[發(fā)明專利]立體表面相貫線剖面幾何圖形與空間折線展開(kāi)法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611269346.7
• 申請(qǐng)日: 2016-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106780763B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭建平;曹金秋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東世聯(lián)環(huán)保科技開(kāi)發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): G06T19/00
• 分類號(hào): G06T19/00
• 代理公司: 北京鵬帆慧博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11903
• 代理人: 劉琳

1.立體表面相貫線剖面幾何圖形與空間折線展開(kāi)法，其特征在于，利用立體平面與立體曲面的立體表面相貫線所在的剖面幾何圖形的性質(zhì)與剖面幾何圖形的空間折線：剖面幾何圖形為簡(jiǎn)單的規(guī)則平面幾何圖形，則可直接使用幾何圖形的性質(zhì)展開(kāi)；剖面幾何圖形為復(fù)雜的平面幾何圖形，則可通過(guò)多次空間折線逐漸累積相貫線所在剖分面中的相貫線上的點(diǎn)，類似“點(diǎn)動(dòng)成空間線”的微積分概念，進(jìn)而形成完整的立體表面相貫線；

立體表面相貫線剖面幾何圖形與空間折線展開(kāi)法，按如下步驟進(jìn)行：

a.用AutoCAD在三維建模工作空間，使用AutoCAD中LINE“直線”命令分別在三維建模工作空間的UCS“世界坐標(biāo)系”中的XYZ坐標(biāo)系中按1:1比例幾何尺寸要求創(chuàng)建各面平面且不垂直的六面體的其中一個(gè)面的各個(gè)棱，將該面各個(gè)棱使用REGION“面域”命令創(chuàng)建面積，再使用EXTRUDE“拉伸”命令，創(chuàng)建各面平面且不垂直的六面體的三維實(shí)體模型；

b.用AutoCAD在三維建模工作空間，使用AutoCAD中CIRCLE“圓”命令分別在三維建模工作空間的UCS“世界坐標(biāo)系”中的XYZ坐標(biāo)系中按1:1比例幾何尺寸要求創(chuàng)建圓柱體的上、下圓底，將該圓底面圓使用REGION“面域”命令創(chuàng)建面積，再使用EXTRUDE“拉伸”命令，創(chuàng)建圓柱體的三維實(shí)體模型；

c.用AutoCAD在三維建模工作空間，使用AutoCAD中LINE“直線”命令分別在三維建模工作空間的UCS“世界坐標(biāo)系”中的XYZ坐標(biāo)系中按1:1比例幾何尺寸要求創(chuàng)建各面平面且不垂直的六面體的各個(gè)面的各個(gè)棱，至此形成各面平面且不垂直的六面體的三維線框模型；

d.用AutoCAD在三維建模工作空間，使用AutoCAD中CIRCLE“圓”命令分別在三維建模工作空間的UCS“世界坐標(biāo)系”中的XYZ坐標(biāo)系中按1:1比例幾何尺寸要求創(chuàng)建圓柱體的上、下圓底，圓柱體的長(zhǎng)度可按其外側(cè)圓底中心與六面體的內(nèi)部且平行于圓柱體中心投影的長(zhǎng)度，以圖紙的定位尺寸給出，再使用LINE“直線”命令分別連接上、下圓底的四個(gè)象限點(diǎn)，至此形成由圓柱體圓底及其象限點(diǎn)連線組成圓柱體三維線框模型；

e.通過(guò)幾何關(guān)系將圓柱體上、下底面圓的現(xiàn)象點(diǎn)的連線與其相連的六面體上的一個(gè)面上做出四個(gè)交點(diǎn)，并對(duì)稱連線使其相互垂直形成軸線，使用UCS“世界坐標(biāo)系”中3“3點(diǎn)”命令，將UCS“世界坐標(biāo)系”的X軸、Y軸分別平行于軸線，再使用ELLIPSE“橢圓”命令，通過(guò)軸線上的四個(gè)交點(diǎn)創(chuàng)建相貫線的剖面橢圓，以后暫稱為“剖面橢圓”；

f.將圓柱體三維線框模型的上、下底面圓通過(guò)與六面體棱相交的母線劃分成兩部分或按使用按需劃分，并分別將上、下底面圓的兩部分的周長(zhǎng)使用DIV“定數(shù)等分”命令等分成相同份數(shù)，并使用點(diǎn)樣式命令選擇一種便于觀察的點(diǎn)樣式，再分別將上、下圓底周長(zhǎng)等分點(diǎn)用LINE“直線”命令連接，連線與圓柱體中心線平行，本系列線暫稱為“圓柱體剖面母線”；

g.圓柱體剖面母線與相貫線的剖面橢圓形成與DIV“定數(shù)等分”數(shù)量相等的交點(diǎn)，使用TRIM“修剪”命令或半徑為0的FILLET“圓角”命令或距離為0的CHAMFET“倒角”命令去掉六面體內(nèi)的圓柱體剖面母線與剖面橢圓，此時(shí)使用立體表面相貫線所在的剖面幾何圖形的性質(zhì)即完成圓柱體與六面體形成相貫線的側(cè)面展開(kāi)圖的三維線框模型；

