發(fā)布時間：2020-12-05 11:53

　　葉輪是離心泵的核心零件,也是最易磨損失效的零件,其運行狀態(tài)直接影響泵產(chǎn)品的性能和效率。工程中經(jīng)常遇到因葉輪的磨損而導致泵無法正常工作,造成企業(yè)停產(chǎn)或者項目停滯的情況。文章以某企業(yè)損壞的葉輪為例,提出了通過逆向工程和激光技術對損壞的葉輪進行修復的方法。主要的研究內(nèi)容如下:(1)提出了葉輪修復的技術路線,即:第一步,采用三維激光掃描儀采集數(shù)據(jù);第二步,通過CATIA軟件進行逆向建模獲得機械加工數(shù)據(jù);第三步,使用激光熔覆技術對葉輪進行修復;最后進行機械加工,完成葉輪的修復;(2)論述了采用非接觸式激光三維掃描儀采集葉輪結構數(shù)據(jù)的方法;按照不同的對齊方式,分別對開式葉輪和閉式葉輪進行整體掃描和部分掃描,并使用Geomagic Studio軟件對采集到的葉輪點云數(shù)據(jù)進行剔除異常點、去除噪聲點、點云拼接、點云補齊等處理;(3)論述了使用CATIA軟件的數(shù)字化外形編輯器模塊、自由曲面模塊以及快速曲面重構模塊對葉輪的點云數(shù)據(jù)進行曲面擬合的方法,并通過距離分析、箭狀曲率分析、等照度線分析等功能對生成的曲面曲線進行質(zhì)量評價。(4)對比分析了激光熔覆常用的幾種粉末材料,提出了采用Ni60A自熔性合金粉末在與... 

【文章來源】：蘭州理工大學甘肅省

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

逆向工程的設計過程

價格昂貴，委托加工，周期長并且大部分企業(yè)并沒有葉輪的加工數(shù)以企業(yè)提供的損壞葉輪為例（如圖 1.2 所示），研究了通過逆向工程技術和激葉輪進行逆向建模及修復的方法，并對開式葉輪進行了修復加工。主要內(nèi)容如（1）對損壞的葉輪進行數(shù)據(jù)采集。了解葉輪的基本結構，分別對開式葉輪和通過非接觸式三維激光掃描儀采用不同的采集方法進行掃描。由于損壞的葉輪磨損、殘缺等因素，需要掃描采集的過程中對需要的特征點進行判別。（2）對采集的數(shù)據(jù)進行處理。通過逆向軟件 Geomagic studio 對點云數(shù)據(jù)進行處去除噪聲點、點云對齊拼接、點云補齊等等操作。（3）葉輪的模型重構。通過 Catia 軟件中數(shù)字化外形編輯器模塊（Digital Sitor）對點云數(shù)據(jù)進行對齊；通過自由曲面模塊（Free Style）和快速曲面重構模塊（Qrface Reconstruction）對葉輪未被破壞的地方進行特征元素提取，再根據(jù)特征元數(shù)據(jù)來擬合生成曲線和曲面，從而生成完整的葉輪模型。（4）用激光熔覆技術對葉輪葉片進行修復。根據(jù)葉輪的材質(zhì)選擇合適的熔覆材試樣上進行熔覆工藝的摸索。通過分析熔覆層的表面宏觀形貌及金相組織，確激光熔覆工藝參數(shù)。采用該熔覆工藝對開式葉輪進行熔覆后，根據(jù)逆向工程獲 CAD 數(shù)據(jù)對熔覆后的葉輪進行加工，完成修復。

相比其他非接觸式測量，它具有更大的測量范圍，更高的境和被測物體表面要求低[37]。激光三角法以激光為光源，照射在待測成像在 CCD 線陣上。當被測物體發(fā)生偏差時，以傳統(tǒng)的三角測量測點發(fā)生位移后與激光基準軸線的角度偏差來獲得該點的深度信息快、精度高、受環(huán)境影響小等特點。的功能和結構工作開始前，需要對逆向的產(chǎn)品進行外形、結構、功能的了解分析的準確性、合理性。是所有泵產(chǎn)品的核心零部件，泵性能的重要指標包括流量、揚程、構和形狀所決定。主要由前蓋板、后蓋板、葉片組成。葉片夾在前、后蓋板之間，是面的幾何體。前、后蓋板的成型是輪廓線繞葉輪中心軸的回轉而成

【參考文獻】：
期刊論文
[1]異形零件的逆向建模方法及應用[J]. 李慶,吳亞蘭.  山東理工大學學報(自然科學版). 2015(03)
[2]激光熔覆同軸送粉噴嘴研究[J]. 薛菲,王耀民,劉雙宇.  光電技術應用. 2014(02)
[3]基于Geomagic和Catia軟件的重卡保險杠拖鉤門數(shù)模重建[J]. 林巨廣,卞顯虎.  機械. 2012(04)
[4]激光熔覆工藝及熔覆材料進展[J]. 楊寧,楊帆.  銅業(yè)工程. 2010(03)
[5]采用逆向工程技術對葉輪建模的研究[J]. 黃國權,楊顯惠.  機械設計與制造. 2010(02)
[6]三維檢測軟件Geomagic Qualify[J].   航空制造技術. 2009(20)
[7]Geomagic Studio軟件在逆向工程后處理中的應用[J]. 胡影峰.  制造業(yè)自動化. 2009(09)
[8]激光熔覆技術的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 李養(yǎng)良,金海霞,白小波,席守謀.  熱處理技術與裝備. 2009(04)
[9]激光熔覆技術研究進展及其工業(yè)應用[J]. 王一博,應麗霞,董國君,龔凡.  中國材料進展. 2009(03)
[10]漫談CATIA與逆向工程[J]. 繆華,霍有朝.  CAD/CAM與制造業(yè)信息化. 2008(12)

碩士論文
[1]三維激光掃描技術在施工隧道監(jiān)測中的應用研究[D]. 師海.北京交通大學 2013
[2]逆向工程空間復雜曲面重構技術研究[D]. 弋江淼.陜西科技大學 2013
[3]逆向工程測量技術研究[D]. 王紅敏.山東大學 2007
[4]激光三角法在物體三維輪廓測量中的應用[D]. 湯強晉.東南大學 2006



本文編號：2899410