离心泵是用量最大的泵,作为泵关键部件的叶轮,其叶片的制造技术和制造质量直接影响到泵水力性能、汽蚀性能及运行稳定性.采用传统方法制造泵叶轮叶片模具,不仅费时费力,而且制造精度差.而目前的水泵设计,不论是手工方法还是计算机方法,还一直沿用着二维工程图来表示三维物体的做法.用这种方法生成的模型几何数据不能直接用于计算机数控加工(CNC),有限元分析、流动分析、性能试验和模具设计等.很显然,用2D工程图描述3D产品模型的做法,已不能满足现代CAD与CAM的需要.随着现代制造技术的飞速发展,计算机在中国泵行业中的应用已从CAD日益向CAM以及CAD/CAM的集成领域扩展.将CAD/CAM用于叶轮叶片模具,无疑是泵制造技术进步中的重要一步.针对上述中国泵CAD的研究状况和发展趋势,该文建立了Windows环境下开放式、可扩充的新的能完成低、中和高比转速离心泵叶轮三维CAD系统.该系统运用面向对象的程序设计语言Visual C++,选择当今世界上最流行的三维设计软件Pro/Engineer为支撑软件,根据离心泵水力设计原则,完成离心泵叶轮的设计计算和图形的绘制,并生成Pro/E接口文件,然后在Pro/E中实现离心泵叶轮空间扭曲叶片的三维实体造型设计,并完成整个泵的结构装配和机构仿真.从而摒弃了传统生成叶轮二维木模图的方法,实现人机交互,CAD/CAM一体化.主要研究工作和成果有:(1)根据离心泵水力设计原理,以一元流动理论为基础,运用人们在长期实践中总结的一套水力参数计算方法,将传统的水泵叶轮制图过程进行数学分析,使之解析化和算法化,并采用了一些新的数值计算方法,使上述算法与数据结构和程序设计方法统一于程序设计之中,最后用计算机来完成水泵叶轮的计算和绘图工作,从而提高设计精度和效率.(2)采用了面向对象的开发工具Visual C++进行离心泵的水力设计,完成了从离心泵基本尺寸的输入、计算到叶轮轴面图生成这一整套的参数化CAD过程.(3)采用了模块化、参数化和功能开放式的设计思想,为系统设计了直观、简洁和标准的Windows人机对话界面,更大程度上满足了使用者的要求.(4)能将设计好的叶片型值点数据输出成Pro/E接口文件,以便在Pro/E中调用,完成最终的三维造型设计;并将该软件应用于实例,完成了大连四方电泵有限公司的整个屏蔽电结构设计和机构仿真,进一步证实了该软件的正确性和适用性.