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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。 % Q) s* `% d6 E
, V+ \- U8 `/ o9 H. N x( _2 X叶轮设计思路
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i* a, M8 t8 w/ g1 ~ 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。 ' d/ O8 m0 W: @! \! D0 v7 I
6 Z1 n5 V$ r* d( i 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。下面主要介绍直接利用极坐标来绘制水泵叶轮。
" ]! R; b5 T1 A) b/ E4 s$ ?设计叶轮步骤
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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。 . Z% e; c( c# Y1 `5 g+ y" Q# B; }/ R; j
+ ]5 h7 E7 L2 W! ~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。
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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。 D- q& h B$ T* G! q
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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。
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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。 / d4 E$ R g5 K/ E
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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。
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1 E2 k* P" Z3 c! t5 ?2 n7、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。 & b; f8 ^. F: m# q% T& u ^4 K3 n
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8、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。
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2 s5 K0 N+ c+ ~: O/ Y8 }- Y$ w3 ^ 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。
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发表于 2010-9-21 10:05:09