离心泵叶轮参数化建模及叶片加工仿真的研究

摘要

水泵属于多品种、中小批量生产的机械产品，工程应用十分广泛。目前，通常采用CAD进行水力设计，设计结果为叶片木模图。在此基础上，采用砂型铸造，经手工铲磨成型和采用立体样板检测的工艺方法，叶片型面质量往往较差。对于叶片泵，叶片型面的制造技术和加工精度直接影响到泵的水力性能、汽蚀性能及运行稳定性。提高过流表面的光洁度，有助于提高水泵的效率。 随着现代制造技术的快速发展，计算机在我国泵行业中的应用已从CAD逐渐向CAM以及CAD/CAM的集成领域扩展。根据现阶段CAD/CAM在泵业中应用的情况及发展趋势，确立了本文的研究方向。 通过对泵的水力CAD细致深入的分析，提出了叶片边界型值点的计算方法，针对离心泵叶轮结构设计，基于图形支撑软件SolidWorks，确定了相关的参数和特征划分，解决了三维实体建模中的关键技术。利用CAM功能突出的软件MasterCAM对叶片的数控加工过程进行仿真。在windows XP操作系统下，通过面向对象编程(OOP)工具Visual Basic 6.0和Visual C++6.0，运用特征建模方法、参数化建模技术、数据库、以及MasterCAM曲面加工参数的优化方法，开发出具有windows图形界面风格的离心泵叶轮参数化建模及叶片加工仿真系统。 实践表明，该系统在获取前期的泵水力CAD设计结果后，通过计算处理可以自动生成离心泵叶轮的三维实体模型。在此基础之上，自动设置加工参数，生成加工仿真的刀具轨迹，模拟叶片的数控加工过程，实现了叶片数控加工编程的模板化。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1 CAD/CAM技术概述

1.2泵业CAD/CAM技术应用现状及发展趋势

1.3研究目的和意义

1.4选题依据及主要研究内容

2系统分析

2.1数据分析

2.1.1泵水力CAD设计结果

2.1.2叶片边界型值点算法

2.2功能分析

2.2.1三维实体建模

2.2.2数控加工仿真

3叶轮参数化建模

3.1建模环境及开发工具

3.1.1 SolidWorks简介

3.1.2二次开发接口(SolidWorks API)

3.1.3二次开发工具(Visual Basic)

3.1.4数据库(Microsoft Access)

3.2叶片造型

3.3用户界面设计

3.4数据库设计

3.5操作流程设计

3.6程序设计

4型面加工仿真

4.1加工仿真环境及开发工具

4.1.1 MasterCAM简介

4.1.2二次开发接口(C-Hooks)

4.1.3 C-Hooks的开发环境

4.2数控加工工艺分析的一般步骤与方法

4.3 MasterCAM数控编程的一般过程

4.4加工中的干涉问题

4.5 MasterCAM环境下的叶片加工工艺分析

4.6工艺参数及工件设置

4.7加工仿真模块的设计

4.7.1程序流程设计

4.7.2程序设计

5实例

6结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