介紹了利用UG NX7.5 軟件進(jìn)行離心泵三維實(shí)體造型的過程。在對(duì)葉輪和蝸殼兩個(gè)關(guān)鍵部件進(jìn)行造型的過程中，運(yùn)用宏命令的方式，引入?yún)��?shù)化的設(shè)計(jì)方法，簡(jiǎn)化了造型的操作過程，節(jié)省了設(shè)計(jì)時(shí)間。

　　UG( Unigraphics NX) 是Siemens PLM Software公司出品的一款集計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助分析和計(jì)算機(jī)輔助制造為一體的三維參數(shù)化軟件，它功能強(qiáng)大，可以輕松實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜實(shí)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(jì)的一個(gè)主流應(yīng)用軟件。在進(jìn)行數(shù)值模擬分析之前，需要對(duì)離心泵進(jìn)行三維實(shí)體造型設(shè)計(jì)，UG 非常適合離心泵等復(fù)雜水利機(jī)械的三維實(shí)體造型設(shè)計(jì)。筆者研究在UG NX7. 5 軟件平臺(tái)的基礎(chǔ)上，對(duì)離心泵的葉輪和蝸殼進(jìn)行三維實(shí)體設(shè)計(jì)，為后續(xù)離心泵內(nèi)部流場(chǎng)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(jì)

　　在離心泵三維幾何造型設(shè)計(jì)過程中，對(duì)關(guān)鍵部件的造型設(shè)計(jì)有很多相似的操作步驟，包括葉輪和蝸殼的設(shè)計(jì)。如果造型設(shè)計(jì)過程中，引入?yún)��?shù)化設(shè)計(jì)方法，可以簡(jiǎn)化造型的操作過程，節(jié)省模型的設(shè)計(jì)時(shí)間。參數(shù)化設(shè)計(jì)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(jì)所特有的草圖設(shè)計(jì)和尺寸驅(qū)動(dòng)修改圖形的功能優(yōu)勢(shì)，它已經(jīng)成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主要手段之一。運(yùn)用宏命令的方式，引入了參數(shù)化的設(shè)計(jì)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(duì)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(xiàng)，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?jiǎng)?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(duì)話框中點(diǎn)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(xiàng)中更新公式，關(guān)閉工作表，此時(shí)表達(dá)式中的數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)修改，點(diǎn)擊表達(dá)式中的確定，模型會(huì)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(jì)

　　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(yùn)用UG NX7.5 軟件強(qiáng)大的三維曲面、實(shí)體造型能力，對(duì)離心泵的葉片、葉輪和蝸殼的流體域進(jìn)行了三維實(shí)體造型。在離心泵實(shí)體造型的過程中，運(yùn)用了UG NX7. 5 軟件的宏命令，簡(jiǎn)化了造型的整個(gè)操作過程，實(shí)現(xiàn)了對(duì)離心泵模型的參數(shù)化設(shè)計(jì)和參數(shù)的批量編輯，為后續(xù)離心泵內(nèi)部流場(chǎng)的數(shù)值模擬和數(shù)控加工奠定了基礎(chǔ)。