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用CAD完成蜗壳的草绘与填充

时间:2026-01-23 理论教育 小可爱 版权反馈
【摘要】:图2-74 绘制基圆图2-75 镜像基圆绘制各个断面形状单击造型界面右侧的按钮,按照蜗壳水力图中各断面及出口进行草绘。图2-81 删除基圆与断面线图2-82 镜像单击工具栏按钮,完成草绘。图2-90 螺旋段曲面图2-91 启动填充命令图2-92 草绘第1断面形状图2-93 填充后的第1与第9断面拉伸基圆面单击造型界面右侧的按钮,在对话框中选中,单击,在展开的对话框中单击按钮。

(1)整理蜗壳水力图

在AutoCAD中对蜗壳水力图进行整理,保留蜗壳螺旋线、断面线和中心线,最后把图形缩放成1∶1。整理的最终效果如图2-65所示,将其保存为dwg格式文件。各个断面线一定要与螺旋线相交,且不可超出螺旋线。

(2)建立蜗壳水体prt文件

启动Pro/E软件,进入界面后,单击图示【新建】按钮,出现如图2-66所示对话框。在【类型】栏选择【零件】,【子类型】栏选择【实体】,在【名称】栏输入vol_water,取消【使用缺省模板】前的对勾,单击【确定】按钮,如图所示,【模板】栏选择mmns_part_solid模板,单击【确定】按钮,进入造型界面。

图示

图2-65 蜗壳水力图

图示

图2-66 建立蜗壳水体prt文件

(3)建立基准轴

单击造型界面右侧的图示【基准轴】按钮,弹出对话框后选择Z轴,如图2-67所示,单击【确定】按钮,完成基准轴的建立。

(4)导入蜗壳水力图

单击造型界面右侧的图示【草绘】按钮,弹出对话框,如图2-68所示,【草绘平面】的【平面】选择FRONT平面,【草绘方向】的【方向】选择右,其他为默认值,单击【草绘】按钮进入草绘界面。

单击菜单栏【草绘】→【数据来自文件】→【文件系统】,弹出如图2-69所示对话框,找到之前整理的蜗壳水力图文件,单击【打开】按钮,弹出信息窗口单击【关闭】按钮。54

图示

图2-67 建立基准轴

图示

图2-68 草绘对话框

图示

图2-69 导入水力图

在草绘区域的任意位置单击鼠标左键,在导入的草绘图形中有一个白色的小圆圈,鼠标右键按住该小圆圈,拖动至中心点。然后,鼠标左键按住该小圆圈,拖动至草绘界面的原点处,如图2-70所示。

图示

图2-70 调整水力图位置

【移动和调整大小】中【旋转/缩放】的【缩放】输入1,如图2-71所示,单击对话框下端的图示按钮,完成图形的导入。然后单击草绘界面右侧的图示按钮,完成蜗壳水力图的草绘,结果如图2-72所示。

图示

图2-71 调整水力图比例

图示

图2-72 导入后的水力图

(5)绘制基圆

单击造型界面右侧的图示【平面】按钮,弹出对话框后,在造型区域选中FRONT平面,在【偏移】下的【平移】对话框中输入10(该数值为蜗壳进口宽度的一半,本例蜗壳进口宽度为20mm),单击【确定】按钮,如图2-73所示。

图示

图2-73 建立基准面

单击造型界面右侧的图示【草绘】按钮,【草绘平面】的【平面】中选择刚建立的平面,单击【草绘】进入草绘界面。单击草绘界面右侧的图示【圆】按钮,绘制基圆,然后单击草绘界面右侧的图示按钮,完成基圆的草绘,结果如图2-74所示。

在造型区域选中刚绘制的基圆,再单击右侧的图示【镜像】按钮,弹出对话框后,选取FRONT平面,单击图示按钮,完成镜像操作,最终效果如图2-75所示。

图示

图2-74 绘制基圆

图示

图2-75 镜像基圆

(6)绘制各个断面形状

单击造型界面右侧的图示【草绘】按钮,按照蜗壳水力图中各断面及出口进行草绘。进入草绘界面后,单击右侧工具栏的图示【使用边】按钮,在草绘界面中选择基圆与断面线,如图2-76所示。

