基于三維技術(shù)的軸流水輪機(jī)模型設(shè)計(jì)及制造

曹 雙 利，彭 志 遠(yuǎn)，桂 紹 波

(1.陜西省引漢濟(jì)渭工程建設(shè)有限公司，陜西 西安 710000； 2.長江勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，湖北 武漢 430010)

隨著我國技術(shù)水平的不斷提高，三維技術(shù)[1-2]在機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)[3-4]中的應(yīng)用已是大勢所趨。三維技術(shù)作為一種新的設(shè)計(jì)理念和先進(jìn)的設(shè)計(jì)手段[5-6]，經(jīng)過近幾年的實(shí)踐與推廣，其優(yōu)勢越來越顯著[7-8]。在水輪機(jī)模型設(shè)計(jì)及制造領(lǐng)域[9]，由于水輪機(jī)流道復(fù)雜，葉片的空間曲面抽象，在二維圖紙上難以得到具體表達(dá)，這樣不利于生產(chǎn)單位加工制造。但是通過采用三維技術(shù)，可以使得水輪機(jī)模型設(shè)計(jì)變得參數(shù)化、具體化[10]，所建立的三維模型可以生成IGS格式文件直接編程加工，使得加工制造更加精準(zhǔn)。本文采用三維技術(shù)，完成了軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)模型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制造，設(shè)計(jì)并加工制造了軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)模型[11]進(jìn)水管、蝸殼、座環(huán)、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)輪和轉(zhuǎn)輪室以及尾水管等關(guān)鍵過流部件，并按照IEC-60193規(guī)范[12]要求，研究布置了水輪機(jī)壓力和壓力脈動(dòng)測點(diǎn)。

1 水輪機(jī)模型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制造

本文設(shè)計(jì)加工制造的真機(jī)轉(zhuǎn)輪及試驗(yàn)臺使用的模型轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)如表1所列。

表1 真機(jī)及模型轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)相關(guān)參數(shù)Tab.1 Parameters of real and model runner

1.1 軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)模型

根據(jù)真機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑與模型機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑比值，得到的真機(jī)與模型機(jī)之間的幾何比例為12.57。根據(jù)該幾何比例，將真機(jī)三維模型體縮放成相應(yīng)的模型機(jī)三維模型，再由試驗(yàn)室臺架接口的活動(dòng)調(diào)節(jié)量確定進(jìn)出口的具體尺寸；部件之間主要連接方式為螺栓連接，螺栓規(guī)格為Φ16，螺栓孔間距不大于150 mm，密封方式為密封條密封，密封條規(guī)格為Φ9。模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片數(shù)為6片；模型機(jī)總長為3.820 m；模型機(jī)的裝機(jī)高程(導(dǎo)葉中心線距地面)為1.921 m。模型機(jī)三維模型如圖1所示。

圖1 模型機(jī)三維模型Fig.1 3D model of hydro-turbine model

1.2 進(jìn)口管

作為試驗(yàn)臺高壓管和蝸殼之間的過渡部件，進(jìn)口管起到的是引水和穩(wěn)定流態(tài)的作用，通常情況下采用的是結(jié)構(gòu)件形式。進(jìn)口管三維模型及加工的成品如圖2所示。

圖2 進(jìn)口管三維模型及加工成品Fig.2 3D model of import pipe and finished products

1.3 蝸 殼

蝸殼是整個(gè)模型機(jī)中的重要部件[13]，由上、下蝸殼體和座環(huán)組成。蝸殼主要是起到支撐導(dǎo)水機(jī)構(gòu)、連接轉(zhuǎn)輪室、為水流提供環(huán)量，以及發(fā)揮初步導(dǎo)流的作用。蝸殼三維模型及加工成品如圖3所示。

圖3 蝸殼三維模型及加工成品Fig.3 3D model of volute and finished products

上、下蝸殼體用不銹鋼鑄造而成，如圖4所示。通過高精度銑床加工出內(nèi)腔體后放置座環(huán)，再由連接螺栓把合，密封條提供密封。蝸殼內(nèi)腔體的流道面均由三維模型的IGS格式文件直接編程加工，相較于傳統(tǒng)的樣板和傳統(tǒng)數(shù)控編程擁有更高的精度。

