[发明专利]一种基于NX软件的蜗壳实体建模方法

说明书

本发明属于适用于特定应用的数据处理方法领域，具体为一种基于NX软件的蜗壳实体建模方法，包括如下步骤：1）根据蜗壳的设计参数计算蜗壳的主要特征参数，然后根据主要特征参数和蜗壳断面几何尺寸对蜗壳的几何特征进行参数化处理；2）在NX三维设计平台上创建基础模型；3）导出包含有基础模型的参数表达式的电子表格，同时输出格式为prt格式的三维几何模型文件；4）将蜗壳的设计参数数据填入步骤3中导出的电子表格中的相应位置处；5）将步骤4得到的电子表格输入NX三维设计平台中得到蜗壳的实体。本方案解决了现有技术中蜗壳建模时效率低的问题。

技术领域

本发明属于适用于特定应用的数据处理方法领域，具体为一种基于NX软件的蜗壳实体建模方法。

背景技术

NX软件是产品结构三维设计中一种常用的软件工具，现有的水轮机或混流泵的蜗壳结构的三维建模也主要采用NX软件进行建模操作。蜗壳作为水轮机或混流泵的引输水功能部件，其外形从进水端到出水端，水流断面尺寸逐渐变小，整体呈螺旋状结构，特别是大尺寸的蜗壳，断面尺寸变化多，几何特征复杂，建模过程相当繁琐，从而使蜗壳建模存在易错难改、效率低等弊端。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于NX软件的蜗壳实体建模方法，以解决现有技术中蜗壳建模时效率低的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案提供一种基于NX软件的蜗壳实体建模方法，包括如下步骤：1)根据蜗壳的设计参数计算蜗壳的主要特征参数，然后根据主要特征参数和蜗壳断面几何尺寸对蜗壳的几何特征进行参数化处理；2)在NX三维设计平台上创建基础模型；3)导出包含有基础模型的参数表达式的电子表格，同时输出格式为prt格式的三维几何模型文件；4)将蜗壳的设计参数数据填入步骤3中导出的电子表格中的相应位置处；5)将步骤4得到的电子表格输入NX三维设计平台中得到蜗壳的实体。

本基础方案的有益效果在于：通过对蜗壳的几何特征进行参数化处理，并通过在NX三维设计平台上创建基础模型来对应相应的几何特征参数，从而通过对参数的修改就可以直接快速的生成新的蜗壳实体模型，方便了后期蜗壳实体模型的修改或重新设计，从而提高了蜗壳的建模效率。

进一步，所述步骤1中，设计参数包括设计水头H_p、设计流量Q、座环蝶形边半径L₁、蝶形边至导水机构水平中心高度H、蜗壳壁厚t和蜗壳进水端直管段长度L_P；主要特征参数包括流速V、蜗壳进口断面面积F_b、蜗壳进口断面内半径R₁、蜗壳系数C和临界包角其中蜗壳系数C由蜗壳进口断面尺寸确定，其计算公式为为蜗壳包角，临界包角的计算公式为几何特征的参数化处理包括确定蜗壳与座环实际立案断面数i，θ为蜗壳相邻断面夹角度数，对i'取整数即得i；蜗壳第2至第i断面内半径用R_i表示，蜗壳第2至第i断面中心距用L_i表示，L_i＝L₁+X_i，其中为断面包角。

进一步，所述步骤2中包括如下操作步骤：

S1、进入NX三维设计平台，确定以全局坐标中心为蜗壳中心的坐标原点O，Z轴为旋转轴，Y轴正方向为蜗壳进水方向；

S2、在ZX平面内建立局部坐标系，使局部坐标系X轴与全局坐标系X轴方向保持一致；

S3、在步骤S2建立的局部坐标系中，以坐标点(L₁，0)为蜗壳断面圆心P，绘制以R₁为半径的圆C1；

S4、再在ZX平面内新建一局部坐标系，使其与ZX平面夹角为15°，并使此新建局部坐标系X轴与全局坐标系X轴方向保持一致；

S5、在步骤S4新建的局部坐标系中，以坐标点(L₂，0)为蜗壳断面圆心P2，绘制以R₂为半径的圆C2；