基于CMM的矿用轴流风机叶片三维重建与优化

本研究聚焦于"基于坐标测量的风机叶片三维模型重构"这一主题，主要针对矿用轴流通风机叶片的表面特征进行深入探讨。首先，文章介绍了一种方法，即利用三坐标测量机（CMM）对该叶片进行精确测量，获取高精度的表面点云数据。这种测量技术因其高精度和直接测量零件形状的优势，在实际工程中被广泛应用。 点云数据是叶片表面特征的数字化表示，通过最小二乘非均匀B样条拟合技术，这些数据被转化为了更易于处理的截面曲线。这种方法有助于减少数据冗余，提高后续处理的效率。在截面曲线上，通过二次采样进一步精简数据，确保了模型的精准性和计算效率。 关键步骤之一是曲面重构，即利用非均匀有理B样条理论，结合MATLAB软件编程，将优化过的截面数据转化为三维模型。这种技术对于风机叶片的实物造型和再设计具有重要意义，因为它提供了精确的几何模型，可以应用于设计改进、性能评估以及制造过程中的模拟。 在整个过程中，该研究不仅展示了从物理测量到数字模型的转化过程，还强调了数字化技术在机械工程中的实际应用，例如在有限元分析中的应用。例如，通过ANSYS Workbench这样的工具，可以对滑块进行强度和刚度的优化，显著提高了设计精度和效率，减少了材料浪费和生产成本。 总结来说，这项研究通过坐标测量和曲面重构技术，为矿用轴流通风机叶片的逆向工程提供了一套有效的解决方案，不仅提升了设计的精度和效率，也为其他类似工程提供了宝贵的经验和技术参考。同时，它也展示了现代CAD/CAM技术在提升制造业竞争力中的核心作用。