h.重新創(chuàng)建相貫線的剖面橢圓，圓柱體剖面母線與剖面橢圓形成與DIV“定數(shù)等分”數(shù)量相等的交點(diǎn)，使用TRIM“修剪”命令或半徑為0的FILLET“圓角”命令或距離為0的CHAMFET“倒角”命令去掉六面體內(nèi)的剖面橢圓部分，使用COPY“復(fù)制”命令依次以交點(diǎn)為端點(diǎn)復(fù)制剖面橢圓的軸線，使其連線分別與六面體棱線形成交點(diǎn)，本系列交點(diǎn)暫稱為“剖面棱交點(diǎn)”，再去掉向六面體內(nèi)的軸線部分；

i.使用UCS“世界坐標(biāo)系”中3“3點(diǎn)”命令，將UCS“世界坐標(biāo)系”的X軸、Y軸分別平行于與六面體形成相貫線的含剖面交點(diǎn)棱的另一個(gè)面上的棱，然后使用LINE“直線”，依次分別通過(guò)剖面棱交點(diǎn)做直線，該系列直線與圓柱體剖面母線形成一系列交點(diǎn)，本系列交點(diǎn)暫稱為“相貫線剖面交點(diǎn)”，使用PLINE“樣條曲線”命令通過(guò)該系列相貫線剖面交點(diǎn)創(chuàng)建相貫線，去掉圓柱體外的直線，此時(shí)使用立體表面相貫線所在立體平面與立體曲面的立體表面相貫線所在的剖面幾何圖形的性質(zhì)與剖面幾何圖形的空間折線即完成圓柱體與六面體形成相貫線的側(cè)面展開(kāi)圖的三維線框模型；

j.將通過(guò)EXTRUDE“拉伸”命令創(chuàng)建的圓柱體與六面體的三維實(shí)體模型與上述c、d、e、f、g、h、i過(guò)程形成的圓柱體與六面體的三維線框模型的各自基準(zhǔn)點(diǎn)重合，目視便可以察覺(jué)圓柱體與六面體三維線框模型中使用“立體表面相貫線剖面幾何圖形與空間折線”及SPLINE“樣條曲線”命令創(chuàng)建的相貫線與圓柱體與六面體的三維實(shí)體模型中實(shí)體相交形成的相貫線的空間位置偏差，如果空間位置偏差不滿足要求，需使用更多等分點(diǎn)重復(fù)上述步驟；

k.圓柱體與六面體三維線框模型中使用“立體表面相貫線剖面幾何圖形與空間折線”及SPLINE“樣條曲線”命令創(chuàng)建的相貫線空間位置偏差滿足要求后，使用LIST“列表顯示”命令，依次統(tǒng)計(jì)所有圓柱體中保留的“圓柱體剖面母線”部分線段長(zhǎng)度；

l.將統(tǒng)計(jì)的圓柱體中保留的“圓柱體剖面母線”部分線段長(zhǎng)度及圓柱體中圓底周長(zhǎng)的等分長(zhǎng)度，以線段長(zhǎng)代替圓弧長(zhǎng)，在二維平面上依次按其相應(yīng)長(zhǎng)度及原空間幾何垂直關(guān)系畫(huà)出平面圖形，使用SPLINE“樣條曲線”命令將在二維平面上的圓柱體相交端相貫線側(cè)面展開(kāi)圖中相貫線端的線段端點(diǎn)依次分別連接；

m.將在圓柱體相交端相貫線側(cè)面展開(kāi)圖中各線段分別標(biāo)注尺寸，并選擇部分特殊位置點(diǎn)的線段作為預(yù)留卷制對(duì)齊線，以實(shí)現(xiàn)可手工在板材上1:1畫(huà)大樣及卷制校正對(duì)齊檢驗(yàn)作用；

n.至此，一個(gè)圓柱體的軸線與一個(gè)各面平行且不垂直的六面體的兩個(gè)面平行的立體相交形成兩個(gè)不同面內(nèi)的相貫線，圓柱體相交端相貫線側(cè)面展開(kāi)放樣全部完成；可直接導(dǎo)入數(shù)控機(jī)床進(jìn)行自動(dòng)切割作業(yè)，也可在板材上按展開(kāi)圖所標(biāo)注尺寸1:1比例畫(huà)出大樣或直接在管材上所標(biāo)注尺寸1:1比例畫(huà)出大樣，手工切割作業(yè)；

o.將切割后的板材按預(yù)留卷制對(duì)齊線的定位檢驗(yàn)要求卷制后，再按預(yù)留卷制對(duì)齊線組對(duì)焊接校正，即完成一個(gè)圓柱體的軸線與一個(gè)各面平行且不垂直的六面體的兩個(gè)面平行的立體相交形成兩個(gè)不同面內(nèi)的相貫線，展開(kāi)圓柱體相交端相貫線放樣與制作作業(yè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體表面相貫線剖面幾何圖形與空間折線展開(kāi)法，其特征在于，所述立體表面相貫線剖面幾何圖形與空間折線展開(kāi)法，不僅適用于立體平面與立體曲面形成的立體表面含相貫線的側(cè)面展開(kāi)，而且可以通過(guò)空間折線展開(kāi)一部分立體曲面與立體曲面形成的立體表面含相貫線的側(cè)面。