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(1) 螺旋桨的一体化设计(2) 打开Catia 用户界面,点击“开始”“外形”“创成式外形设计”,单击xy平面再点击进入草图工作界面,如图5.1示。 图5.1草图直线(2)在草图编辑窗口中点按钮,按照翼型数据将各点输入,如图5.2所示。图5.2创建点(3)点击“样条线”命令,将Z=0mm处CLARK Y翼型设计的螺旋桨截面的Y正坐标截面的各点连接起来,如图5.3所示。图5.3样条线定义移动翼型,将翼型的下翼边线的中点转移到坐标原点,点击草图界面的命令,单击下翼边线,再单击下翼边线的中点,移动到坐标原点处,再移动上翼型边,结果如图5.4图5.4移动后的翼型位置(4)按退出草图编辑界面,单击命令,选择刚刚移动的翼型上下边线,单击确定,完成翼型的结合,接下来点击构成翼型的点,单击鼠标右键选择隐藏命令,结果如图5.5所示。图5.5创建直线(5)创建翼型各截面的引导线,选择与翼型厚度方向相垂直的平面,单击进入引导线创建草图界面,单击命令,起点选在坐标原点(0.0)处,选好直线方向,确定引导线长度,此处长度740mm,退出草图编辑界面,结果如图5.6图5.6 创建偏移平面(6)平移出螺旋桨的各个翼型界面,单击平移命令,元素选择初始翼型方向选择引导线方向,距离写入92.5mm,勾选确定后重复对象,如图5.7所示,单击确定会弹出图5.8式对话框,实例写入7,得图5.9所示结果。 图5.7 投影定义图5.8 对象复制命令框图5.9 翼型阵列依次方法创建参考点建立 如图5.10所示。图5.10 各翼型截面参考点建立(7)翼型截面的角度设定,隐藏不用的平面,单击命令,元素选择翼型,轴线选择引导线,角度按计算值填入,点击隐藏/显示初始元素,如图5.11,接着单击确定,同样命令旋转建立引导线的那一平面,与翼型旋转角度一致,但不按隐藏/显示初始元素命令条,点击旋转后的平面,再点击,建立下一步的参考元素,草图编辑界面中单击,再单击翼型的边线,得到一条黄色直线,以此直线上面端点为起点画一条与其共线的直线,如图5.12,之后删掉黄色投影线,单击退出草图编辑窗口。图5.11旋转图5.12参考直线的建立 重复上述操作,完成各个截面的旋转设定,结果如图5.13 图5.12旋转后的翼型阵列(8)翼型放缩的设定,此处利用放射命令来执行,隐藏不用的平面、坐标,单击放射命令,元素选择翼型,原点选择翼型下边中心点,XY平面选择与第一个翼型平面平行的平面,X轴选择各翼型前缘处的参考直线,比率按计算值依次填入(z轴比例填1)点击,再点击确定。隐藏参考直线,结果如图5.13所示图5.13放射的设定 一次对各个翼型截面执行上述操作,的到放缩后的翼型阵列如图5.14 图5.14放缩后的翼型阵列图(9)建立螺旋桨中心轴线,和桨毂轮廓线。选择与第一翼型共面的平面,单击平面命令,偏移中写入60,单击确定,单击偏移后的平面再点击做如图5.16直线,退出草图编辑窗口。重新进入上述平面,建立桨毂轮廓线如图5.17所示,退出草图编辑窗口。图5.15建立螺旋桨中心平面 图5.16建立螺旋桨中心轴 图5.17建立螺旋桨中心轴(10)建立叶片曲面,依次点击“开始”“外形”“自由曲面”,单击命令,出现如图5.18窗口,左键单击轮廓,按住Ctrl在依次点击各个翼型截面,引导线选建立的引导线,单击确定得到如图5.19叶片曲面图。 图5.18桨叶自由曲面的建立 图5.19桨叶自由曲面的建立(11)桨毂曲面的建立,在创成式外形设计窗口下点击,轮廓选择桨毂轮廓线,旋转轴选择螺旋桨中心轴,角度1填入360,角度2填入0,点击预览如图5.21图5.20 桨毂建立(12)创建螺旋桨与桨毂的接合,创成式外形设计窗口下单击与第一翼型截面共面的平面,再单击平面命令平移20如图5.21所示,单击确定。