圖4 上下蝸殼體加工成品Fig.4 Finished products of up and down volute body

蝸殼上預(yù)留有與座環(huán)、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)精確定位的配合面，以及與導(dǎo)水機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)輪室連接的螺栓孔位。上蝸殼設(shè)有水封區(qū)域，在安裝導(dǎo)水機(jī)構(gòu)之后，仍有一部分空間可用于試驗(yàn)時(shí)的水封密封，以保證空化和壓力脈動(dòng)試驗(yàn)時(shí)蝸殼的整體氣密性完好。座環(huán)和蝸殼之間同樣由兩圈螺栓固定，以避免試驗(yàn)過程中因移動(dòng)、安裝、試驗(yàn)振動(dòng)等產(chǎn)生的錯(cuò)位問題。座環(huán)與蝸殼之間的配合及連接如圖5所示。

圖5 座環(huán)與蝸殼之間的配合與連接Fig.5 The fit and connection between the seat ring and the volute

1.4 座 環(huán)

座環(huán)全部由不銹鋼材料制作?？勺h(huán)中設(shè)有固定導(dǎo)葉，為水流提供初步的導(dǎo)向作用。座環(huán)三維模型及加工成品如圖6所示。

圖6 座環(huán)三維模型及加工成品Fig.6 3D model of seat ring and finished products

以往座環(huán)的傳統(tǒng)加工工藝采用的是固定導(dǎo)葉和上、下座環(huán)體分別進(jìn)行加工，之后采用螺栓把合的形式，這種形式的主要缺點(diǎn)是固定導(dǎo)葉定位的位置不精確。在進(jìn)入高精度加工機(jī)床之后，采用的是固定導(dǎo)葉與下座環(huán)的一體化加工，再與上座環(huán)以螺桿孔位連接，一體化的下座環(huán)結(jié)構(gòu)如圖7所示。

圖7 一體化的下座環(huán)結(jié)構(gòu)Fig.7 Integrated lower seat ring structure

上座環(huán)設(shè)置有臺階以便與上蝸殼的凹槽相對應(yīng)，以保證裝配的精確度。在保證單件尺寸的同時(shí)，也保證了固定導(dǎo)葉各自位置的準(zhǔn)確性，提高了安裝精度，減少了加工過程中的誤差。固定導(dǎo)葉型線根據(jù)三維模型IGS格式文件編程加工得到，這樣可以提高導(dǎo)葉葉片型線的加工質(zhì)量。

1.5 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)

導(dǎo)水機(jī)構(gòu)是水輪機(jī)中重要的控制機(jī)構(gòu)[14]，主要作用為引流和調(diào)節(jié)流量，其三維模型如圖8所示。對導(dǎo)水機(jī)構(gòu)，整體采用分部件精加工、再統(tǒng)一裝配的形式，這樣可以保證加工精度，避免焊接工藝帶來的變形。導(dǎo)流錐由黃銅制作，剩余部位都采用不銹鋼材料制作。導(dǎo)水機(jī)構(gòu)主要由頂蓋、底環(huán)、控制環(huán)、導(dǎo)葉、導(dǎo)葉臂、導(dǎo)流錐等結(jié)構(gòu)組成。通過推拉電機(jī)來帶動(dòng)連桿操控控制環(huán)，聯(lián)動(dòng)導(dǎo)葉同步開啟和關(guān)閉以控制流量。頂蓋和底環(huán)起到承載和固定導(dǎo)葉位置的作用，導(dǎo)流錐可以改變流向，以便使高壓水從徑向平滑地過渡到軸向，再流向轉(zhuǎn)輪。

圖8 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)三維模型Fig.8 3D model of distributor

(1) 頂蓋和底環(huán)。頂蓋和底環(huán)采用鑄件精加工的工藝，在精銑床上準(zhǔn)確地加工出導(dǎo)葉對應(yīng)的孔位，保證導(dǎo)葉在孔位中可以穩(wěn)定流暢地轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)也可以使密封性和穩(wěn)定性得到保障。頂蓋和底環(huán)的加工成品如圖9所示。

