大面積扭曲超厚鋼板深化設計施工圖的表示方法
【專利摘要】本發明涉及一種大面積扭曲超厚鋼板深化設計施工圖的表示方法，其特征在于所述方法包括以下步驟：步驟一、確定加工整體坐標系；步驟二、網格劃分；步驟三、繪制整體坐標型值表；步驟四、展開板件；步驟五、劃分平面板件；步驟六、板塊分割線印刻；步驟七、繪制加工局部坐標型值表。本發明首先提供在整體坐標系下的控制點坐標；其次展開為平板，化整為零，分割線印刻至扭曲板上；最后扭曲板件二次化整為零，確定每塊板件的局部坐標系并提供控制點坐標，根據控制點坐標進行板件加工，這樣大大提高了板件加工精度，并避免了因板件面積大而對加工設備所產生的制約，降低了加工成本和實際使用的風險。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種深化設計施工圖的表示方法，尤其涉及一種大面積扭曲超厚鋼板 深化設計施工圖的表示方法。屬于建筑鋼結構施工領域。 大面積扭曲超厚鋼板深化設計施工圖的表示方法
【背景技術】
[0002] 當前國家經濟蓬勃發展，各地加大對基礎設施建設的投入。鋼結構因其具有獨特 的優勢而被廣泛地應用。在橋梁領域，不僅工程規模大，而且造型越來越新穎奇特。為提升 橋梁外觀的美感，桿件截面要求圓滑過渡而出現大面積扭曲超厚鋼板，這給鋼結構加工制 造提出了挑戰。一方面鋼板面積大，其一個方向的尺寸大于通常鋼板常規扎制的寬度，沒 有設備能夠一次加工成型；另一方面對于不小于25mm厚鋼板的扭曲，加工成型難。大面積 扭曲超厚鋼板的加工制造精度是目前面臨的一大難題。加工精度不高輕則影響橋梁整體的 美觀，重則導致構件無法安裝，影響整座橋的安全性能。然而設計指導施工，如何做好大面 積扭曲超厚鋼板的深化設計施工圖是控制加工精度的重要保證。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在于克服上述不足，提供一種大面積扭曲超厚鋼板深化設計施工圖 的表示方法，解決大面積扭曲超厚鋼板加工精度不高所造成的外觀成型差及安全性能低的 缺陷。
[0004] 本發明的目的是這樣實現的：一種大面積扭曲超厚鋼板深化設計施工圖的表示方 法，所述方法包括以下步驟： 步驟一、確定加工整體坐標系 將扭曲板件三維模型沿其組裝軸線放平，確定加工整體坐標系；步驟二、網格劃分 沿扭曲板件的中心面繪制縱橫向經緯線，經緯線將板件劃分成微小的網格； 步驟三、繪制整體坐標型值表 對經緯線相互間的交點及經緯線與板邊線的交點進行編號，給出每個點在加工整體坐 標系下的坐標值，形成整體坐標型值表； 步驟四、展開板件 將步驟三中劃分好微小網格的扭曲板件擴展成平面，在展開的平面板件上形成平面網 格，對經緯線相互間的交點及經緯線與板邊線的交點進行編號； 步驟五、劃分平面板件 將平面板件劃分成若干板塊； 步驟六、板塊分割線印刻 將平面板件上的板塊分割線印刻至扭曲板件上，并增加分割線與經緯線的交點編號； 步驟七、繪制加工局部坐標型值表 根據分割線將扭曲板件分割為與步驟五中相同數量的板塊，并對兩塊板塊中經緯線相 互間的交點及經緯線與板邊線的交點進行編號，確定加工局部坐標系，給出在此坐標系下 各點的坐標值，并形成局部坐標型值表。
[0005] 與現有技術相比，本發明的有益效果是： 本發明一種大面積扭曲超厚鋼板深化設計施工圖的表示方法，首先提供在整體坐標系 下的控制點坐標；其次展開為平板，化整為零，分割線印刻至扭曲板上；最后扭曲板件二次 化整為零，確定每塊板件的局部坐標系并提供控制點坐標，根據控制點坐標進行板件加工， 這樣大大提高了板件加工精度，并避免了因板件面積大而對加工設備所產生的制約，降低 了加工成本和實際使用的風險。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006] 圖1為確定加工整體坐標系的示意圖。
[0007] 圖2為在扭曲板件上進行網格劃分的示意圖。
[0008] 圖3為在劃分好網格的扭曲板件上繪制整體坐標型值的示意圖。
[0009] 圖4為將扭曲板件展開后的示意圖。
[0010] 圖5為對展開的板件進行板塊劃分的示意圖。
[0011] 圖6為在扭曲板件上進行板塊分割線印刻的示意圖。
[0012] 圖7、圖8為對劃分后的板塊繪制加工局部坐標型值的示意圖。
【具體實施方式】
