本文關(guān)鍵詞：葉輪葉片曲面的可展面近似及粗加工區(qū)域規(guī)劃

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【摘要】：葉輪作為一種典型的具有復雜外形特征的通道類零件,在航空、航天、核電、能動、石化、冶金等領(lǐng)域得到廣泛應用。在三元葉輪加工中,粗加工時間會占到總加工時間的80%左右,為了減少三元葉輪粗加工所需時間,提高生產(chǎn)效率,本文深入研究葉輪粗加工區(qū)域規(guī)劃問題。利用可展面造型得到的物體,可以在不拉伸和撕裂材料的情況下制造,這使得由可展面造型得到的物體具有良好的加工特性,所以研究可展面逼近葉輪葉片曲面,對于提高葉輪加工精度等方面具有重要意義。 首先,通過MATLAB軟件,利用準均勻B樣條的插值算法,生成葉輪吸力面、壓力面的軸盤線和蓋盤線,然后利用直紋面分別插值吸力面和壓力面的兩條邊界曲線,生成吸力面和壓力面,進而完成葉輪的幾何造型；在此基礎(chǔ)上,利用柱面和錐面的拼接技術(shù)完成葉輪葉片曲面的可展面逼近,通過MATALB軟件驗證了相應的理論和方法。 其次,本文深入研究了多段B樣條曲線間求交問題,利用改進后的優(yōu)化凸包方法優(yōu)化B樣條曲線的控制多邊形,結(jié)合使用矩形試探法和精確求交函數(shù),完成B樣條曲線間的求交運算。 最后,本文利用投影變換和回轉(zhuǎn)運動群等相關(guān)知識,求取葉輪流道的最大投影面積,生成最佳投影方向,并以該方向作為要求柱面的母線方向,相應的投影曲線為準線,構(gòu)造柱面,進而完成了柱面對葉輪流道的逼近,達到優(yōu)化葉輪流道粗加工區(qū)域的目的。
【關(guān)鍵詞】：三元葉輪 幾何造型 可展面 粗加工
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TP391.7;TH16
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 選題背景及意義8
• 1.2 文獻綜述8-14
• 1.2.1 可展面造型技術(shù)的研究現(xiàn)狀8-11
• 1.2.2 葉輪流道的粗加工現(xiàn)狀11-13
• 1.2.3 復雜空間曲線求交現(xiàn)狀13-14
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容14-15
• 2 葉輪葉片曲面的幾何造型15-28
• 2.1 Bezier曲線15-16
• 2.2 B樣條曲線16-18
• 2.2.1 B樣條曲線及de Boor算法16-17
• 2.2.2 B樣條曲線的凸組合性質(zhì)17
• 2.2.3 均勻B樣條曲線17-18
• 2.3 均勻B樣條與Bezier的聯(lián)系18-24
• 2.3.1 二次均勻B樣條與二次Bezier18-19
• 2.3.2 三次均勻B樣條與三次Bezier19-21
• 2.3.3 四次均勻B樣條與四次Bezier21-24
• 2.4 直紋而造型24-27
• 2.4.1 邊界曲線的B樣條插值24-26
• 2.4.2 邊界曲線構(gòu)成的直紋而26-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 3 葉輪葉片曲面的可展面逼近28-49
• 3.1 可展面的定義28
• 3.2 可展面幾何造型28-44
• 3.2.1 低次可展bezier曲面插值28-36
• 3.2.2 任意次數(shù)可展Bezier曲面插值36-44
• 3.3 開展面逼近葉片曲面44-48
• 3.3.1 柱面的幾何造型44
• 3.3.2 錐面的幾何造型44-45
• 3.3.3 可展面逼近葉片曲面45-48
• 3.4 本章小結(jié)48-49
• 4 二維圖元求交問題49-59
• 4.1 線性對象求交問題49
• 4.2 B樣條曲線求交問題49-50
• 4.3 優(yōu)化凸包的確定50-57
• 4.4 矩形試探法57-58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 5 葉輪流道粗加工規(guī)劃59-72
• 5.1 回轉(zhuǎn)運動群59-61
• 5.2 投影變換61-64
• 5.2.1 點的投影變換61-62
• 5.2.2 B樣條曲線的投影變換62-64
• 5.3 曲面面積計算64-69
• 5.3.1 平面封閉區(qū)域面積計算65-66
• 5.3.2 公共錐頂點的選取66-67
• 5.3.3 葉輪流道投影的幾個類型67-69
• 5.4 優(yōu)化粗加工區(qū)域69-71
• 5.4.1 最大投影面積計算69-70
• 5.4.2 柱面構(gòu)造最大粗加工區(qū)域70-71
• 5.5 本章小結(jié)71-72
• 結(jié)論72-73
• 參考文獻73-76
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況76-77
• 致謝77-78

【參考文獻】

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本文編號：994668