汽轮机叶片建模与插补算法研究

《汽轮机叶片建模与插补算法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第54卷第3期汽轮机技术Vo1．54No．32012年6月TURBINETECHN0LOGYJun．2012汽轮机叶片的建模及插补算法研究唐月夏，张颖，李光平(邕江大学工学院，南宁530200)摘要：为提高汽轮机的工作效率，汽轮机叶片的表面通常是设计成扭曲的变截面曲面，叶片形状十分复杂，因此，汽轮机叶片的精确几何造型对保证叶片加工质量十分重要。进行汽轮机叶片数学建模和数控插补算法研究，根据图纸数据对汽轮机叶片进行基于NURBS曲线和曲面的反求计算，建立了汽轮机叶片的精确数学模型。针对叶片高速高精度数控加工的要求，以叶片数学模型为基础，建立叶片截面的NURBS曲线组，利用

2、MATLAB编程仿真，验证了采用不同插补算法进行叶片数控加工的适应性。关键词：汽轮机叶片；NURBS；建模；插补算法分类号：TK261文献标识码：A文章编号：1001—5884(2012)03-0237-04ResearchonModelingandInterpolationAlgorithmforStreamTurbineBladeTANGYue-xia，ZHANGYing，LIGuang-ping(InstituteofTechnology，YongJiangUniversity，Nanning530200)Abstract：Toimproveeficiencyof

3、thestreamturbine，streamturbinebladeisusuallydesignedtodistortedlyvariablecross—sectionsurface，itsshapeiscomplex．Thus，precisegeometricmodelingofthesteamturbinebladehasbecomeveryimportanttoprocessing．Thepaperresearchonmathematicalmodelingandinterpolationalgorithmforstreamturbineblade，accor

4、dingtothedataofthestreamturbineblade，thethesisusesthereverse—technique，whichbasesonthereverse·calculationofNURBScurvesandsurfaces，establishingthemathematicalmodelofthesteamturbineblade．Theresultsoffittinge／TOYanalysisshowthatthemathematicalmodelisaccurate．Fortherequirementsofhigh—speedan

5、dhi【ghaccuracyCNCmachining，establishingagroupofNURBScurvesbasedOnmathematicalmodels，usingtheMATLABforsimulation，verifyingtheflexibilityofCNCmachiningforbladebyusingdifferentinterpolationalgorithms．Keywords：streamturbineblade；NURBS；modeling；approachingalgorithm纵向为自由曲线。圆锥曲线必须用二次NURBS曲线才能精0

6、前言确表示，纵向的自由曲线一般用三次NURBS曲线表示。因此，这类曲面用混合幂次NURBS曲面表示，从而更好的满足汽轮机叶片作为汽轮机重要的组成部分，对其数控加工了工程设计的需要。的质量和效率有很高的要求。同时汽轮机叶片是一种典型一个k×1次NURBS曲面可定义为：的具有复杂曲面的零件，在进行加工时，要求其建模准确可靠，造型曲面光滑连续、易于修改。近年，在汽轮机叶片的数∑∑⋯d⋯N．(“)．()P(，)=}——————一(1)学建模中，引入非均匀有理B样条理论代替了传统的数学建∑∑N啪(“)，()模方法，得到了很好的造型曲面。但是对汽轮机叶片的插补算法仍然是传统的线性和

7、圆其中，控制顶点d(i=0，1，⋯，m；=0，1，一，n)呈矩形阵弧插补，CAD／CAM系统不得不按照要求的精度将参数曲线列。W是与顶点di,j联系的权因子。N(u)和Ⅳ』，()分别离散成大量的微小线段后传到CNC中进行加工。这样处理为沿／L向的k次和沿向的1次B样条基函数，由德布尔一会生成大量的数控代码数据，降低加工的质量和效率。而对考克斯递推公式决定。非均匀有理B样条已经提出了许多的插补算法，克服以上缺点，不必将曲线分解，从而可对零件直接插补。善～Ⅲ，()=—：：：：，一(u)+：+-，一()，；；11理论基础‘1．12×3次NURB