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逆向工程与快速成型技术在叶轮开发中的应用

作　者: 崔莲顺
导　师: 于天彪
学　校: 东北大学
专　业: 机械工程
关键词: 逆向工程快速成型快速制造风机叶轮
分类号: TP391.72
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

逆向工程是把产品分解开来去研究它的工作原理的科学方法和技术,人们通过逆向工程测定原型产品的结构进一步开发更具有竞争力的产品。在机械领域中,逆向工程(Reverse Engineering)是在没有设计图纸或者设计图纸不完整以及没有CAD模型的情况下,按照现有零件的模型(产品原型或油泥模型),利用各种数字化技术及CAD技术重新构造CAD模型而克隆或创造实物产品的过程。在与制造业密切相关的航空航天、汽车、造船及模具等工业领域,未来追求对产品功能和外形等方面的日益严格的要求,这使得自由曲面零件在现代工业中得到了越来越广泛的应用。其加工质量和生产周期对提高产品的性能和市场的响应速度起着关键作用。风机中,叶轮是产品的核心部分,它直接影响着产品的性能。运用逆向工程技术和快速成型制造技术,进行模型级叶轮试验开发,以解决采用压缩机基本级的加工工艺难点,同时提高模型级水泵叶轮的制造精度。采用快速成型制造新工艺进行叶轮的制造,代替部分采用锻造毛坯制造基本级压缩机叶轮,部分先做模具然后进行铸造泵类叶轮的传统工艺,从而使模型级叶轮的结构形式、叶轮形线更加灵活多样,有利于加快模型级开发及试验研究的速度,降低制造成本,从而提高开发新产品对市场变化的适应度。(1)阐述了国内外逆向工程的研究现状,介绍了逆向工程中常用的硬件、软件及测量方法。(2)分析了逆向工程中常用的曲线与曲面,通过对比分析总结了各类曲线与曲面的特征及应用条件。(3)研究了基于激光扫描技术的叶轮的逆向设计方法,并对所建立的CAD模型与实际零件进行了检测和对比分析。在理论研究的基础上对某一型号的叶轮为例进行了叶轮的快速原型与制造。测量结果表明所制造的叶轮满足设计要求,验证了理论研究的正确性。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-27
  1.1 逆向工程技术简介  10-19
    1.1.1 集国际上这一技术的应用  11-12
    1.1.2 逆向工程中硬件和软件简介  12-17
    1.1.3 测量方式介绍  17-19
  1.2 快速成型制造技术的简介  19-23
  1.3 快速制造技术简介  23-27
    1.3.1 直接铸造法  24-25
    1.3.2 一次转制法  25-26
    1.3.3 二次转制法  26-27
第二章逆向工程中常用的曲线与曲面  27-36
  2.1 Bezier曲线与曲面  27-30
  2.2 B样条(B-Spline)曲线与曲面  30-33
  2.3 NURBS曲线与曲面  33-34
  2.4 A级曲面(Class A Surface)  34-36
第三章风机叶轮的逆向设计  36-50
  3.1 采用激光扫描技术进行叶轮的逆向设计  37-46
  3.2 CAD数模与实际零件的比对检测  46-49
  3.3 叶轮检验及叶轮叶片型线的重新构造  49-50
第四章风机叶轮的快速制造  50-57
  4.1 叶轮的快速成型  50-53
    4.1.1 成型机硬件构成及应用软件  50-51
    4.1.2 成型过程  51-53
  4.2 叶轮的快速制造  53-57
第五章结论与建议  57-59
  5.1 本论文的主要结论  57-58
  5.2 建议  58-59
参考文献  59-63
致谢  63

逆向工程与快速成型技术在叶轮开发中的应用

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