知识目标：
1、能描述涡轮增压器叶轮产品结构特点及特征。
2、能说出曲面上的曲线工具的使用方法。
3、能说明规律延伸、延伸片体、加厚曲面、替换面工具创建的步骤和条件。
技能目标：
1、能根据涡轮增压器叶轮图纸和实物图片准确分析产品结构特征。
2、能使用曲面上的曲线创建叶片曲面轮廓。
3、能使用拉伸、规律延伸、延伸片体、加厚曲面、替换面工具创建工具完成涡轮增压器叶轮三维的创建。
思政目标：
1、能根据工作任务要求进行任务分析，养成细致分析的职业习惯。
2、能坚持完成涡轮增压器叶轮的三维设计任务，树立吃苦耐劳的劳动精神。
3、能阅读交流涡轮增压器叶轮设计与制造流程的相关素材，感悟精益求精的工匠精神。
任务背景：
1、增压器叶轮的发展历史
涡轮增压器的起源可以追溯到20世纪初，当时瑞士工程师阿尔弗雷德·布希发明了一种利用排气能量驱动的涡轮。随着汽车工业的发展，涡轮增压技术逐渐应用于汽车发动机，以提高发动机的功率和扭矩，同时节约汽油并减少碳排放。增压器叶轮作为涡轮增压器的核心部件之一，其性能结构随着实践经验的积累不断演进，促进了涡轮增压技术的不断进步。
2、增压器叶轮的作用
涡轮增压器的主要作用是利用发动机排气中的能量，通过增压器叶轮将这部分能量转化为压缩空气的动力，从而提高发动机的进气量，使发动机在相同排量的情况下产生更大的功率。增压器叶轮在这一过程中起到了至关重要的作用，它将排气能量转化为压缩空气的动力，实现了发动机性能的提升。
3、增压器叶轮的功能
增压器叶轮的主要功能有两个方面：
将排气能量转化为压缩空气的动力：当发动机工作时，排气气流通过增压器叶轮，使叶轮旋转。叶轮的旋转带动压气机叶轮，将进入的空气压缩，提高空气密度，从而提高发动机的进气量。
保持涡轮增压器的平衡：增压器叶轮与压气机叶轮通过轴连接，形成一个整体。叶轮的旋转使整个涡轮增压器保持平衡，确保其在高速运转时的稳定性。
图1 涡轮增压器工作原理及叶轮实物
4、增压器叶轮的结构特点
增压器叶轮的结构主要包括以下几个部分：
叶轮基轴：叶轮基轴是叶轮的基础结构，通常由高强度材料制成，以承受排气气流的高速冲击。
叶轮叶片：叶片是增压器叶轮的核心部分，其形状、数量和角度对叶轮的性能有很大影响。叶片的设计需要兼顾强度、重量和空气动力学性能，以实现最佳的能效转换。
5、增压器叶轮与增压功能的关系
增压器叶轮的增压功能主要体现在以下几个方面：
叶片数量：叶片数量的多少直接影响到叶轮的增压效果。一般来说，叶片数量越多，叶轮的增压效果越好，能更有效地将排气能量转化为压缩空气的动力。
叶片角度：叶片的角度对叶轮的增压功能也有重要影响。适当的角度可以使排气气流在叶片间产生更大的压力差，从而提高叶轮的增压效果。
叶片形状：叶片的形状对空气动力学性能有很大影响。优化的叶片形状可以减少气流在叶片间的损失，提高叶轮的增压效果。
引导问题1：
通过对任务背景及任务书的分析，你认为增压器叶轮产品有哪些结构特征？对应的特征工具是什么？
引导问题2：
通过对任务背景及任务书的分析，你认为该产品有哪些结构特征？对应的特征工具是什么？（可以用思维导图进行分析）
根据以上分析，你认为该产品的三维建模需要哪些步骤？请把你的计划写出来。
在做完计划之后，请严格执行工作计划，主动完成任务。在任务实施过程中，做好每个步骤的记录可以随时检查出现的问题，请根据你的实施过程填写下表。
在学习过程中可先按照工作过程的示范性操作进行训练，也可在操作过程中根据自己的具体情况参考关键步骤的做法。
表2 任务操作流程示范
知识点1：曲面上的曲线
在产品设计中很多曲面是由曲面上的曲线所生成的，因此需要在曲面上绘制曲线。NX为用户提供了曲面上的曲线工具，可直接在一个或多个曲面的面上创建曲面样条曲线。
NX的曲面上的曲线
