[發明專利]一種基于NX軟件的蝸殼實體建模方法

在審

• 申請號: 202110439335.3
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113127990A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 何濤
• 申請（專利權）人: 重慶水輪機廠有限責任公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06T17/00
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責任公司 50209
• 代理人: 何忠田

本發明屬于適用于特定應用的數據處理方法領域，具體為一種基于NX軟件的蝸殼實體建模方法，包括如下步驟：1）根據蝸殼的設計參數計算蝸殼的主要特征參數，然后根據主要特征參數和蝸殼斷面幾何尺寸對蝸殼的幾何特征進行參數化處理；2）在NX三維設計平臺上創建基礎模型；3）導出包含有基礎模型的參數表達式的電子表格，同時輸出格式為prt格式的三維幾何模型文件；4）將蝸殼的設計參數數據填入步驟3中導出的電子表格中的相應位置處；5）將步驟4得到的電子表格輸入NX三維設計平臺中得到蝸殼的實體。本方案解決了現有技術中蝸殼建模時效率低的問題。

技術領域

本發明屬于適用于特定應用的數據處理方法領域，具體為一種基于NX軟件的蝸殼實體建模方法。

背景技術

NX軟件是產品結構三維設計中一種常用的軟件工具，現有的水輪機或混流泵的蝸殼結構的三維建模也主要采用NX軟件進行建模操作。蝸殼作為水輪機或混流泵的引輸水功能部件，其外形從進水端到出水端，水流斷面尺寸逐漸變小，整體呈螺旋狀結構，特別是大尺寸的蝸殼，斷面尺寸變化多，幾何特征復雜，建模過程相當繁瑣，從而使蝸殼建模存在易錯難改、效率低等弊端。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于NX軟件的蝸殼實體建模方法，以解決現有技術中蝸殼建模時效率低的問題。

為了達到上述目的，本發明的基礎方案提供一種基于NX軟件的蝸殼實體建模方法，包括如下步驟：1)根據蝸殼的設計參數計算蝸殼的主要特征參數，然后根據主要特征參數和蝸殼斷面幾何尺寸對蝸殼的幾何特征進行參數化處理；2)在NX三維設計平臺上創建基礎模型；3)導出包含有基礎模型的參數表達式的電子表格，同時輸出格式為prt格式的三維幾何模型文件；4)將蝸殼的設計參數數據填入步驟3中導出的電子表格中的相應位置處；5)將步驟4得到的電子表格輸入NX三維設計平臺中得到蝸殼的實體。

本基礎方案的有益效果在于：通過對蝸殼的幾何特征進行參數化處理，并通過在NX三維設計平臺上創建基礎模型來對應相應的幾何特征參數，從而通過對參數的修改就可以直接快速的生成新的蝸殼實體模型，方便了后期蝸殼實體模型的修改或重新設計，從而提高了蝸殼的建模效率。

進一步，所述步驟1中，設計參數包括設計水頭H_p、設計流量Q、座環蝶形邊半徑L₁、蝶形邊至導水機構水平中心高度H、蝸殼壁厚t和蝸殼進水端直管段長度L_P；主要特征參數包括流速V、蝸殼進口斷面面積F_b、蝸殼進口斷面內半徑R₁、蝸殼系數C和臨界包角其中蝸殼系數C由蝸殼進口斷面尺寸確定，其計算公式為為蝸殼包角，臨界包角的計算公式為幾何特征的參數化處理包括確定蝸殼與座環實際立案斷面數i，θ為蝸殼相鄰斷面夾角度數，對i'取整數即得i；蝸殼第2至第i斷面內半徑用R_i表示，蝸殼第2至第i斷面中心距用L_i表示，L_i＝L₁+X_i，其中為斷面包角。

進一步，所述步驟2中包括如下操作步驟：

S1、進入NX三維設計平臺，確定以全局坐標中心為蝸殼中心的坐標原點O，Z軸為旋轉軸，Y軸正方向為蝸殼進水方向；

S2、在ZX平面內建立局部坐標系，使局部坐標系X軸與全局坐標系X軸方向保持一致；

S3、在步驟S2建立的局部坐標系中，以坐標點(L₁，0)為蝸殼斷面圓心P，繪制以R₁為半徑的圓C1；

S4、再在ZX平面內新建一局部坐標系，使其與ZX平面夾角為15°，并使此新建局部坐標系X軸與全局坐標系X軸方向保持一致；

S5、在步驟S4新建的局部坐標系中，以坐標點(L₂，0)為蝸殼斷面圓心P2，繪制以R₂為半徑的圓C2；