圖9 頂蓋和底環(huán)的加工成品Fig.9 Finished products of top cover and bottom ring

(2) 活動(dòng)導(dǎo)葉和特殊活動(dòng)導(dǎo)葉。因?yàn)槟Ｐ驮囼?yàn)中有導(dǎo)葉水力矩測量的項(xiàng)目，因此在導(dǎo)葉位置基礎(chǔ)上按照IEC要求，還需增設(shè)特殊活動(dòng)導(dǎo)葉的孔位，其布置如圖10所示。

圖10 特殊活動(dòng)導(dǎo)葉布置示意Fig.10 Layout of special active guide vane

特殊導(dǎo)葉孔位一般需要按照IEC標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求，在第四象限布置3個(gè)，在其他象限相同位置各布置1個(gè)。對孔位進(jìn)行加大加深處理，以使其能適應(yīng)導(dǎo)葉水力矩測量設(shè)備的安裝。在底環(huán)上設(shè)有軸承安裝孔位，可以減少轉(zhuǎn)動(dòng)阻力給導(dǎo)葉水力矩測量帶來的誤差。

活動(dòng)導(dǎo)葉是導(dǎo)水機(jī)構(gòu)中最精密和最重要的部分。活動(dòng)導(dǎo)葉需要嚴(yán)格按照真機(jī)研發(fā)的導(dǎo)葉布置圖中的型線拉伸三維建模，上、下增設(shè)足夠長的連桿以保證安裝和轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)候的平穩(wěn)；在導(dǎo)葉的上下斷面各增設(shè)0.05 mm厚的臺階，以減少精加工面面積，保證加工質(zhì)量，同時(shí)減小導(dǎo)葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)和頂蓋、底環(huán)的接觸面積，可以減少轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的阻力?；顒?dòng)導(dǎo)葉、特殊活動(dòng)導(dǎo)葉三維模型以及加工成品如圖11所示。

圖11 活動(dòng)導(dǎo)葉、特殊活動(dòng)導(dǎo)葉三維模型以及加工成品Fig.11 3D model of active guide vane，special active guide vane and finished products

活動(dòng)導(dǎo)葉是由導(dǎo)葉、導(dǎo)葉臂、銷釘組成的連桿機(jī)構(gòu)。導(dǎo)葉和頂蓋之間用O型密封圈予以密封。導(dǎo)葉通過上端的導(dǎo)葉臂和銷釘連接到控制環(huán)；導(dǎo)葉臂采用U型結(jié)構(gòu)并用撥叉鎖緊，以保證在與導(dǎo)葉充分固定的同時(shí)對銷釘起到穩(wěn)定的導(dǎo)向作用。

(3) 控制環(huán)及附件?？刂骗h(huán)也采用不銹鋼材料制作，配合導(dǎo)葉臂起到聯(lián)動(dòng)所有導(dǎo)葉打開和關(guān)閉的作用?？刂骗h(huán)上設(shè)有通過螺母和雙頭螺栓固定的U型耳柄，用來連接推拉電機(jī)?？刂骗h(huán)的三維模型如圖12所示。

圖12 控制環(huán)三維模型Fig.12 3D model of control ring

圖13 導(dǎo)流錐三維模型Fig.13 3D model of diversion cone

(4) 導(dǎo)流錐。導(dǎo)流錐由黃銅制作，按照三維模型提供的型線，該型線由車床車削制成，主要是起到改變水流方向的作用。導(dǎo)流錐的三維模型如圖13所示。

1.6 轉(zhuǎn) 輪

轉(zhuǎn)輪是整套模型機(jī)最核心的部分，是決定模型機(jī)性能的關(guān)鍵部件[15]。本文涉及的軸流轉(zhuǎn)槳式6葉片水輪機(jī)模型，其轉(zhuǎn)輪直徑為350 mm。轉(zhuǎn)輪三維模型以及加工成品如圖14所示。

圖14 轉(zhuǎn)輪三維模型以及加工成品Fig.14 3D model of runner and finished products

轉(zhuǎn)輪裝配主要由轉(zhuǎn)輪體、葉片和泄水錐組成。其中，轉(zhuǎn)輪體和葉片整體都依據(jù)三維模型IGS格式文件編程加工。因?yàn)槭芸臻g條件限制，沒有設(shè)置聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)槳機(jī)構(gòu)，因此在進(jìn)行水輪機(jī)模型試驗(yàn)時(shí)需要人工調(diào)整各槳葉的角度。

