葉輪是泵類產(chǎn)品中比較核心的零件，其中葉片部分是一個(gè)比較復(fù)雜的曲面結(jié)構(gòu)。如何快速、準(zhǔn)確的利用三維設(shè)計(jì)軟件繪制水泵葉輪模型是泵類產(chǎn)品工程師所面臨的一個(gè)難題，利用CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)及CAXA電子圖板軟件就可以輕松解決這個(gè)難題。

葉輪設(shè)計(jì)思路

    水泵葉輪的設(shè)計(jì)計(jì)算一般都是通過(guò)一些輔助設(shè)計(jì)軟件來(lái)進(jìn)行，由軟件輸出一些葉片的相關(guān)參數(shù)，再由工程師來(lái)完成二維的工程圖。在葉輪的工程圖中，一般有葉輪的外殼尺寸及葉片的工作面、背面參數(shù)表。參數(shù)表中主要有角度及相應(yīng)角度下葉輪中心軸到葉片工作面或背面的距離，其實(shí)也就是多個(gè)特征點(diǎn)的極坐標(biāo)列表。

    我們可以將極坐標(biāo)通過(guò)三角函數(shù)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)特征點(diǎn)的直角坐標(biāo)，輸入到實(shí)體設(shè)計(jì)中繪制三維曲線，再生成曲面；也可以直接利用極坐標(biāo)來(lái)繪制三維曲線再生成曲面。下面主要介紹直接利用極坐標(biāo)來(lái)繪制水泵葉輪。

設(shè)計(jì)葉輪步驟

1、 在CAXA電子圖板中利用葉輪工程圖輸出葉輪外殼草圖，在CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)中通過(guò)旋轉(zhuǎn)特征讀取外殼草圖生成葉輪外殼模型。

注意：在電子圖板中可通過(guò)“拾取過(guò)濾設(shè)置”來(lái)快速選取葉輪截面及中心線，然后進(jìn)行調(diào)整以便輸出草圖，草圖定位點(diǎn)為葉輪中心線的交點(diǎn)；在實(shí)體設(shè)計(jì)中“旋轉(zhuǎn)特征”時(shí)草圖平面要調(diào)整為X—Z平面，即旋轉(zhuǎn)軸要與Z軸同向，然后通過(guò)“工具”下的“運(yùn)行外部加載工具”來(lái)讀入電子圖板輸出的葉輪外殼草圖。（草圖的輸出也可以利用電子圖板的“部分存儲(chǔ)”功能，然后在“旋轉(zhuǎn)特征”的草圖界面中點(diǎn)右鍵直接輸入。）

2、 以葉輪外殼中間空白部分的邊界為草圖旋轉(zhuǎn)95度做一個(gè)輔助實(shí)體。

注意：做輔助實(shí)體的過(guò)程與做葉輪外殼相似，“旋轉(zhuǎn)特征”的草圖平面仍為X—Z平面，并且草圖中心點(diǎn)位置為（0，0，0）。

3、 將葉片的極坐標(biāo)參數(shù)轉(zhuǎn)移到Excel表格中。可以利用CAXA電子圖板的二次開發(fā)小程序快速實(shí)現(xiàn)（二次開發(fā)小程序→編輯表格文字→表格編輯）。

4、 對(duì)Excel中的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，將其整理成標(biāo)準(zhǔn)的X，Y，Z直角坐標(biāo)值。其中各點(diǎn)X坐標(biāo)值直接輸入極坐標(biāo)中各點(diǎn)的半徑值；Y坐標(biāo)全部設(shè)置為“0”；“0，1，2，3，4”五個(gè)等高面的Z坐標(biāo)值分別為“-12，0，12，24，36”，“a,b”兩點(diǎn)的Z坐標(biāo)值即葉片示意圖中各角度面與“a,b”兩邊的交點(diǎn)到“1”等高面的距離，需要用尺寸標(biāo)注命令從圖中量出來(lái)。（“1”等高面與上面繪制葉輪外殼時(shí)的草圖定位點(diǎn)在同一平面內(nèi)，是模型的基準(zhǔn)面，所以Z坐標(biāo)值為“0”。為保證精度，通過(guò)尺寸標(biāo)注量取“a,b”兩點(diǎn)的Z坐標(biāo)值時(shí)可將尺寸標(biāo)注的精度調(diào)高。）

5、 將Excel中的數(shù)據(jù)復(fù)制到txt文本中，再讀入到實(shí)體設(shè)計(jì)中生成三維曲線。（每個(gè)角度下的7個(gè)點(diǎn)為一組數(shù)據(jù)，每次復(fù)制一組數(shù)據(jù)生成一條曲線，為方便起見可將前面繪制的葉輪外殼及輔助實(shí)體壓縮。）

6、 因?yàn)樗刑卣鼽c(diǎn)的Y坐標(biāo)都為0，所以生成的曲線全部在0角度面上，我們可以通過(guò)三維球?qū)⒚織l曲線調(diào)整到對(duì)應(yīng)角度面上。用三維曲線將每條曲線的同一端連接起來(lái)，組成完整的網(wǎng)格線。

7、 利用網(wǎng)格面命令繪制葉片工作面及背面曲面，利用曲面延伸功能將工作面及背面曲面的每條邊都延伸5mm，將輔助實(shí)體解壓縮。

8、 利用分裂零件命令，用葉片工作面及背面曲面將輔助實(shí)體分割開，刪除多余部分，即得到完整葉片模型。

9、 將葉輪外殼模型解壓縮，挖鍵槽，再將葉片進(jìn)行陣列，然后將葉片和外殼進(jìn)行布爾運(yùn)算即得到葉輪的完整零件模型。

通過(guò)以上幾個(gè)步驟，我們就繪制出一個(gè)水泵葉輪三維模型。縱觀整個(gè)過(guò)程，我們所運(yùn)用的都是CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)最基本的功能，通過(guò)數(shù)據(jù)整理，讓參數(shù)變的直觀、簡(jiǎn)潔，更方便快速輸入到實(shí)體設(shè)計(jì)；這也反映出CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件易學(xué)易用、快捷高效的特點(diǎn)。