介紹了利用UG NX7.5 軟件進(jìn)行離心泵三維實體造型的過程。在對葉輪和蝸殼兩個關(guān)鍵部件進(jìn)行造型的過程中，運用宏命令的方式，引入?yún)��?shù)化的設(shè)計方法，簡化了造型的操作過程，節(jié)省了設(shè)計時間。

　　UG( Unigraphics NX) 是Siemens PLM Software公司出品的一款集計算機(jī)輔助設(shè)計、計算機(jī)輔助分析和計算機(jī)輔助制造為一體的三維參數(shù)化軟件，它功能強大，可以輕松實現(xiàn)各種復(fù)雜實體和造型的建構(gòu)，目前已經(jīng)成為模具行業(yè)三維設(shè)計的一個主流應(yīng)用軟件。在進(jìn)行數(shù)值模擬分析之前，需要對離心泵進(jìn)行三維實體造型設(shè)計，UG 非常適合離心泵等復(fù)雜水利機(jī)械的三維實體造型設(shè)計。筆者研究在UG NX7. 5 軟件平臺的基礎(chǔ)上，對離心泵的葉輪和蝸殼進(jìn)行三維實體設(shè)計，為后續(xù)離心泵內(nèi)部流場的數(shù)值模擬和數(shù)控加工奠定基礎(chǔ)。

1、離心泵參數(shù)化造型設(shè)計

　　在離心泵三維幾何造型設(shè)計過程中，對關(guān)鍵部件的造型設(shè)計有很多相似的操作步驟，包括葉輪和蝸殼的設(shè)計。如果造型設(shè)計過程中，引入?yún)��?shù)化設(shè)計方法，可以簡化造型的操作過程，節(jié)省模型的設(shè)計時間。參數(shù)化設(shè)計使用約束( 包括幾何約束和尺寸約束) ，以模型的尺寸作為變量，建立通用幾何模型，通過改變模型的尺寸來生成所需的幾何模型。由于參數(shù)化設(shè)計所特有的草圖設(shè)計和尺寸驅(qū)動修改圖形的功能優(yōu)勢，它已經(jīng)成為產(chǎn)品設(shè)計的主要手段之一。運用宏命令的方式，引入了參數(shù)化的設(shè)計方法，其主要的操作過程如下:

　　a. 創(chuàng)建模板文件，在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下創(chuàng)建草圖，并添加幾何約束和尺寸約束，完成草圖后保存該文件并退出;

　　b. 預(yù)置WCS( 工作坐標(biāo)系) ，在新建文件下的菜單欄中，選“格式→WCS→旋轉(zhuǎn)”，完成WCS的預(yù)設(shè)置;

　　c. 錄制宏命令，在菜單欄中選“工具→宏→開始錄制”，在打開的對話框中定義要錄制的宏文件的名字，在菜單欄中選“格式→WCS→旋轉(zhuǎn)”，完成WCS 的旋轉(zhuǎn)，選“文件→導(dǎo)入→部件”，導(dǎo)入模板文件，在菜單欄中選“工具→宏→停止錄制”;

　　d. 預(yù)置WCS ( 工作坐標(biāo)系) ，在菜單中選“格式→WCS”下的命令選項，將工作坐標(biāo)系調(diào)整到合適的位置;

　　e. 回放宏命令，在菜單欄中選“工具→宏→回放”，選中創(chuàng)建的宏命令，根據(jù)要創(chuàng)建的草圖數(shù)目，確定宏命令回放次數(shù);

　　f. 電子表格批量編輯表達(dá)式，在菜單欄中選“工具→ = 表達(dá)式”，對話框中點擊電子表格編輯，在打開的工作表中，編輯Formula 一列中要修改的數(shù)據(jù)，在加載項中更新公式，關(guān)閉工作表，此時表達(dá)式中的數(shù)據(jù)會自動修改，點擊表達(dá)式中的確定，模型會根據(jù)編輯后的尺寸數(shù)據(jù)重新修改，生成新的模型。

2、葉輪流體域的三維幾何造型設(shè)計

　　離心泵的葉輪有圓柱形葉片和扭曲形葉片兩種，扭曲葉片可以減小葉片負(fù)荷、改善泵的吸入性能并提高泵的抗汽蝕能力，因此在中高比轉(zhuǎn)數(shù)的離心泵葉輪中被廣泛應(yīng)用。

　　2.1、創(chuàng)建葉輪回轉(zhuǎn)體

　　在草圖中繪制葉輪的軸流平面圖，以該草圖為截面，選“回轉(zhuǎn)”命令，旋轉(zhuǎn)180°創(chuàng)建出葉輪前、后蓋板曲面的回轉(zhuǎn)體( 圖1) 。

圖1 葉輪前、后蓋板曲面的回轉(zhuǎn)體

4、結(jié)束語

　　運用UG NX7.5 軟件強大的三維曲面、實體造型能力，對離心泵的葉片、葉輪和蝸殼的流體域進(jìn)行了三維實體造型。在離心泵實體造型的過程中，運用了UG NX7. 5 軟件的宏命令，簡化了造型的整個操作過程，實現(xiàn)了對離心泵模型的參數(shù)化設(shè)計和參數(shù)的批量編輯，為后續(xù)離心泵內(nèi)部流場的數(shù)值模擬和數(shù)控加工奠定了基礎(chǔ)。