基于UG-GRIP的叶片根冠建模及编程开发

张大旺

（哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，哈尔滨150046）

基于UG-GRIP的叶片根冠建模及编程开发

张大旺

（哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，哈尔滨150046）

汽轮机叶片加工汽道所用的斯特拉格五轴联动机床，其编程所需的输入条件为特定的叶片点数据，点数据计算繁琐，数据庞大。针对此种问题，对叶片三维建模软件Unigraphics NX进行二次开发，编制出所需插件，从而简化了编程的前期数据准备过程，既提高了生产效率又降低了出错的概率。

汽轮机；叶片；汽道；建模；点数据；UG；插件

0 引言

随着科技的进步和制造水平的不断提高，三维建模软件Unigraphics NX（简称UG）在汽轮机叶片的加工制造过程中的应用变得越来越重要。在我厂的叶片加工制造过程中，用于加工叶片汽道的设备为德国的斯特拉格五轴联动机床，该机床有与之相配的编程软件，但其所需的输入数据是特定的点数据文件，且此点数据文件计算繁琐，数据庞大，造成编程任务耗时颇高，准确性也无法得到有效的保证。为了解决以上问题，需要对叶片汽道的编程加工过程进行改进。

1 改进的措施

结合机床所需输入点数据的结构特点，并根据我厂叶片加工制造的具体工艺，我们决定对UG进行二次开发，编制能够解决这些问题的建模插件，编制插件所用的语言为UG-GRIP。

按照我厂汽轮机叶片的加工工艺特点，针对此问题提出的UG二次开发、编制插件所要达到的目标为：通过输入相应的叶片产品尺寸和工艺参数，能够自动建造出能体现加工汽道之前的叶片状态的三维模型，之后分别提取出五轴联动机床编程软件所需的汽道及根冠的输入点数据，最后转化为机床软件所需的文件格式。

按照此目标，并结合GRIP的语言特点，我们开发出了如下UG插件：输入表示叶片状态的参数，包括内背径向尺寸及坐标位置、叶片大肩尺寸、叶片总长、进出汽侧厚度及坐标位置、叶根端面坐标、根冠锥面尺寸等，见图1，自动做出叶片的三维实体模型，见图2；提取出汽道型线圆弧的点坐标，按照等参数方式提取，见图3；提取出表示叶片根冠状态的点数据，即机床所需输入文件数据，见图4。

图1 叶片根冠锥面参数输入

图2 加工汽道所需三维实体模型

图3 型线圆弧点坐标提取

图4 机床所需输入文件数据

提取出的点坐标数据在 UG中显示为文本格式，现在只需再将这些文本格式的文件更改成扩展名为.res和.rbs的文件，即可导入到机床编程软件中，进行叶片加工编程，这个过程极为简便。

在应用GRIP编制插件时，所采用的编制思路是按照叶片工艺过程顺序进行的，也就是说，在应用插件输入数据时，输入数据的顺序是按照工艺过程的先后进行的。这样做的好处是：既能按照工艺做出编程所需的叶片模型，也能反过来通过一步步输入参数，发现工艺之中可能存在的不合理尺寸，起到反查的作用。

2 二次开发的内容

GRIP语言是UG自带的二次开发语言，其特点是简便明了，通俗易懂，非常适合工艺编程人员学习和运用，其包含的命令也基本能够满足平时工作的需要。通过一段时间的学习，已编制出符合我们需求的插件。

因插件程序内容较大，现截取其中部分如下：

3 结语

之前在进行五轴联动机床叶片汽道数控编程时，仅输入条件准备工作就需要一天多时间，应用了此插件之后，准备工作仅需0.5 h就能完成，且能保证数据的正确性，此程序的显著特点是极大地简化了编程工作，同时也提高了准确率，对我厂汽轮机叶片的生产起到了降本增效的作用。

（编辑：启 迪）

TP 391.7

A

1002－2333（2014）04－0168－02

张大旺（1985—），男，工程师，主要从事汽轮机工装夹具设计、叶片加工工艺编制工作。

2014-02-08