[發(fā)明專(zhuān)利]立體表面相貫線(xiàn)剖面幾何圖形與空間折線(xiàn)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(zhuān)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(lèi)號(hào): G06T19/00
• 分類(lèi)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

立體表面相貫線(xiàn)剖面幾何圖形與空間折線(xiàn)展開(kāi)法，本發(fā)明涉及立體表面相貫線(xiàn)展開(kāi)放樣制作方法。其步驟包括：分別創(chuàng)建三維實(shí)體模型與三維線(xiàn)框模型；通過(guò)立體平面與立體曲面的立體表面相貫線(xiàn)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(xiàn)，使用剖面幾何圖形的性質(zhì)展開(kāi)，或通過(guò)多次空間折線(xiàn)逐漸累積相貫線(xiàn)所在剖分面中的相貫線(xiàn)上的點(diǎn)，“點(diǎn)動(dòng)成線(xiàn)”形成完整的立體表面相貫線(xiàn)。將三維線(xiàn)框模型中線(xiàn)段在二維平面內(nèi)依次畫(huà)出立體側(cè)面展開(kāi)圖，導(dǎo)入數(shù)控機(jī)床切割，或畫(huà)出大樣手工切割作業(yè)；將切割后的鋼板卷制后組對(duì)焊接。本發(fā)明可以填充傳統(tǒng)三種展開(kāi)放樣方法不適用的區(qū)域范圍，通過(guò)剖面幾何圖形與空間折線(xiàn)，提供一套簡(jiǎn)單明確、加工精確、安全可靠、易學(xué)易會(huì)的立體表面相貫線(xiàn)展開(kāi)放樣方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及立體表面相貫線(xiàn)展開(kāi)放樣制作方法。具體是一種運(yùn)用使用“AutoCAD二/三維制圖”（其他二/三維軟件亦可）、“剖面幾何圖形”、“空間折線(xiàn)”、“空間向量與立體幾何”、“定積分”、“數(shù)控切割”（可選）、進(jìn)行立體表面相貫線(xiàn)展開(kāi)放樣制作方法。

背景技術(shù)

在目前立體表面相貫線(xiàn)展開(kāi)放樣采用如下方法進(jìn)行放樣和加工：

①在傳統(tǒng)展開(kāi)放樣中，受當(dāng)時(shí)放樣制圖環(huán)境條件、放樣人員本身知識(shí)儲(chǔ)備、先前的放樣方法的限制，立體表面的展開(kāi)放樣方法往往采用：平行線(xiàn)展開(kāi)法、放射線(xiàn)展開(kāi)法、三角形展開(kāi)法等三種方法，但此三種方法將立體表面的展開(kāi)放樣是將立體實(shí)物轉(zhuǎn)化成立體各平面投影處理展開(kāi)（即從三維立體轉(zhuǎn)化為二維平面圖形），對(duì)于非規(guī)則型立體表面，不但放樣工藝復(fù)雜、要求數(shù)據(jù)計(jì)算繁多、容易出錯(cuò)，而且在組裝成型前不易檢驗(yàn)其正確性，容易將配合尺寸切割過(guò)大，造成焊接組焊破口尺寸過(guò)大，不符合規(guī)范，嚴(yán)重影響質(zhì)量；

②平行線(xiàn)展開(kāi)法：展開(kāi)原理是將立體的表面看作無(wú)數(shù)條相互平行的素線(xiàn)組成，取兩相鄰素線(xiàn)及其兩端點(diǎn)所圍成的微小面積作為平面，只要將每一小平面的真實(shí)大小，依次順序地畫(huà)在平面上，就得到立體表面的展開(kāi)圖. 平行線(xiàn)展開(kāi)法適用于立體表面素線(xiàn)或棱線(xiàn)是相互平行的幾何形體；

③放射線(xiàn)展開(kāi)法：展開(kāi)原理是將錐體表面用發(fā)射線(xiàn)分割成共頂?shù)娜舾扇切涡∑矫妫蟪銎鋵?shí)際大小后，仍用放射線(xiàn)形式依次將它們劃在同一平面上，即得所求錐體表面的展開(kāi)圖。放射線(xiàn)法適用于立體表面的素線(xiàn)相交于一點(diǎn)的錐體；

④三角形展開(kāi)法：展開(kāi)原理是將立體表面分割成一定數(shù)量的三角形平面，然后求出各三角形每邊的實(shí)長(zhǎng)，并把它的實(shí)形依次畫(huà)在平面上，從而得到整個(gè)立體表面的展開(kāi)圖。三角形展開(kāi)法適用于平行線(xiàn)展開(kāi)法、放射線(xiàn)展開(kāi)法及其他不適合前兩種展開(kāi)法的立體的幾何形狀；

⑤此三種方法的傳統(tǒng)方法采用一般的立體三視圖投影規(guī)則“主俯長(zhǎng)對(duì)正、主左高平齊、俯左寬相等”來(lái)描述展開(kāi)放樣，用二維平面圖形來(lái)描述三維立體實(shí)體，但對(duì)于立體表面相貫線(xiàn)所在平面幾何形狀為非直線(xiàn)形、非圓形、非橢圓形的立體明顯受限于投影規(guī)則無(wú)法準(zhǔn)確、簡(jiǎn)單、高效的描述和繪制；

⑥此三種方法在立體表面展開(kāi)后，對(duì)立體表面的展開(kāi)形狀與實(shí)際形狀存在較大的空間誤差，而且實(shí)踐證明立體的幾何尺寸越大、幾何形狀越復(fù)雜，產(chǎn)生的空間位置誤差就越越大，對(duì)于工期要求緊，特別是空間尺寸過(guò)大需分體制作及現(xiàn)場(chǎng)組焊的制作的實(shí)物工件不適用；

⑦此三種方法對(duì)于立體表面相貫線(xiàn)所在平面的幾何形狀不規(guī)則時(shí)（非直線(xiàn)形、非圓形、非橢圓形）則不能進(jìn)行精確展開(kāi)。按照近似替換法展開(kāi)的形狀與實(shí)際形狀必然存在較大的空間誤差，而且隨立體幾何尺寸及幾何形狀的復(fù)雜度越大，形成的空間位置誤差就越越大。

發(fā)明內(nèi)容

在發(fā)明旨在填充上述傳統(tǒng)三種展開(kāi)放樣方法不適用的區(qū)域范圍，通過(guò)現(xiàn)有的技術(shù)手段總結(jié)上述三種傳統(tǒng)放樣方法及剖面幾何圖形與空間折線(xiàn)的創(chuàng)新性思維，最終形成準(zhǔn)確有效的適用范圍更廣的立體表面相貫線(xiàn)展開(kāi)放樣的理論方法，從而提供一套簡(jiǎn)單明確、加工精確、安全可靠、易學(xué)易會(huì)的立體表面相貫線(xiàn)展開(kāi)放樣制作新方法。

本發(fā)明所解決所述問(wèn)題采用的技術(shù)方案是：