在Pro/E 環(huán)境中針對渦輪分子泵的渦輪葉片（動片和靜片）編寫了專用的3D 模型設計程序，使渦輪分子泵繁瑣的葉片建模變得快速、簡潔而準確。通過引用該程序，在規(guī)劃好渦輪葉片參數(shù)的情況下，在數(shù)十秒時間內(nèi)即可創(chuàng)建出一片渦輪葉片的3D 模型，大大縮短了產(chǎn)品的3D 建模周期，降低了設計成本，尤其是在產(chǎn)品設計初期需對葉片參數(shù)反復修改和調(diào)整進而優(yōu)化產(chǎn)品性能的情況下，更能顯示出該程序的優(yōu)越之處。

目前國內(nèi)外主流渦輪分子泵的渦輪葉片從制造獲得角度上劃分有兩種：扭制葉片和銑制葉片，而銑制類渦輪動片分為組合式和整體式。渦輪分子泵葉片種類及級數(shù)較多，約23 級~35級，在設計初期，設計師需花大量的時間來進行產(chǎn)品葉片的3D 建模，而這些葉片總體上都屬于類葉片，即本質(zhì)都是渦輪葉片，只是不同種類葉片的厚度、葉齒傾角、葉齒齒數(shù)、葉齒厚度等參數(shù)各異而已，設計師們雖可按部就班的修改各參數(shù)進而“復制”而得各類葉片，但重復的修改過程較為繁瑣，時間成本高，工作效率低，且冗余的“復制”工作容易導致思維混亂而出錯。

為了讓3D 建模工作變得簡潔，為了讓設計師們用更多的時間和精力花在產(chǎn)品的性能優(yōu)化及參數(shù)設計工作上，在Pro/E 環(huán)境下，筆者針對分子泵中組合式銑制類渦輪葉片編寫了專用的3D 建模程序，通過引用該程序，使原本繁瑣的3D 建模工作變得快速、簡潔而準確，大大縮短了產(chǎn)品的研發(fā)周期，節(jié)約了產(chǎn)品的研發(fā)成本。尤其是在產(chǎn)品設計初期，為了優(yōu)化產(chǎn)品性能，需對葉片參數(shù)的設計反復修改同時要求3D 結(jié)構實時相應變更進而便于結(jié)構、性能分析時，該專用程序呈現(xiàn)出了巨大的優(yōu)點。

Pro/E程序設計簡介

在Pro/E 中，“程序”是零部件設計的一個重要工具，它可以看成是一個記錄文件，記錄著模型產(chǎn)生的軌跡及充要條件，包括所有特征的建立過程、參數(shù)、尺寸及參數(shù)關系控制等模型信息，用戶可以通過編輯“程序”來方便控制零部件的設計；通過“程序”可以控制零件環(huán)境中特征的出現(xiàn)與否、尺寸的大小和部件環(huán)境中零件的出現(xiàn)與否、零件的個數(shù)等；完成零部件“程序”設計后，當讀取零部件時，根據(jù)其各種變化情況，可以通過簡單明了的對話框問答方式獲得滿足需求的各種3D 模型，而且可以利用“程序”將零件模型轉(zhuǎn)變成零件族的實例，進而方便建立零件族表（如公司標準件、通用件、類零件等），以供設計師們方便快捷引用，使產(chǎn)品的設計更具彈性，從而更容易建立產(chǎn)品零件庫，縮短設計周期，降低設計成本，實現(xiàn)產(chǎn)品設計快速響應的要求。

Pro/E 的“程序”有嚴格、統(tǒng)一、規(guī)范的結(jié)構，由五個部分順序構成，它們分別是“程序標題”、“輸入提示信息”、“輸入關系式”、“添加特征或零件”和“質(zhì)量屬性”，用戶不得隨意混亂這五個部分的位置，編輯程序時也必須嚴格按照這五個部分順序編寫。

新葉片的3D 模型創(chuàng)建算例

程序設計完畢后，通過上述操作或者點擊工具欄“再生模型”按鈕進入新葉片設計過程，至此，在計算機性能保證的情況下，可以方便快捷的在10 s~20 s 短短時間內(nèi)利用對話框問答的方式快速設計出符合要求的任意參數(shù)的渦輪葉片（動片、靜片均可）。如我們設計一片“葉齒傾角40°、葉齒厚度2.5 mm、葉片厚度8 mm、葉齒根徑110 mm、葉齒頂徑170 mm、葉片孔徑85 mm、葉齒齒數(shù)25 齒、無凸緣、無連接孔”的靜片，對話框問答如圖3 所示。所建立的3D 模型如圖4 所示。

又如我們設計一片“葉齒傾角35°、葉齒厚度2.5 mm、葉片厚度12 mm、葉齒根徑134 mm、葉齒頂徑257 mm、葉片孔徑74 mm、葉齒齒數(shù)30齒、凸緣厚度15 mm、凸緣外徑109 mm、連接孔孔徑8.5 mm、連接孔數(shù)目6 個均布、連接孔分布圓直徑91.5”的動片，對話框問答如圖5 所示。所建立的3D 模型如圖6 所示。

在Pro/E 環(huán)境下針對渦輪分子泵的銑制類葉片編寫了專用的3D 建模設計程序，通過引用該程序，大大提高了葉片的3D 建模效率，讓繁瑣的3D 模型設計工作變得快速而準確，在縮短了產(chǎn)品研發(fā)周期、降低了產(chǎn)品研發(fā)成本的同時，也大大提高了產(chǎn)品設計的可靠性。本程序在多種分子泵產(chǎn)品的設計中得到了很好的應用，效果甚佳，尤其是在眾多新產(chǎn)品的研發(fā)過程中發(fā)揮了顯著的作用。

參考文獻

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