[发明专利]整体铣制离心压缩机闭式叶轮的设计方法

权利要求书

1.一种整体铣制离心压缩机闭式叶轮的设计方法，其特征是：包括以下步骤：

步骤1：确定闭式叶轮的设计条件和用户要求，通过气动设计得到闭式叶轮的气动几何结构；

步骤2：将步骤1中计算得到的闭式叶轮的气动几何结构导入3D CAD软件中，并根据拟采用加工的五轴机床行程、主轴头几何参数从叶轮进口和叶轮出口进行模拟铣制，判断闭式叶轮整体铣制的可行性，若可行，则执行步骤3，若不可行，则执行步骤4；

在所述的步骤2中，判断闭式叶轮整体铣制可行性的标准是：铣制交接区域的接刀光顺程度，若铣制交接区域的接刀光顺，则符合整体铣制可行性，若铣制交接区域的接刀不光顺，则不符合整体铣制可行性；

步骤3：分析闭式叶轮的气动性能参数，并与用户要求的性能参数进行对比，若气动性能参数符合用户要求，则执行步骤5，若气动性能参数不符合用户要求，则执行步骤4；

步骤4：返回步骤1，调整和优化叶轮的气动几何结构；

步骤5：将气动性能参数符合用户要求的闭式叶轮的气动几何结构导入3D CAD软件中，建立闭式叶轮的3D几何模型；

步骤6：对闭式叶轮的3D几何模型进行性能分析，并将3D几何模型的性能参数与用户要求的性能参数进行对比，若3D几何模型的性能参数符合用户要求，则执行步骤7，若3D几何模型的性能参数不符合用户要求，则调整闭式叶轮的气动几何结构，并返回步骤5；

步骤7：将通过步骤6校核的3D几何模型导入CAM程序中，进行闭式叶轮初加工、半精加工和精加工的工序编制和模拟，并统计每种加工工序的总工时，选择结构可加工性能和气动性能兼顾的加工方案；

所述的设计条件和用户要求包括叶片数量、叶片长短、叶片扭曲度、叶片轴面形状、压缩机性能的流量、压比、功率和效率。

2.根据权利要求1所述的整体铣制离心压缩机闭式叶轮的设计方法，其特征是：在所述的步骤1中，闭式叶轮的气动几何结构的计算方法是：闭式叶轮的叶片曲面为m*n贝塞尔曲面，设P_i，j(i＝0，1，2，...，n，j＝0，1，2，...，m)为贝塞尔曲面的(m+1)*(n+1)个空间点，则闭式叶轮的叶片的m*n贝塞尔曲面定义为：其中，B_i，n(u)为n次Bernstein基函数；连接点列P_i，j中相邻两点组成特征网格。

3.根据权利要求1所述的整体铣制离心压缩机闭式叶轮的设计方法，其特征是：所述的铣制交接区域的长度大于20mm时，铣制交接区域的接刀光顺，符合整体铣制可行性。

4.根据权利要求1所述的整体铣制离心压缩机闭式叶轮的设计方法，其特征是：在所述的步骤7中，进行半精加工工序的编制和模拟时，半精加工工序后穿插进行固溶热处理。