成 单个叶 片和 轮毂的 造型后 ， 我
们 要 建 立 整 个 叶轮 的 ＣＡＤ 模型 ， 建 立 步 骤 如下： （ １ ） 因 为 叶片 是 沿 圆周 均布 的 ， 所以 需 要 根 据 叶 片 的 数 量 确 定 叶 片 沿 圆 周分 布 的
３ 叶轮 的五 轴数控加工流程
（ １ ） 锻压毛坯 ： 毛 坯 采 用 高 强度 的锻 压
UG自动编程的叶轮加工(五轴联动加工中心)毕业设计
重庆三峡学院毕业设计（论文）题目UG自动编程的叶轮加工（五轴联动加工中心）院系应用技术学院专业机械设计制造及其自动化年级08 机械完成毕业设计（论文）时间2011 年12 月目录摘要第一章：绪论1.1：五轴联动简介1.2：五轴联动加工中心的特点1.3：五轴联动加工中心的分析1.4：五轴联动加工中心的应用领域第二章：FANUC系统编程方法2.1 FANUC系统概述2.2 FANUC系统编程指令第三章：叶轮轴加工的工艺分析3.1概述3.2零件三维模型与零件图3.3叶轮轴的加工工艺分析第四章：叶轮轴加工的UG自动编程4.1 建立零件的UG三维模型4.2 叶轮轴加工的UG自动编程4.3 叶轮轴加工的UG程序后处理第五章：总结致谢语参考文献基于UG自动编程的数控铣削加工牟松重庆三峡学院应用技术学院机械设计制造及其自动化08机械重庆万州 404000摘要五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的机床，这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影响力。
目前，五轴联动数控机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的唯一手段。
关键字五轴联动加工中心UG 自动编程第一章：绪论1.1：五轴联动简介所谓五轴加工这里是指在一台机床上至少有五个坐标轴(三个直线坐标和两个旋转坐标)，而且可在计算机数控(CNC)系统的控制下同时协调运动进行加工。
1：对于五轴立式加工来说，必须要有C轴，即旋转工作台，然后再加上一个轴，要么是A轴要么是B轴。
2：主轴头旋转类型，立式结构的两个回转轴A，C轴。
该机床将A，C回转轴设置在主轴上。
铣头绕Z轴旋转360度形成C轴，绕X轴旋转±90度形成A轴。
这样的结构形式工作台上无旋转轴。
3：工作台旋转类型，工作台绕X轴旋转，工作台绕Z轴旋转，主轴无需摆动。
4：工作台绕Z轴旋转，主轴头绕Y轴摆动称B轴。
基于UG软件的整体叶轮模型设计.doc
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[1]。
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）。
图1-1 叶轮前视图图1-2叶轮俯视图图1-3 叶轮叶片之间的角度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1－4）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。
基于UG的闭式叶轮建模研究
基于UG的闭式叶轮建模研究【摘要】：叶轮作为发动机的关键零件，其结构和性能直接影响发动机的性能和寿命。
叶轮模型的建立，是完成后续仿真及加工的前提条件，但叶轮的模型一般由曲面组成，并且各曲面之间存在着相应的几何关系，为保证后续加工及仿真的需求，在模型建立时一方面要遵守设计图纸，一方面要精确并符合加工要求。
本文针对一种闭式叶轮从结构分析、建模思路和模型建立方面进行了深入研究。
【关键词】：闭式叶轮；叶片；分层；曲面1、研究背景叶轮作为发动机的核心零件，其设计结构决定着发动机的性能及可靠性，结构极为复杂，在加工过程中需要采用多轴数控设备进行加工。
实际的加工过程对于三维模型依赖性较强，但其模型的建立同样较为复杂，在设计阶段需要进行流体仿真。
为适应加工过程的需要，避免不同软件之间模型转化造成的数据缺失，因此一般采用编程软件进行模型创建。
本文针对一种闭式叶轮采用UG软件建立叶片模型进行了深入的研究。
2、闭式叶轮结构分析闭式叶轮由前盖板、叶片、后盖板组成，通常用于输送洁净度高的介质，输送效率较开式和半闭式叶轮高。
