[发明专利]建立辊轧叶片工艺模型的方法

摘要

本发明公开了一种建立辊轧叶片工艺模型的方法，用于解决现有方法叶片辊轧模具设计精度低的技术问题。技术方案是基于UG三维建模平台和二次开发平台，进行叶片进、排气边和叶尖、跟的工艺补偿方面的设计，并建立工艺模型基准，最终获得辊轧叶片工艺模型。进、排气边型面工艺添加应衔接光顺并呈瓶颈状，防止叶片出现高低起伏的波纹甚至龟裂，保证挤压过程中组织均匀防止出现缺肉。叶尖、跟工艺添加应光顺弯扭渐变均匀，使辊轧过程咬入、出变化平稳。工艺模型基准为辊轧成型和叶片测量建立定位基准，提高了叶片辊轧模具设计精度。

主权项

一种建立辊轧叶片工艺模型的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：启动三维建模软件UG NX7.0，进入建模模块并导入压气机叶片模型(3)；步骤2：将压气机叶片模型(3)叶尖截面线沿着叶身反方向延拓截面线内切圆最大直径的一半即Cmax/2，形成衔接叶尖工艺过渡(2)；将压气机叶片模型(3)叶根截面线沿着叶身反方向延拓截面线内切圆最大直径的一半即Cmax/2，形成衔接叶根工艺过渡(4)；步骤3：提取叶尖工艺过渡(2)尖端截面线，将其沿着叶身反方向偏移，通过偏置的截面线组，使用通过曲线组命令建立实体，建立叶尖工艺补偿(1)；步骤4：提取叶根工艺过渡(4)末端截面线，将其沿着叶身反方向偏移，通过偏置的截面线组，使用通过曲线组命令建立实体，建立叶根工艺补偿(5)；步骤5：使用布尔和运算将压气机叶片模型叶片模型(3)与叶尖工艺过渡(2)、叶尖工艺补偿(1)、叶根工艺过渡(4)和叶根工艺补偿(5)合并，并对模型衔接处进行光顺处理，形成B‑样条曲面；步骤6：根据叶片设计允许容差δ，设定截面线间距；根据允许容差δ沿着叶根到叶尖方向顺次建立叶片截面线组(6)；步骤7：使用点集命令对每一个截面线进行点离散，点的数目应保证前后缘附近点的个数超过20个；通过UG二次开发获得圆拟合命令，使用圆拟合命令获取后缘曲线和点(7)；使用圆拟合命令获取前缘曲线和点(9)；剩余的点位叶盆叶背曲线点，使用B‑样条曲线进行拟合获得叶背曲线和点(8)；使用B‑样条曲线进行拟合获得叶盆曲线和点(10)；步骤8：通过UG二次开发获得内切圆迭代程序，使用内切圆迭代程序建立叶盆叶背曲线的内切圆，使圆的直径最大，并定义叶片该截面厚度Cmax；步骤9：在叶片该截面厚度Cmax两侧，分别间隔叶片该截面厚度Cmax建立叶盆叶背曲线的内切圆(14)，且保证在前后缘处拟合的圆直径与步骤7中对应相等；步骤10：使用B‑样条曲线顺次通过各个圆心，建立中弧线(12)；将中弧线两端各延伸Cmax；步骤11：以前后缘处相邻三个圆半径建立等差数列，获得在延伸后的中弧线端点处圆半径并建立圆；将叶盆叶背曲线进行延伸并与建立的圆相切；步骤12：将延伸后的叶背曲线两个端点沿着截面线水平方向延伸，形成工艺模型叶背曲线(11)；将延伸后的叶盆曲线两个端点沿着截面线水平方向延伸，形成工艺模型叶盆曲线(13)；连接工艺模型叶背曲线(11)与工艺模型叶盆曲线(13)两端点，形成闭合的工艺模型截面线；步骤13：使用通过曲线组命令通过封闭的工艺模型截面线组建立实体；衔接处进行光顺处理，形成B‑样条曲面，获得叶片工艺模型叶身(15)；步骤14：提取叶根添加末端截面线，使用内切圆迭代程序建立叶盆叶背曲线的内切圆，使圆的直径最大，即Cmax；步骤15：以圆心为坐标原点，建立坐标系Z轴垂直于发动机旋转轴心线，且由叶根指向叶尖；X轴在水平方向，即发动机旋转轴心线方向，由叶片界面的进气边指向批排气边，Y轴由迪卡尔坐标系准则确定，由此建立工艺模型坐标系(16)；步骤16：建立一个长方体，相互处置的三个面为工艺定位基准，长方体与工艺模型之间通过小方块衔接为一体，形成工艺模型定位基准(17)。