大型风力机叶片的三维造型及数控加工
摘要:介绍了风力机叶片造型方法及制造工艺的研究现状，探讨了基于NURBS曲面的叶片造型;针对叶片制造过
程中，阳模曲面的加工，提出了分段多轴数控加工的方法，并进行了加工仿真及后置处理，验证了其可行性。
关键词:风力机叶片NURBS曲面多轴数控加工加工仿真
Abstract:The research status of wind turbine blade is presented, as well as the three-dimensional modeling of the blade
is discussed based on NURBS (Non-uniform Rational B=Spline). The male mould is critical for bladei s manufacturing. So a
method to make the male mould is proposed by dividing the large male mould into a series of small subsection for numerical
control processing. Through machining visualization and post-process, the method is verified feasible.
Keywords: wind turbine blade non-uniform rational B -spline surface multi-axis numerical control processing
machining visualization
0引言
随着能源问题的日益加剧，风力发电等可再生能源越来越
受到人们关注。作为风力发电机组的关键部件，叶片的外形质
量对整个机组的发电效率起着决定性的作用。
目前国内针对叶片类部件的研究主要集中在汽轮机叶片上，
对于风力机叶片的研究起步较晚，相比之下，风力机叶片整体
外形尺寸更大，设计时需要考虑的因素更多，加工的难度更
高:而其中叶片曲面的造型方法及成型工艺尤为重要。另一方
面，自由型面的表示经历了Coons曲面、Bezier曲面和B样条
曲面发展到目前广一为流行的非均匀有理B样条方法，即NURBS方
法。NURBS有一系列显著的优点，并逐渐成为工业产品几何设
计中表示自由曲线、曲面的标准方法，因此有必要将NURBS曲
面引入到叶片的三维造型中来，进而探讨叶片制造中的关键问
题一一阳模曲面的数控加工。
1 NURBS曲面数学基础
1. 1 NURBS曲线
1条k次NURBS曲线可以表示为一分段有理名项式矢函数:
其中曰，(z=0, 1，一，n)称为权因子，分别与各控制
顶点姚0=0' 1，一，n)相联系，首末权因子w a`。二
都>0,其余cd1 .>0，以防止分母为零，保留凸包性质及曲线
不致因权因子而退化为一点·戈，k(u)是由节点矢量U= L uo'
u1,…，u At 1〕按德布尔一考克斯递推公式决定的k次规范B样条
基函数。
附件: 您所在的用户组无法下载或查看附件
搜索更多相关主题的帖子:
数控论文 数控加工论文 中国知网
