基于RE与RP的叶片设计研究.pdf

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1、第3期组合机床与自动化加工技术No．32014年3月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueMat．2014文章编号：1001—2265(2014)03—0140—03DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2014．03．038基于RE与RP的叶片设计研究张文建，任雯，刘庆东(华北电力大学机械工程学院，河北保定071003)摘要：以某汽轮机叶片为研究对象，阐述了反求工程的概念。并且应用三坐标测量机(CMM)结合反求技术对该叶片进行数据采集、数据预处理、自由曲线造型及曲面重构，利

2、用UG软件实现了叶片的复杂曲面设计。最后应用快速成型技术对模型堆积制造，加工出样件。此过程验证了反求技术和快速成型技术在复杂曲面设计中的精确性与实用性，构建的模型有利于形象观察，在很大程度上缩短了产品研发设计及加工周期。关键词：反求工程；汽轮机叶片；曲面重构；快速成型中图分类号：TH12，TG65文献标识码：AResearchofBladeDesignBasedonREandRPZHANGWen-jian，RENWen，LIUQing—dong(CollegeofMechanicalEngineering，NorthChinaElectricPower

3、University，BaodingHebei071003，China)Abstract：Takingaturbinebladeastheresearchobject，thepaperexpoundstheconceptofreverseengineer—ing．ItfocusesontheThreeCoordinateMeasuringMachine(CMM)withreversetechnologydatacollectionoftheblade，thefreeformcurveandsurfacereconstruction，realizesth

4、ebladeofcomplexcurvedsurfacedesignwithusingUGsoftware．ItpilesupmanufacturingapplicationofRapidPrototypingsystemofmodel，andfinallyworksoutsamples．Thisprocessverifiesthereversetechnologyandrapidprototypingtechnologyincomplexsurfaceaccuracyandpracticalityinthedesign．Buildingmodelis

5、beneficialtoimageobserva—tion，toagreatextent，shortentheproductdevelopmentdesignandtheprocessingcycle．Keywords：reverseengineering；turbineblades；surfacereconstruction；rapidprototyping转变为CAD模型相关的数字化技术、几何模型重O引言建技术和产品制造技术的总称[2-5J。它是将已有产汽轮机叶片是一个很复杂的曲面，在空间里扭曲，品或实物模型转换为工程设计模型和概念模型，并它是按照

6、叶扇吹风数据或相似理论设计出来的以满足在此基础上对已有产品进行解剖、深化和再创造的汽轮机的工况需要。但是在实际应用中，随着电力市过程。反求工程的关键技术包括数据采集技术和场竞争日趋激烈，短时间内开发出富有竞争力的汽轮CAD建模技术。机产品变得非常重要。因而，开发出高质量的汽轮机2数据点的获取及处理叶片对于发展产品创新方面有着举足轻重的作用。数字化模型是叶片式流体机械数字化设计与制造的基2．1数据采集础。本文根据某汽轮机叶片的特点，结合UG软件目前，数据测量方法有很多种，而且不同的测的应用，提出了基于反求技术的叶片曲面重构方法，并量方法也决定了测量精度的

7、不同。按照数据的获且在反求出合理模型后，进行熔融沉积加工，得到ABS取方式划分，主要测量数据的方法有接触式和非接树脂模型。通过模型实物的观察，更好的发现其中的触式两种。接触式测量的机械结构和电子系统发不足，修改模型，以便后续加工。展较成熟，准确性和可靠性都比较高；一般配合测1反求工程量软件，可以快速的测量物体的基本几何形状。但是它的测量速度较慢，而且需要半径补偿。根据实反求工程(ReverseEngineering，RE)是将实物收稿日期：2013—07—07：修回日期：2013—07—31作者简介：张文建(1957一)，男，四川中江人，华北电力大学教

8、授，工学硕士，研究方向为CAD／CAM与企业信息化，(E—mail)xiaolianwenzi