单击工具栏右侧的图示【中心线】按钮,过基圆顶点与断面线顶点建立3条中心线,如图2-77所示。单击工具栏右侧的图示【法向】按钮,调整中心线的倾斜角度,结果如图2-78所示。

单击工具栏右侧的图示【线】按钮,绘制两条线段,如图2-79所示。

图示

图2-76 参照基圆与断面线

图示

图2-77 建立中心线

图示

图2-78 调整角度

图示

图2-79 绘制线段

单击工具栏右侧的图示【圆形】按钮,对两条线段倒圆角,如图2-80所示。

图示

图2-80 倒圆角

单击工具栏右侧的图示【删除段】按钮,将参照的基圆与断面线两条线删除,如图2-81所示。

建立一条竖直的中心线,选取线段及圆弧,然后单击工具栏右侧的图示【镜像】按钮,再单击刚建立的中心线,则绘制出完整的断面形状,如图2-82所示。

图示

图2-81 删除基圆与断面线

图示

图2-82 镜像

单击工具栏图示按钮,完成草绘。草绘时要注意的各断面图形一定要与螺旋线和基圆相交,如图2-83所示,图中红色圈中的三个点是需要注意的地方,一定要与原二维图数据完

其他截面的绘制方法与上述方法一致。为了隔舌处的造型方便,需要对第9断面进行一定的修改,使其下端要和基圆连接,如图2-84所示。

各个截面绘制完成后,最终的效果如图2-85所示。

(7)蜗壳螺旋段曲面造型

单击造型界面右侧的图示【草绘】按钮,弹出对话框,【草绘平面】的【平面】选择FRONT平面,单击【草绘】进入草绘界面。单击草绘界面右侧的图示【使用边】按钮,弹出对话框后,选取第1~9断面线之间的螺旋线,如图2-86所示,单击草绘界面右侧的图示按钮,完成草绘。

图示

图2-83 草绘断面形状

图示

图2-84 草绘第9断面

图示

图2-85 整体效果

图示

图2-86 草绘螺旋段曲线

单击造型界面右侧的图示【边界混合】按钮,首先激活第一方向选项,依次选择各个断面线条,结果如图2-87所示。

图示

图2-87 边界混合第1~9断面

单击造型界面上方的对话框,激活第二方向选项,如图2-88所示。

图示

图2-88 激活第二方向选项

依次选择之前建立的第一个基圆、螺旋线两个基圆线,如图2-89所示。

图示

图2-89 边界混合第二方向曲线

单击图示按钮,完成螺旋段曲面的造型。如图2-90所示。

(8)断面填充

单击菜单【编辑】→【填充】,如图2-91所示。(https://www.xing528.com)

点开对话框中的【参照】,单击【定义】,然后选取第1断面所在平面,单击【草绘】对话框中的【草绘】进入草绘界面。

单击草绘界面右侧的图示【使用边】,弹出对话框后,在【类型】的对话框中选择【环】,然后鼠标左键单击一下第1断面的形状,就可以快速绘制出其轮廓,再用直线连接断面底端,使图形封闭,如图2-92所示。然后单击草绘界面右侧的图示按钮,完成草绘。

单击图示按钮完成操作。重复此步骤,填充第9断面。填充结果如图2-93所示。

图示

图2-90 螺旋段曲面

图示

图2-91 启动填充命令

图示

图2-92 草绘第1断面形状

图示

图2-93 填充后的第1与第9断面

(9)拉伸基圆面

单击造型界面右侧的图示【拉伸】按钮,在【拉伸】对话框中选中图示【曲面】,单击【放置】,在展开的对话框中单击【定义】按钮。弹出【草绘】对话框后,在造型区域内单击FRONT基准面,然后单击对话框中的【草绘】,进入草绘界面。绘制第1~9断面线间的基圆,如图2-94所示。然后单击草绘界面右侧的图示按钮,完成草绘。