工具使用步骤为：指定要创建曲线所在的曲面à指定样条曲线上的点（样条曲线可以选择封闭）→设置约束方式（指定曲面约束方向，默认为截面）→预览并确定曲线特征。
图3 曲面上的曲线操作步骤
知识点2：延伸曲面
当曲面是由单个曲线延伸扩展而成的，那么在建模时就可利用该特点根据已有的曲线对其进行延伸。NX的规律延伸工具能根据不同的距离规律及延伸的角度来延伸现有的曲面或片体，如下图所示。
图4 规律延伸原理
NX规律延伸工具
的一般使用步骤为：选择延伸类型（可以是面或者矢量，默认为面）→指定延伸曲线（如果是多条曲线则必须相连）→指定延伸基准面à设置长度规律及对应的参数值→设置角度规律及对应的角度值→设置延伸侧（可以是单侧、对称或非对称）→预览并确定曲面特征。
图5 规律延伸操作
知识点3：加厚
当创建的曲面需要与实体进行布尔运算时，例如进行布尔减去，则需要对当前的曲面增厚从而将其转变成为实体，才能进行布尔运算。
NX曲面加厚工具
的一般使用步骤为：选择曲面→设置偏置数值（注意两侧方向相反要输入正负值）→设置布尔方法à预览并确定拉伸特征。如下图所示。
图6 曲面加厚工具操作
知识点4：延伸片体
当曲面是由在实体曲面上的曲线单侧延伸扩展而成的，那么将其转换成实体之后将无法与原有曲面实体进行布尔运算，将出现错误警报，如下图所示。因此需要将该曲面片进行延展，使其与原有曲面实体相交，才可进行后续布尔操作。
图7 加厚布尔操作错误
NX曲面延伸工具
的一般使用步骤为：选择曲面的边线à设置延伸距离数值（如果没有具体距离，则可根据终止位置选择直至选定对象）→设置曲面延伸形状、边延伸形状及片体延伸类型（默认为延伸原片体，即扩展原有片体）→预览并确定曲面延伸特征。如下图所示。
图8 延伸片体操作
知识点5;替换面
当某个实体的面边界超出其相交实体的体范围时（如图9），是由在实体曲面上的曲线单侧延伸扩展而成的，那么将其转换成实体之后将无法与原有曲面实体进行布尔运算，将出现错误警报，如下图所示。因此需要将该曲面片进行延展，使其与原有曲面实体相交，才可进行后续布尔操作。
图9 替换面案例
NX替换面工具
的一般使用步骤为：选择要被替换的面（可选多个面）→指定替换面对象（默认替换结果与替换对象一致，也可设置偏移替换对象的偏置距离）→设置延伸的类型及投影方向→预览并确定曲面替换结果，如下图所示。
图10 替换面操作
>>替换面特征视频：
“一份耕耘、一分收获！”，相信你在前面的工作实施中付出的诸多努力，会带来丰富的收获，当然你也遇到了许多考验，请你根据下面的任务报告书呈现你的工作成果，并对工作过程中困扰你的问题（如：产品分析问题、特征操作错误等）进行总结，为下次更好的完成任务做好准备。
专业技能、职业素养和思政素质是一个人职业生涯成败的关键因素，本次工作任务的评价按照学习任务综合评价表的内容进行，请你按照表中的评价条目及标准客观地完成对自己和其他同学的任务评价。
“评价不是为了证明,而是为了改进”，希望你能通过评价发现自己的优劣势，在以后的工作中不断改进，成为“更好的自己”。
任务总结：
阵列特征
本次建模任务的产品对象为涡轮增压器叶轮，其外形结构基本都为板式结构，要先创建其主要特征，再创建其他特征。
你的经验总结(可在下面增加你的总结内容)
拓展任务：
“学无止境，挑战自我”，请根据本次所学知识和技能，完成以下拓展任务。
和叶轮类似，螺旋桨也用于移动流体或气体，两者都是根据流体力学和工程原理设计的，综合运用叶片曲面外型、角度、转速和流体特性等参数，以实现最佳性能和预期结果。螺旋桨在航空起着至关重要的作用，特别是在通用航空和小型飞机中。螺旋桨驱动的飞机利用螺旋桨作为推力发电机和推进机构。
请结合本次任务的经验，参照下面提供的资料，制定工作计划，创建飞机螺旋桨的三维模型，外型可参考下图中的产品样式和规格标准，并提交设计资料（包括三维模型、渲染效果图、设计说明等）。
