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油井钻头外形轮廓的逆向造型 |
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图9 逆向CAD造型
UG NX有专门的逆向模块，可基于NURBS方法重构曲面，但不如GS软件操作方便，且缺少预处理点云数据的功能，同样不能完成逆向造型直至CAM的全部工作。 以上对油井钻头的外形轮廓逆向造型全过程，共花费约7个工作日时间。
2. 与原CAD造型的比较
图10显示由企业提供的油井钻头UG NX原始CAD造型。与图9比较，钻头体上多出4个孔，2长2短4条刀翼上各多出8至6个刀齿座，用于安装金刚石刀片。
两造型中刀翼尺寸差别较大，如表2所示，表明按原始造型铸造油井钻头实物毛坯时，未能控制住尺寸偏差，造成用原始造型通过CAM生成NC程序和5轴加工刀齿座时，它们相对于刀翼的位置在实物毛坯上与在原始造型中出入很大，结果第1个试件报废，第2个试件不得不临时修改原始造型。
图10 原始CAD造型
结论
本文应企业需求，采用激光非接触式扫描测量方法，通过选择主要测量面，利用激光测头旋转或/和摆动角度，合理选择数据采集精度，在实物外形比较平滑或发生急剧变化时适当增大或缩小测点间距，并在满足工程实践精度要求前提下，加快了油井钻头外形轮廓几何数据的采集。通过选择功能强、操作方便的计算机软件，对点云数据进行平滑和精简预处理，选用高效率的曲面重构理论方法，方便快捷地完成了油井钻头的逆向CAD造型，并找出其与油井钻头原始CAD造型的差别，证明实际加工钻头刀齿座时出现位置偏差的原因，在于毛坯铸造时未能控制住尺寸偏差。
注：本文工作依托国家发改委主持的世界银行贷款《中华人民共和国科技发展项目》 (end) |
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