图示

图2-94 草绘

【拉伸】对话框拉伸方式选择对称,拉伸长度设置为20(蜗壳进口宽度),单击图示按钮,完成操作。最终效果如图2-95所示。

图示

图2-95 拉伸基圆面

(10)曲面合并

选中蜗壳螺旋面、第1断面、第9断面、基圆面,单击菜单【编辑】→【合并】,如图2-96所示,单击图示【确定】完成操作。

图示

图2-96 曲面合并

(11)螺旋段实体化

选中合并的螺旋段,单击菜单【编辑】→【实体化】,如图2-97所示,单击图示按钮完成操作。

(12)隔舌造型

单击造型界面右侧的图示【拉伸】按钮,在【拉伸】对话框中选中图示【去除材料】,单击【放置】,在展开的对话框中单击【定义】按钮。弹出【草绘】对话框后,在造型区域内单击FRONT基准面,然后单击对话框中的【草绘】,进入草绘界面。绘制隔舌形状,具体操作参考步骤(6),结果如图2-98所示。然后单击草绘界面右侧的图示按钮,完成草绘。

【拉伸】对话框拉伸方式选择对称,拉伸长度设置为20(蜗壳进口宽度),单击图示按钮,完成操作,如图2-99所示。

单击造型界面右侧的图示【倒圆角】按钮,选择隔舌边,根据实际情况对其倒圆角。本例中隔舌与基圆间隔很小,故采用变半径倒圆角,如图2-100所示。

图示

图2-97 实体化

图示

图2-98 草绘隔舌

图示

图2-99 拉伸隔舌

图示

图2-100 变半径倒圆角

单击图示按钮完成操作,最后效果如图2-101所示。

图示

图2-101 倒圆角

(13)隔舌与第1断面间的螺旋段造型

对第1断面与隔舌处断面进行草绘,断面形状要封闭。草绘出两端面之间的基圆及螺旋线,具体操作参考步骤(6),如图2-102所示。

图示

图2-102 草绘

按照步骤(8),对第1断面与隔舌处断面进行填充。

单击造型界面右侧的图示【边界混合】按钮,依次选择第1断面形状与隔舌断面,如图所示。每个断面上都会有个小白点,鼠标左键单击可以移动,每个断面小白点的位置必须要对应。然后,单击造型界面上方的对话框,激活第二方向选项。依次选中之前建立第一个基圆、螺旋线、第二个基圆,如图2-103所示。单击图示按钮,完成螺旋段曲面的造型。

选中刚建立的3个面(第1断面与隔舌处断面进行填充得到的曲面,以及螺旋段曲面),单击菜单【编辑】→【合并】,如图2-104所示,单击图示按钮完成操作。

选中合并的曲面,单击菜单【编辑】→【实体化】,如图2-105所示,单击图示按钮完成操作。

隔舌与第1断面间的螺旋段造型完成,最终效果如图2-106所示。

图示

图2-103 边界混合

图示

图2-104 曲面合并

图示

图2-105 实体化

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图2-106 蜗壳螺旋段

(14)扩散段造型

仿照步骤(14),首先草绘第9断面及扩散段间的曲线,如图2-107所示。

图示

图2-107 草绘

填充蜗壳出口与第9断面,如图2-108所示。

边界混合扩散段曲面,如图2-109所示。

图示

图2-108 填充

图示

图2-109 边界混合

将扩散段曲面、第9断面及蜗壳出口三个面合并,如图2-110所示。并将合并的曲面实体化,如图2-111所示。

(15)叶轮与蜗壳间隙造型

如图2-112所示,叶轮的外径要小于蜗壳的基圆,存在间隙,为了在叶轮水体和蜗壳水体之间设置交界面,需要将这两个水体之间的间隙填满,一般取间隙断面的形状为梯形,可以将这部分水体绘制在蜗壳水体上,也可以绘制在叶轮水体上,还可以各取一半。本例由于隔舌部分较薄,为了划分网格方便本书将间隙绘制在蜗壳水体上。

通过旋转命令来造型如图2-113所示。

图示

图2-110 合并

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图2-111 实体化

图示

图2-112 间隙

图示

图2-113 旋转间隙

(16)保存文件

至此,蜗壳水体的造型全部完成,单击图示【保存】按钮,保存文件。最终效果如图2-114所示。

图示

图2-114 蜗壳造型

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