单击外插延伸命令,边界选择第一翼型,外插延伸的选择叶片曲面,类型改为:直到元素,拓展形式选择相切连续,单击预览得到图5.22,单击确定。图5.21定义参考平面 图5.22桨毂与叶片的相接操作(13)填充未封闭曲面,单击填充命令,选择第一翼型截面,单击预览如图5.23所示,同样构建最后一个翼型截面的封闭操作如图5.23。接合叶片,单击选择外插延伸和两个填充曲面,单击确定。 图5.23创建封闭曲面(14)创建叶片的环形阵列,依次点击“插入”“高级复制工具”“环形阵列”,选择接合的叶片曲面,实例写入2,角度间距写入180,参考元素选择螺旋桨中心轴,单击预览,如图5.24,单击确定图5.24叶片环形阵列的创建(15)填充桨毂曲面,单击填充命令分别填充桨毂的上下面,如图5.25 图5.25创建桨毂的封闭曲面(16)创建螺旋桨实体,单击“开始”“机械设计”“零件设计”,单击封闭曲面命令,在点击螺旋桨封闭曲面,重复操作将整个螺旋桨实体化,隐藏螺旋桨曲面,得到如图5.26实体螺旋桨图5.26实体螺旋桨 (17)进一步加工,显示出于螺旋桨展向平行的平面,单击此平面进入草图编辑窗口,创建投影如图5.27所示,利用命令绘制如图5.28旋转槽轮廓,删除投影,退出草图编辑窗口。点击命令,第一角度写入360、第二角度写入0,选择刚刚建立的旋转轮廓线轴线选择螺旋桨中心线单击预览如图5.29所示,单击确定。 图5.27 创建投影操作 图5.28 创建旋转槽轮廓线 图5.29 创建旋转槽轮廓线 继续进入上一步进入的平面,处理桨毂上表面,利用和命令确定桨毂的厚度,结果如图5.30所示,退出草图编辑窗口,单击命令,如图5.31 图5.29 确定桨毂厚度 图5.30 利用旋转槽命令的轮廓线图5.31 利用旋转槽命令的轮廓线(18)创建倒圆角操作,单击倒圆角命令,在点击需要倒圆角的曲线,如图5.31所示,倒过圆角后的螺旋桨如图5.32所示 图5.32 桨毂处的倒圆角操作 图5.33 倒圆角后的桨毂(19)利用分割命令修整螺旋桨,单击与螺旋桨展向平行的平面,点击平面命令,因为我的桨毂半径为60mm,此处平移距离65mm,如图5.34 图5.34 平移平面点击平移得到平面,在点击进入草图编辑窗口,将桨毂上平面投影到工作平面,在利用命令以投影直线一端点为起点画圆弧,再利用命令以螺旋桨中心平面为参考,将圆弧段做镜像操作,结果如图5.35 图5.35 分割轮廓线的建立退出草图编辑窗口,点击“开始”“外形”“创成式外形设计”,单击拉伸命令,操作如图5.36,单击确定 图5.36 分割曲面的建立单击“开始”“机械设计”“零件设计”,点击分割命令,再选择分割曲面,单击箭头改变保留部分,如图5.37,单击确定,隐藏切割曲面及轮廓曲线,结果如图5.38 图5.37 分割操作 图5.38 分割结果如上数操作修整桨毂下表面得到修理完整的螺旋桨如图5.39所示 图5.39翼型螺旋桨示意图(20)打孔,零件设计窗口下,单击打孔命令,选择打孔平面如图5.40所示图5.40开中心孔图单击上图中的,定位孔的位置,定义中心定位孔位置为螺旋桨中心,退出草图定位窗口,单击确定得到图5.41图5.41中心孔 创建受力孔,创建方式与中心孔相似,如图5.42 图5.42承力孔的创建 单击环形阵列操作,对象为小孔,6各,角度间距60预览如图5.43,单击确定 图5.43孔的环形阵列操作
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