利用CAXA實體設計快速繪製水泵葉輪

tags: caxa實體設計    時間:2014-03-06 14:54:22
利用CAXA實體設計快速繪製水泵葉輪簡介
葉輪是泵類產品中比較核心的零件,其中葉片部分是一個比較複雜的曲面結構。如何快速、準確的利用三維設計軟體繪製水泵葉輪模型是泵類產品工程師所面臨的一個難題,利用CAXA實體設計及CAXA電子圖……
利用CAXA實體設計快速繪製水泵葉輪正文

葉輪是泵類產品中比較核心的零件,其中葉片部分是一個比較複雜的曲面結構。如何快速、準確的利用三維設計軟體繪製水泵葉輪模型是泵類產品工程師所面臨的一個難題,利用CAXA實體設計及CAXA電子圖板軟體就可以輕鬆解決這個難題。

葉輪設計思路

    水泵葉輪的設計計算一般都是通過一些輔助設計軟體來進行,由軟體輸出一些葉片的相關參數,再由工程師來完成二維的工程圖。在葉輪的工程圖中,一般有葉輪的外殼尺寸及葉片的工作面、背面參數表。參數表中主要有角度及相應角度下葉輪中心軸到葉片工作面或背面的距離,其實也就是多個特徵點的極坐標列表。

    我們可以將極坐標通過三角函數轉化為相應特徵點的直角坐標,輸入到實體設計中繪製三維曲線,再生成曲面;也可以直接利用極坐標來繪製三維曲線再生成曲面。下面主要介紹直接利用極坐標來繪製水泵葉輪。

設計葉輪步驟

1、 在CAXA電子圖板中利用葉輪工程圖輸出葉輪外殼草圖,在CAXA實體設計中通過旋轉特徵讀取外殼草圖生成葉輪外殼模型。

注意:在電子圖板中可通過“拾取過濾設置”來快速選取葉輪截面及中心線,然後進行調整以便輸出草圖,草圖定位點為葉輪中心線的交點;在實體設計中“旋轉特徵”時草圖平面要調整為X—Z平面,即旋轉軸要與Z軸同向,然後通過“工具”下的“運行外部載入工具”來讀入電子圖板輸出的葉輪外殼草圖。(草圖的輸出也可以利用電子圖板的“部分存儲”功能,然後在“旋轉特徵”的草圖界面中點右鍵直接輸入。)

 

 

2、 以葉輪外殼中間空白部分的邊界為草圖旋轉95度做一個輔助實體。

注意:做輔助實體的過程與做葉輪外殼相似,“旋轉特徵”的草圖平面仍為X—Z平面,並且草圖中心點位置為(0,0,0)。

3、 將葉片的極坐標參數轉移到Excel表格中。可以利用CAXA電子圖板的二次開發小程序快速實現(二次開發小程序→編輯表格文字→表格編輯)。

4、 對Excel中的數據進行整理,將其整理成標準的X,Y,Z直角坐標值。其中各點X坐標值直接輸入極坐標中各點的半徑值;Y坐標全部設置為“0”;“0,1,2,3,4”五個等高面的Z坐標值分別為“-12,0,12,24,36”,“a,b”兩點的Z坐標值即葉片示意圖中各角度面與“a,b”兩邊的交點到“1”等高面的距離,需要用尺寸標註命令從圖中量出來。(“1”等高面與上面繪製葉輪外殼時的草圖定位點在同一平面內,是模型的基準面,所以Z坐標值為“0”。為保證精度,通過尺寸標註量取“a,b”兩點的Z坐標值時可將尺寸標註的精度調高。)

5、 將Excel中的數據複製到txt文本中,再讀入到實體設計中生成三維曲線。(每個角度下的7個點為一組數據,每次複製一組數據生成一條曲線,為方便起見可將前面繪製的葉輪外殼及輔助實體壓縮。)

6、 因為所有特徵點的Y坐標都為0,所以生成的曲線全部在0角度面上,我們可以通過三維球將每

 

條曲線調整到對應角度面上。用三維曲線將每條曲線的同一端連接起來,組成完整的網格線。

 

7、 利用網格面命令繪製葉片工作面及背面曲面,利用曲面延伸功能將工作面及背面曲面的每條邊都延伸5mm,將輔助實體解壓縮。

 

8、 利用分裂零件命令,用葉片工作面及背面曲面將輔助實體分割開,刪除多餘部分,即得到完整葉片模型。

 

9、 將葉輪外殼模型解壓縮,挖鍵槽,再將葉片進行陣列,然後將葉片和外殼進行布爾運算即得到葉輪的完整零件模型。

通過以上幾個步驟,我們就繪製出一個水泵葉輪三維模型。縱觀整個過程,我們所運用的都是CAXA實體設計最基本的功能,通過數據整理,讓參數變的直觀、簡潔,更方便快速輸入到實體設計;這也反映出CAXA實體設計軟體易學易用、快捷高效的特點。
 

 

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