基于UG-GRIP的葉片根冠建模及編程開發

張大旺

（哈爾濱汽輪機廠有限責任公司，哈爾濱150046）

基于UG-GRIP的葉片根冠建模及編程開發

張大旺

（哈爾濱汽輪機廠有限責任公司，哈爾濱150046）

汽輪機葉片加工汽道所用的斯特拉格五軸聯動機床，其編程所需的輸入條件為特定的葉片點數據，點數據計算繁瑣，數據龐大。針對此種問題，對葉片三維建模軟件Unigraphics NX進行二次開發，編制出所需插件，從而簡化了編程的前期數據準備過程，既提高了生產效率又降低了出錯的概率。

汽輪機；葉片；汽道；建模；點數據；UG；插件

0 引言

隨著科技的進步和制造水平的不斷提高，三維建模軟件Unigraphics NX（簡稱UG）在汽輪機葉片的加工制造過程中的應用變得越來越重要。在我廠的葉片加工制造過程中，用于加工葉片汽道的設備為德國的斯特拉格五軸聯動機床，該機床有與之相配的編程軟件，但其所需的輸入數據是特定的點數據文件，且此點數據文件計算繁瑣，數據龐大，造成編程任務耗時頗高，準確性也無法得到有效的保證。為了解決以上問題，需要對葉片汽道的編程加工過程進行改進。

1 改進的措施

結合機床所需輸入點數據的結構特點，并根據我廠葉片加工制造的具體工藝，我們決定對UG進行二次開發，編制能夠解決這些問題的建模插件，編制插件所用的語言為UG-GRIP。

按照我廠汽輪機葉片的加工工藝特點，針對此問題提出的UG二次開發、編制插件所要達到的目標為：通過輸入相應的葉片產品尺寸和工藝參數，能夠自動建造出能體現加工汽道之前的葉片狀態的三維模型，之后分別提取出五軸聯動機床編程軟件所需的汽道及根冠的輸入點數據，最后轉化為機床軟件所需的文件格式。

按照此目標，并結合GRIP的語言特點，我們開發出了如下UG插件：輸入表示葉片狀態的參數，包括內背徑向尺寸及坐標位置、葉片大肩尺寸、葉片總長、進出汽側厚度及坐標位置、葉根端面坐標、根冠錐面尺寸等，見圖1，自動做出葉片的三維實體模型，見圖2；提取出汽道型線圓弧的點坐標，按照等參數方式提取，見圖3；提取出表示葉片根冠狀態的點數據，即機床所需輸入文件數據，見圖4。

圖1 葉片根冠錐面參數輸入

圖2 加工汽道所需三維實體模型

圖3 型線圓弧點坐標提取

圖4 機床所需輸入文件數據

提取出的點坐標數據在 UG中顯示為文本格式，現在只需再將這些文本格式的文件更改成擴展名為.res和.rbs的文件，即可導入到機床編程軟件中，進行葉片加工編程，這個過程極為簡便。

在應用GRIP編制插件時，所采用的編制思路是按照葉片工藝過程順序進行的，也就是說，在應用插件輸入數據時，輸入數據的順序是按照工藝過程的先后進行的。這樣做的好處是：既能按照工藝做出編程所需的葉片模型，也能反過來通過一步步輸入參數，發現工藝之中可能存在的不合理尺寸，起到反查的作用。

2 二次開發的內容

GRIP語言是UG自帶的二次開發語言，其特點是簡便明了，通俗易懂，非常適合工藝編程人員學習和運用，其包含的命令也基本能夠滿足平時工作的需要。通過一段時間的學習，已編制出符合我們需求的插件。

因插件程序內容較大，現截取其中部分如下：

3 結語

之前在進行五軸聯動機床葉片汽道數控編程時，僅輸入條件準備工作就需要一天多時間，應用了此插件之后，準備工作僅需0.5 h就能完成，且能保證數據的正確性，此程序的顯著特點是極大地簡化了編程工作，同時也提高了準確率，對我廠汽輪機葉片的生產起到了降本增效的作用。

（編輯：啟 迪）

TP 391.7

A

1002－2333（2014）04－0168－02

張大旺（1985—），男，工程師，主要從事汽輪機工裝夾具設計、葉片加工工藝編制工作。

2014-02-08