UG软件三元流叶片压型模数控加工探讨

1 引言

    三元流技术由于其功效高、单级压比高、流量大等优点，目前在我公司高速离心风机中得到广泛应用，该技术的应用大大提高了风机的综合性能。我公司已有一整套完备的三元流叶轮加工技术，下面就如何运用NX软件进行三元流叶片压型模数控编程作以探讨。

2 三元流叶片建模

    三元流叶片型面分为直纹面与自由曲面，直纹面是在两条曲线上对应点之间以直线连接而构造的，其造型比较方便，本文仅以造型较为复杂的自由曲面三元流叶片的建模方法进行简要介绍。

    2.1 建模坐标系WCS的确定

    建模坐标系是一切图形的原始基准，选择合适的坐标系可减少建模的复杂程度。叶片型面是由若干等Z剖面上的离散点所组成，叶片三维造型时，坐标系的建立应根据设计提供的叶型数据点坐标确定。但由于种种原因，我公司产品图纸给出的坐标系与我们习惯的右手坐标系有时会有所不同。为利于后续的造型、编程等操作，应将图纸坐标系转换成右手坐标系。

    2.2 叶片造型与分析

    考虑到自由曲面三元叶片的曲面特征以及便于后期编辑，其造型应运用Free Form Feature中的Through Curves Mesh功能，通过曲线生成参数化的曲面。但是设计图纸所提供数据都是等Z的若干组点（图1），而用这些点生成曲线用Through Curves得到的叶片型面很不理想。因此我们应该考虑如何运用这些原始点，还要以Through Curves Mesh功能来生成。

图1 数据点

    NX软件的曲面功能是相当强大的，在复杂零件的造型过程中，我们应灵活运用其各种功能来满足造型要求。针对等Z点不是沿叶片型面的U/V方向分布这种情况，先运用From Point Cloud功能通过原始点生成非参数化的叶片型面，再对其进行参数化处理。在型面上生成沿U/V方向分布的截面线，用Smooth功能对这些U、V线在设计允许的公差内进行光顺处理，必要时去除坏点，从而保证叶片型面曲率变化均匀，光滑连续，确保叶轮使用时气流通畅，避免喘振。通过这些光顺过的曲线用Through Curves Mesh功能生成参数化的叶片型面。

    叶片型面的检查主要有两方面，首先运用NX偏差分析功能检查原始数据点与型面偏离情况，如高出设计要求，应进行适当修整；其次，用反射分析功能检查型面的光顺程度，对于光顺性差的型面在公差范围内适度调整以获得较光顺的型面。综合运用上述方法完全满足了叶片的造型要求，得到高质量的叶片型面（图2）。