(1) 轉(zhuǎn)輪體。轉(zhuǎn)輪體由不銹鋼鍛造后精加工制成，采用整體工藝，轉(zhuǎn)輪體中心球面直徑為182 mm。在葉片位置留有相應(yīng)的高精度以配合孔位，在內(nèi)部設(shè)計(jì)有腔體便于螺栓把合，并留有和靜壓軸承連接的螺栓孔。

(2) 泄水錐。泄水錐由不銹鋼材料制成，按照型線車削加工。在泄水錐上部配有與轉(zhuǎn)輪體準(zhǔn)確配合的精加工面。

(3) 葉片。葉片由片體設(shè)計(jì)文件縫合成三維實(shí)體[16]，在添加連接部位之后生成IGS格式文件編程進(jìn)行加工，由三軸機(jī)床加工并出成品。

葉片由錫青銅鑄件材料洗削加工而成，錫青銅擁有不易生銹、加工殘余應(yīng)力小以及不易變形等優(yōu)點(diǎn)。采用錫青銅材料制作葉片的工藝成熟，制作經(jīng)驗(yàn)豐富。

在葉片與轉(zhuǎn)輪連接部分設(shè)置了有配合面的基座，曲面半徑和轉(zhuǎn)輪體一致。每張葉片和孔位均與編號一一對應(yīng)，裝配完成后，需修平臺階和葉片外緣尺寸，以保證在葉片裝配過程中能始終保持與同編號的孔位對應(yīng)。

轉(zhuǎn)輪體、泄水錐、葉片的三維模型如圖15所示。

(4) 槳葉角度工裝裝配。在轉(zhuǎn)輪裝配的同時(shí)，制作出專門的槳葉角度調(diào)整工裝，槳葉角度調(diào)整如圖16所示。

圖15 轉(zhuǎn)輪體、泄水錐、葉片三維模型Fig.15 3D model of runner，runner cone，blade

圖16 槳葉角度調(diào)整示意Fig.16 Diagram of blade angle adjustment

將槳葉角度工裝裝配在轉(zhuǎn)輪體與泄水錐的配合面上。在轉(zhuǎn)輪裝配建模時(shí)設(shè)立了相應(yīng)的基準(zhǔn)面，在模型試驗(yàn)所要求的對應(yīng)槳葉角度上分別測量葉片最低點(diǎn)到基準(zhǔn)面的距離，以及該最低點(diǎn)距轉(zhuǎn)輪中心線的徑向長度，根據(jù)這2個(gè)數(shù)據(jù)，分別制作出高度不等的標(biāo)準(zhǔn)塊。在轉(zhuǎn)輪模型試驗(yàn)過程中，將對應(yīng)角度的標(biāo)準(zhǔn)塊裝配在工裝對應(yīng)距離的位置，再將葉片的最低點(diǎn)放置在標(biāo)準(zhǔn)塊上，即為對應(yīng)轉(zhuǎn)槳角度，其他葉片同理。

1.7 轉(zhuǎn)輪室

轉(zhuǎn)輪室由單線圖中轉(zhuǎn)輪室和尾水直錐段2個(gè)部分組成。轉(zhuǎn)輪室的三維模型及其加工成品如圖17所示。

圖17 轉(zhuǎn)輪室三維模型以及加工成品Fig.17 3D model of runner chamber and finished products

在試驗(yàn)過程中，需要在空化試驗(yàn)的過程中來觀測轉(zhuǎn)輪葉片上的空化現(xiàn)象，以及在壓力脈動(dòng)試驗(yàn)過程中觀察渦帶的情況，因此轉(zhuǎn)輪室需要采用透明材料來制作。本文轉(zhuǎn)輪室采用的是有機(jī)玻璃材料，這種材料具有重量輕、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、易加工以及透明度高等特點(diǎn)。轉(zhuǎn)輪室的上、下法蘭采用的是不銹鋼材料制作，在壓緊有機(jī)玻璃管之后，再通過雙頭螺栓拉緊，可以保證整體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及其穩(wěn)定性。

1.8 尾水管

尾水管由直錐段、彎肘段和擴(kuò)散段3個(gè)部分組成。為了便于觀察渦帶，直錐段采用有機(jī)玻璃管制作。通常情況下，直錐段與擴(kuò)散段的分界面處于單線圖中彎肘段的第一個(gè)截面處，但是由于彎肘段和擴(kuò)散段因流道存在偏心現(xiàn)象，而導(dǎo)致兩者之間存在一個(gè)轉(zhuǎn)角型的過渡段。彎肘段屬于鑄造-精加工件，可以對復(fù)雜的曲面進(jìn)行高精度的加工，因此可以將彎肘段和過渡段合并成肘管一個(gè)部件，連帶支墩頭部統(tǒng)一進(jìn)行加工。擴(kuò)散段一般采用板件焊接的形式制作。

(1) 肘管。尾水管的肘管三維模型及其加工成品如圖18所示。

圖18 肘管三維模型以及加工成品Fig.18 3D model of elbow tube and finished products

以往尾水管肘管采用的是傳統(tǒng)的分半-螺栓把合結(jié)構(gòu)。本文在考慮到肘管本身把合線較短以及彎曲程度低、空間大的特點(diǎn)之后，確定采用分半-焊接的形式，并應(yīng)用了新的冷焊技術(shù)，以使其形變量小、合縫面打磨之后光滑無臺階，整體強(qiáng)度和重量均優(yōu)于傳統(tǒng)的分半結(jié)構(gòu)；同時(shí)，取消了把合面，使得后續(xù)支墩頭部的焊接的一體性更好。在軸管的兩側(cè)為補(bǔ)氣裝置預(yù)留了加工接口。對肘管焊接件的上、下法蘭均留有一定厚度的余量，這樣在把合焊接后加工至實(shí)際尺寸時(shí)，能夠最大程度地減小焊接帶來的尺寸誤差。

(2) 擴(kuò)散段。尾水管擴(kuò)散段三維模型及其加工成品如圖19所示。

對尾水管擴(kuò)散段采用的是板件焊接的形式。采用8 mm的不銹鋼板制作流道及支墩，并運(yùn)用10 mm的筋板進(jìn)行多重加固。對兩側(cè)法蘭采用的是45號鋼，并保留了5 mm的加工余量，在整體焊接成型后，上機(jī)床進(jìn)行精加工，直到對應(yīng)的尺寸為止。

圖19 擴(kuò)散段三維模型以及加工成品Fig.19 3D model of outlet part and finished products

2 測點(diǎn)孔布置

在模型試驗(yàn)過程中，需要對多個(gè)位置的多個(gè)壓力及壓力脈動(dòng)測點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，因而對測點(diǎn)的孔位布置也是模型機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分。測點(diǎn)孔位一般按照IEC-60193中的相關(guān)內(nèi)容要求進(jìn)行布置。測點(diǎn)孔位布置通常是分為壓力測點(diǎn)布置、壓力脈動(dòng)測點(diǎn)布置。

2.1 壓力測點(diǎn)布置

(1) 蝸殼進(jìn)口壓力測點(diǎn)。按照IEC的要求，蝸殼進(jìn)口壓力測點(diǎn)布置在距離X-X斷面581 mm處，按斷面45°方向均布4個(gè)。蝸殼進(jìn)口斷面面積為0.158 055 m2。

(2) 擴(kuò)散段出口壓力測點(diǎn)。按照IEC的要求，擴(kuò)散段出口壓力測點(diǎn)布置在距離X-X斷面1 937 mm處，均布8個(gè)。擴(kuò)散段出口斷面面積為0.354 307 m2。

(3) 頂蓋壓力測點(diǎn)。頂蓋壓力測點(diǎn)布置在頂蓋直徑360 mm的圓周上，距坐標(biāo)軸45°方向均布4個(gè)。

(4) 蝸殼壓差測點(diǎn)。按照IEC的要求，在第四象限距X軸45°和60°截面上，分別設(shè)立一對蝸殼壓差孔位。

(5) 轉(zhuǎn)輪室壓力測點(diǎn)。轉(zhuǎn)輪室的壓力測點(diǎn)布置在距離槳葉中心線105 mm(0.3D1)處，并在上下游各設(shè)置一個(gè)。

