付甜甜

摘要：分析零件結(jié)構(gòu)，找到測(cè)量基準(zhǔn)，盡量測(cè)出進(jìn)、出汽邊圓最寬的位置，在型線曲率變化大的位置和進(jìn)出汽邊圓增加測(cè)量點(diǎn)數(shù)。通過(guò)測(cè)量——建模——測(cè)量——建模，完成逆向求解型面，建模。本文對(duì)逆向求解三維葉片型面的過(guò)程、方法進(jìn)行了分析，希望可以為相關(guān)的逆向求解提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：型面;圓角;弦長(zhǎng);輻射線;徑向角

1 ?找出基準(zhǔn)，建立坐標(biāo)系

大部分動(dòng)葉結(jié)構(gòu)：由葉根、汽道、葉冠三個(gè)部分構(gòu)成。汽道部分是由不規(guī)則的曲面構(gòu)造而成，它可以分成很多個(gè)不同高度的截面曲線。葉根、葉冠是參與配合，由面構(gòu)成，有一定規(guī)則，參與裝配。經(jīng)過(guò)研究分析，葉根加工要求高，裝配要求也高。用葉根做基準(zhǔn)，建立坐標(biāo)系，最準(zhǔn)確。葉冠用虎鉗夾住，固定。將坐標(biāo)建立在（如下圖所示）位于葉根的中心線處。X方向是進(jìn)、出汽邊中分面，Y方向是內(nèi)、背徑向角的中分面，Z方向?yàn)槿~根端面。

2 ?手動(dòng)測(cè)量型面

在型線不同高度劃截面線，在劃線位置手動(dòng)測(cè)量點(diǎn)。手動(dòng)測(cè)量截面需要注意：第一，截面需要具有特征性，盡量靠近根、冠處，每個(gè)截面高度控制在25mm內(nèi)（根據(jù)不同的汽道長(zhǎng)度決定不同截面數(shù)量，如：汽道高度100mm，檢測(cè)截面不低于4個(gè)截面）。內(nèi)背弧根據(jù)葉片寬度，點(diǎn)距不大于2mm或總點(diǎn)數(shù)不少于30。第二，進(jìn)、出汽邊圓角測(cè)量完整?？刂坪妹總€(gè)截面的弦寬，在型線曲率變化大的位置和進(jìn)出汽邊圓增加測(cè)量點(diǎn)數(shù)。第三，根、冠處測(cè)量一些特征點(diǎn)，用于輔助參考建模。（圖2）

3 ?數(shù)據(jù)輸出、CAD封閉樣條曲線、建模

數(shù)據(jù)輸出：將三坐標(biāo)測(cè)量的所有點(diǎn)坐標(biāo)，用igs格式輸出。打開UG，將所有的點(diǎn)以截面形式分層。將分層好的截面，用dwg格式輸出。

CAD封閉樣條曲線：用CAD將文件打開，將每層點(diǎn)云用樣條線封閉連接，進(jìn)、出汽邊圓頭處理，采用將內(nèi)、背弧最后三點(diǎn)連線，用圓去切兩條直線的方式，再結(jié)合弦寬、進(jìn)汽邊到中心線距離，最終確定圓角直徑和位置。依次類推將所有截面逐一完成，最后用igs文件的形式輸出。

建模：將所有截面從CAD導(dǎo)出，用UG導(dǎo)入，將各截面投影到和手動(dòng)測(cè)量的同一高度， 通過(guò)曲線組合，經(jīng)過(guò)點(diǎn)光順和控制點(diǎn)的調(diào)節(jié)，再將葉根和葉冠補(bǔ)齊，做成一個(gè)相似的數(shù)模。

4 ?建模好后的模型，對(duì)照同片三維葉片進(jìn)行復(fù)測(cè)

將建好的模型，對(duì)三維葉片的型面進(jìn)行復(fù)測(cè)。目的：第一次測(cè)量是手動(dòng)完成，因?yàn)榻：蟮哪Ｐ秃蛯?shí)體存在差異，復(fù)測(cè)是在有模型的情況下將手動(dòng)模式改為自動(dòng)測(cè)量，讓數(shù)據(jù)更加完善、準(zhǔn)確，使得每個(gè)截面線更加光順、曲率變化更加自然，確保建模的準(zhǔn)確性。復(fù)測(cè)要求：同一基準(zhǔn)，同一坐標(biāo)系下復(fù)測(cè)。保證每個(gè)截面線上的截面點(diǎn)數(shù)95-100個(gè)點(diǎn)。汽道測(cè)量：根據(jù)技術(shù)要求可以增加葉片檢查截面的數(shù)量。注意：增加進(jìn)、出汽邊圓角的測(cè)量點(diǎn)數(shù)，做到數(shù)據(jù)的完整性。

5 ?數(shù)據(jù)輸出、CAD封閉樣條曲線、建數(shù)模

重新將三坐標(biāo)內(nèi)所有的點(diǎn)云，以igs格式輸出。UG將所有的點(diǎn)以截面形式分層，將分層好的截面，用dwg格式輸出。

CAD封閉樣條曲線：用CAD將文件分層打開，將點(diǎn)用樣條線封閉連接，進(jìn)、出汽邊圓頭處理方式：采用將內(nèi)、背弧最后三點(diǎn)連線，用圓與兩條直線相切的方式，再結(jié)合弦寬、進(jìn)汽邊到中心線距離，最終確定圓角直徑和位置。依次類推將所有截面逐一完成。

最后用UG通過(guò)將每個(gè)截面以“插入——網(wǎng)格曲面——通過(guò)曲面組”來(lái)完成整個(gè)三維葉片型面的構(gòu)造（如圖4所示）。從而完成三維葉片的模型，解決三維葉片型面逆向求解。

6 ?結(jié)束語(yǔ)

用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x逆向求解不僅僅適用于不規(guī)則且單一的零件、三維扭葉片型面、直葉片的型面等等，還對(duì)針對(duì)性解決一些大修機(jī)組中磨損的葉片，能夠提高生產(chǎn)周期，保證產(chǎn)品一致性，在保證質(zhì)量的同時(shí)還能降低一定的成本。

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