叶轮根据加工方式的不同可以分为整体式和分体式，整体式叶轮受流道空间的约束，加工实现是技术难点。
整体式叶轮一般采用整体锻件原材料通过多轴数控铣加工完成制造，其特点是：工序缩短、节省原料、强度增高、一致性好、缺陷率低。
在其加工阶段依赖于三维模型，采用CAM软件进行自动编程，三维模型的建立对于后期刀具轨迹的生成产生重要的影响，因此在建立三维模型时需要根据不同零件的特性及后续加工思路来创建三维模型。
图1 闭式叶轮3、建模思路目前常用的三维软件大部分具备曲线、曲面的创建功能，根据实际程序编制的需要，本文采用UG软件进行叶轮模型的创建。
叶轮模型的创建，根据其结构进行划分。
前盖板、后盖板为回转体，根据其特征特点，使用常用的回转命令进行建立即可，但一般先建立后盖板，为建立叶片奠定基础，也可以按照设计基准进行建立，关键是首先建立叶片需要的基准，该基准应与设计基准统一，以便后续修改模型。
水轮机叶片三维建模详细教程(UG建模)：设计流线建模
第一种方法 流线设计建模
（ａ） 叶片建模 图 II.1 水轮机转轮叶片
（ｂ） 设计网格
图 II.2 轴面流道型线
（a ）设计流线
（b） 木模图 图 II.3 叶片表面几何数据的三种型式
（c） 测绘点
（a）
图 II.4 加工一个叶片的方法
（b）
图 3.1 曲线坐标点的数据文件格式（进口边型线坐标数据）
（a）
（b）
图 3.2 用数据文件建立样条曲线
图 3.3 导入轴面型线
（a） 浏览要导入的 AutoCAD 文件
（b） 浏览要“导入至”的 NX 部件文件 图 3.4 导入 AutoCAD 文件
a.
（b）
（c）
图 3.5 偏置出口位置
图 3.7（a）
图 3.7（b）
图 3.7（c） 图 3.7 修剪角（俯视图）
图 3.8 部件导航器里空空如也 图 3.9 创建草图
图 3.10 添加曲线
图 3.11 添加几何约束
图 3.12 添加参考尺寸：R1
（a） 添加参考尺寸 R2 图 3.13 添加参考尺寸
（b） 完成添加参考尺寸
（a） 图 3.14 将原出口边轴面型线变为“参考对象”
（b）
（a） AutoCAD 文件 SurfP.dwg
（b） NX5 文件 runner_blade1.prt
图 3.15 从 AutoCAD 文件导入“设计流线”
图 3.16 为导入的曲线建立“组”
图 3.17 水力设计成果——“设计流线”
图 3.18 在图形窗口中选择组
（a）
（b） 图 3.19 通过点生成样条
（b）导入结果
基于UG二次开发的单晶涡轮叶片浇注系统建模
基于ＵＧ二次开发的单晶涡轮叶片浇注系统建模傅将威 卜 昆 董一巍（西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室）摘 要 单晶涡轮叶片的制备通常采用定向凝固技术在真空炉中进行，适用于单晶凝固模拟的有限元模型结构复杂，前处理难度大。
针对此问题，基于ＵＧ二次开发实现了单晶涡轮叶片浇注系统的参数化建模，简化复杂浇注系统的设计工作，提高建模效率和准确性。
参数化建模同时会自动消除浇注系统各部分的重合面，从而在网格剖分时避免交错面的产生，减少网格错误，节省前处理时间。
关键词 ＵＧ二次开发；浇注系统；参数化；凝固工艺中图分类号 ＴＧ２４４；ＴＰ３１１ 文献标志码 Ａ 文章编号 １００１－２２４９（２０１１）１０－０９２４－０３ＤＯＩ：１０．３８７０／ｔｚｚｚ．２０１１．１０．０１２Ｇａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ＵＧ Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｆｏｒ Ｓｉｎｇｌｅ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｔｕｒｂｉｎｅ ＢｌａｄｅＦｕ Ｊｉａｎｇｗｅｉ，Ｐｕ Ｋｕｎ，Ｄｏｎｇ Ｙｉｗｅｉ（Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｉｎｇｌｅ ｃｒｙｓｔａｌ ｔｕｒｂｉｎｅ ｂｌａｄｅ ｗａｓ ｕｓｕａｌｌｙ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｖａｃｕｕｍ ｆｕｒｎａｃｅ ｂｙ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｓｏｌｉｄｉｆｉ－ｃａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅｌ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｓｉｎｇｌｅ ｃｒｙｓｔａｌ ｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｗａｓ ｃｏｍｐｌｅｘｉｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｐｒｅ－ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｂｙ ｔｈｅ ＵＧ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｏｆｇａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｓｉｎｇｌｅ ｃｒｙｓｔａｌ ｔｕｒｂｉｎｅ ｂｌａｄｅ ｗａｓ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ，ｓｉｍｐｌｉｆｙｉｎｇ ｔｈｅ ｇａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ａｃｃｕｒａｃｙ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｃａｎ ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ ｅ－ｌｉｍｉｎａｔｅ ｃｏｉｎｃｉｄｅｎｃｅ ｆａｃｅ ｏｆ ｇａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｔｏ ａｖｏｉｄ ｃｒｏｓｓｅｄ ｆａｃｅ ｉｎ ｔｈｅ ｍｅｓｈ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｇｒｉｄ ｅｒ－ｒｏｒ ａｎｄ ｓａｖｉｎｇ ｐｒｅ－ｐｒｏｃｅｓｓ ｔｉｍｅ．Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：ＵＧ Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，Ｇａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ，Ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ，Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ收稿日期：２０１１－０６－１５；修改稿收到日期：２０１１－０７－２０第一作者简介：傅将威，男，１９８７年出生，硕士研究生，西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室，西安（７１００７２），电话：０２９－８８４９３２３２，Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｃｆｊｗ＠１２６．ｃｏｍ。
水轮机叶片三维建模详细教程(UG建模)：测绘点数据建模
U G 第四种方法 测绘点数据建模图8.1根据测绘数据进行叶片建模图8.2导入进口样板曲线a . （b）图8.3导入正面测绘点图8.5 完成导入“测绘”数据（a）旋转WCS （b）显示WCS8.4旋转工作坐标系WCS图8.6绘制正面出口边三维型线图8.7 创建草图（a ） 选择圆弧的中心点 （b ） 选择圆弧的起点和终点图8.8 创建第一个圆弧（a）选择相切曲线（b）选择正确时出现的约束工具条（c）选择不正确时出现的约束工具条（d）相切约束图8.9为Arc1添加（几何）约束图8.11移除“偏置”约束 图8.12添加同心约束图8.10 用“偏置曲线”创建其余7个同心圆弧（a ） 侧视图 （b ） 草图定向视图图8.13 定位样线的最大径向点（a ） 修剪曲线对话框 （b ） 修剪Arc1 （c ） 完成修剪图8.14修剪圆弧至切点图8.15分割“上冠头部样线”图8.16创建进口边三维曲线图8.17 叶片正面边界不完整状态图8.18 桥接曲线图8.19 桥接曲线属性选项区 图8.20形状控制选项图8.21连结曲线图8.22 叶片背面边界不完整状态图8.23完善叶片边界曲线图8.24背面进、出口边的回转特征图8.25创建进、出口边的轴面型线图8.26 修剪曲线（前视图）图8.27 创建草图图8.28 插入4条现有曲线图8.29定向到草图（a）快速修剪（b）完成情况图8.30创建背面轴面型线草图图3.32 添加几何约束图8.31自动添加“重合”约束图8.33插入投影曲线图8.36创建参数（a）制作拐角（b）完成情况图8.34 创建正面轴面型线草图图8.35轴面网格曲线图8.38 在“表达式”对话框中选“测量长度”图8.37创建“曲线长度”特征（前视图）图8.39测量长度（前视图）图8.41 完成“曲线长度”设置图8.42创建扫掠特征——选择截面曲线和引导线（前视图）图8.40编辑公式，使弧长增量为v的函数图8.43完成创建扫掠特征——轴面网格曲线（前视图）图8.44创建网格曲线（V向）的回转曲面。
UGNX叶轮快速建模方法
UGNX叶轮快速建模方法依一老师1分钟前
最近有小伙伴问到我叶轮的建模，那么今天来建模一个叶轮，只需要简单的几个步骤就能完成，命令也是常见的，相信各位小伙伴一看就会了。
建模过程：
1.打开UG,绘制叶轮的轮廓草图如下，并进行旋转。
2.在顶部打一个直径20m的通孔
3.利用“曲面上的曲线”命令在弧面上绘制圆弧
4.使用规律延伸沿面的法向延长曲线做成片体
5.加厚成实体
6.这里多出的部分用替换面命令利用下面的圆柱面修剪一下
7.以坐标轴进行圆形阵列
8.求和后倒圆角，叶轮就完成了
是不是一看就会了，马上打开UG,火速实操。
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UG叶轮建模过程简介
data 1 data 2 data 3
一、打开记事本输入以上数据后将文件另存为dat文件。
如此依次创建data
1、data
2、data3三个dat文件保存于电脑以备UG调用。
二、新建好文件后单击曲线工具栏中的“样条”按钮，弹出如上图“样条”
创建方式对话框，单击“根据极点”，弹出“根据极点生成样条”对话框。
在“曲线类型”中点选多段，设置“曲线阶次”为3，勾选封闭曲线并单击“文件中的点”，选择在步骤一中创建的data1.dat文件，单击确定。
同上步骤根据data2、data3创建曲线2、3。
三、单击“曲面”工具栏中的“通过曲线组”，弹出“通过曲线组”对话框，
根据系统提示选择样条曲线，单击确定，创建出如上图中的叶片。
四、单击“曲线”工具栏中的“基本曲线”，弹出“基本曲线”对话框。
单
击“直线”按钮，在点方法下拉列表中选“点构造器”按钮，按顺序输入直线端点坐标，完成直线后的图形如上图。
五、 单击工具栏中的回转按钮，选择上一步做的图形作为旋转对象，在“指
定矢量”下拉列表选XC 轴，并确定基点在坐标原点上。
单击确定完成旋转。
六、 单击边倒圆命令，选如图选择边圆角半径为55。
完成后图形如上图。
七、 单击基本曲线命令，弹出“基本曲线”对话框。
单击“直线”按钮在点
对话框输入直线端点坐标（80，105,0）、（60.5,105,0）。
单击圆弧按钮输入圆弧坐标中心（20,105,0），单击确定，再输入圆弧起点坐标（20,64.5,0），终点选直线的端点。
八、 单击工具栏中的回转按钮，选择上一步做的图形作为旋转对象，在“指
定矢量”下拉列表选XC 轴，并确定基点在坐标原点上。
单击确定完成旋转。
九、 单击修剪体命令，选择叶片作为目标体，选旋转片体为修剪面，单击确
定完成修剪，同理将叶片下部分修剪。
十、单击编辑、移动对象命令，在绘图区选择叶片为移动对象，在变换面板
中运动选项选角度，在指定矢量中单击XC轴，确定基点在坐标原点，在角度中输入30，在结果面板中选复制原先的，非关联文本中输入12，单击确定。
完成零件制作。
最终效果图：。