2.2 壓力脈動(dòng)測點(diǎn)布置

壓力脈動(dòng)測點(diǎn)有4處，分別為蝸殼進(jìn)口壓力脈動(dòng)測點(diǎn)、頂蓋導(dǎo)葉后轉(zhuǎn)輪前壓力脈動(dòng)測點(diǎn)、轉(zhuǎn)輪室壓力脈動(dòng)測點(diǎn)和肘管壓力脈動(dòng)測點(diǎn)。

(1) 蝸殼進(jìn)口壓力脈動(dòng)測點(diǎn)。蝸殼進(jìn)口壓力脈動(dòng)測點(diǎn)布置在距離X-X斷面581 mm處正上方，以及距離X-X斷面560 mm(1.6D1)處。

(2) 頂蓋導(dǎo)葉后轉(zhuǎn)輪前壓力脈動(dòng)測點(diǎn)。在頂蓋直徑360 mm的圓周上的上、下游，各按照順時(shí)針方向偏3°處布置一個(gè)頂蓋導(dǎo)葉后轉(zhuǎn)輪前壓力脈動(dòng)測點(diǎn)。

(3) 轉(zhuǎn)輪室壓力脈動(dòng)測點(diǎn)。轉(zhuǎn)輪室壓力脈動(dòng)測點(diǎn)布置在距離槳葉中心線227.5 mm (0.65D1)處，上、下游側(cè)各布置一個(gè)。

(4) 肘管壓力脈動(dòng)測點(diǎn)。肘管壓力脈動(dòng)測點(diǎn)布置在肘管45°平分面上，上、下游側(cè)各布置1個(gè)。

3 尺寸測量

在部件制造完成之后，需要對各部件的關(guān)鍵尺寸進(jìn)行尺寸檢查并做好記錄。依據(jù)IEC-60193的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定來判斷是否合格，只有滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的部件才能正式接受并進(jìn)行裝配工作。

(1) 利用鋼板尺測量進(jìn)口管、蝸殼、擴(kuò)散段等部件的進(jìn)出口尺寸。

(2) 對轉(zhuǎn)輪直徑、轉(zhuǎn)輪室進(jìn)出口、肘管進(jìn)口等尺寸，則利用內(nèi)徑、外徑千分尺進(jìn)行測量。

(3) 對活動(dòng)導(dǎo)葉高度、座環(huán)開檔尺寸等，采用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測量。

(4) 對轉(zhuǎn)輪和活動(dòng)導(dǎo)葉，采用紅外線掃描工具對整體外觀進(jìn)行掃描后，再與建模進(jìn)行比對。

最后，對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的評估和記錄，并在驗(yàn)收試驗(yàn)時(shí)由驗(yàn)收方現(xiàn)場復(fù)核。

4 結(jié) 論

在水輪機(jī)模型設(shè)計(jì)及制造領(lǐng)域，軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)相較于其他模型的水輪機(jī)而言制造工藝更為復(fù)雜。本文詳細(xì)介紹了軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)模型各個(gè)部件的制造工藝及要求，并采用三維技術(shù)，通過本文建立的三維模型所生成的IGS格式文件，對關(guān)鍵過流部件的內(nèi)表面直接進(jìn)行編程、精確設(shè)計(jì)和加工，保證了水輪機(jī)模型的加工質(zhì)量；同時(shí)，使得復(fù)雜的水輪機(jī)流道以及抽象的葉片的空間曲面變得直觀、具體，有利于制造單位進(jìn)行加工制造。

本文借助于三維技術(shù)，對水輪機(jī)模型進(jìn)行了參數(shù)化設(shè)計(jì)，這樣大大提高了模型水輪機(jī)設(shè)計(jì)和加工的效率，縮短了開發(fā)周期，展示出了三維技術(shù)在水輪機(jī)模型設(shè)計(jì)及制造領(lǐng)域的巨大優(yōu)勢。