[0013] 本發明涉及一種大面積扭曲超厚鋼板深化設計施工圖的表示方法，其中圖1將扭 曲板件三維模型沿其組裝軸線放平，確定加工整體坐標系。確定整體坐標系的原則是"宜 平不宜斜，宜低不宜高"。圖2沿板厚中心面繪制縱橫向經緯線，經緯線的設置密度根據板 件扭曲程度確定，通常間距不應超過5倍板厚。經緯線將板件劃分成微小的網格。圖3對 經緯線相互間的交點及經緯線與板邊線的交點進行編號，給出每個點在加工整體坐標系下 的坐標值，形成整體坐標型值表。圖4將微小網格擴展成平面網格，并對線交點進行編號， 該編號與前面編號對應一致。圖5根據鋼板訂制板幅大小、加工設備條件等劃分平面板件 為若干板塊，并給每一板塊編號。圖6將平板上的板塊分割線印刻至扭曲板件上，并增加分 割線與經緯線的交點編號。圖7、圖8將扭曲板件分割為板塊，確定加工局部坐標系，給出 在此坐標系下各點的坐標值，并形成局部坐標型值表。經過這樣的圖紙表達，首先依據加工 局部坐標型值將每個板塊加工成扭曲板塊；然后將各扭曲板塊按照邊界點對應方式進行拼 接；最后根據加工整體坐標型值進行校正，使加工的扭曲板件滿足設計要求。
[0014] 具體表示方法包括以下步驟： 步驟一、確定加工整體坐標系 參見圖1，將扭曲板件三維模型沿其組裝軸線放平，確定加工整體坐標系，其中組裝軸 線為扭曲板件所在構件的中心線。
[0015] 步驟二、網格劃分 參見圖2,沿扭曲板件的中心面繪制縱橫向經緯線，經緯線將板件劃分成微小的網格， 經緯線的設置密度間距不超過5倍扭曲板件的厚度。
[0016] 步驟三、繪制整體坐標型值表 參見圖3,對經緯線相互間的交點及經緯線與板邊線的交點進行編號，給出每個點在加 工整體坐標系下的坐標值，形成整體坐標型值表，b、c……j點布置順序與a相同，各點坐 標明細如下表1、表2、表3、表4和表5所不： 編號X_y_z_編號X_y_z_ al 947. Q~-1945. 5 ~-1270. 6 ~ bl 1809. 0 -1976. 7 -1263. 6 a2 947. Q~-1500. 0 ~-1272. 8 ~ b2 1809. 0 -1500. 0 -1266. 3 a3 947. 3~-1000. 0 ~-1317. 2 ~ b3 1808. 5 -1000. 0 -1312. 1 a4 947. Q~ -500.0 ~-14Q6.8~b4 1809.0 -500.0 -1403.0 a5 947.4-0.0 ~-1543.9 ~b5 1809.0 0.0 -1541.3 a6 947.8~ 500.0 ~-1732. 3 ~b6 1809.0 500.0 -1730.4 a7 948. 1+ 1000. 0 ~-1977. 8 ~b7 1809. 0 1000. 0 -1976. 3 a8 948. 5~ 1500. 0 ~-2289. 4 ~b8 1809. 0 1500. 0 -2287. 9 a9 947. Q~ 2000.0 ~-2681.5 ~b9 1809.0 2000.0 -2679. 5 alQ 948. 4~ 2500.0 ~-3179. 3~blQ 1809.0 2500. 0 -3176. 0 all |947.0 |28Q2.2 1-3550.3 |bll |l8Q9.0 |2852.0 1-3613.1 表 1 ^^__ 編號x_y_z_編號x_y_z_ cl 2668. 0 -2007. 7+ -1256. 7~ dl 3527. 0 -2038. 8 -1249. 9+ c2 2668. 0 -1500. 0~-1259.9~ d2 3526. 2 -1500. 0 -1253. 8~ c3 2668. 0 -1000. 0~-1307.1~ d3 3526. 6 -1000. 0 -1302. 6~ c4 2668. 0 -500. 0 -1399. 3~ d4 3527. 0 -500. 0 -1395. 8~ c5 2668.0 0.0 -1538.6~ d5 3527.0 0.0 -1536.1~ c6 2668.0 500.0 -1728. 3~ d6 3527.0 500.0 -1726.^~ c7 2668.0 1000.0 -1974.6- d7 3527.0 1000.0 -1971.~5- c8 2668. 7 1500.0 -2286. 1~ d8 3527.0 1500.0 -2284.~5~ c9 2668. 0 2000. 0 -2672. 9~ d9 3527. 0 2000. 0 -2672. 9~ clQ 2668.0 2500.0 -3171.7~ dlQ 3527.0 2500.0 -3167.5~ ell |2668. 0 |29Q1. 7 1-3675. 6 |dll 丨3527. 0 丨2951. 3 |~3738. 1 表 2 ^^__ 編號x_y_z_編號x_y_z_ el 4386. 0 -2070. 0+ -1243. 2~ fl 5245. 0 -2101. 1 -1236.~5+ e2 4386. 0 -2000. 0~-1240. 9~ f2 5244. 9 -2000. 0 -1233. 8~ e3 4386. 0 -1500. 0~-1248. 4~ f3 5245. 0 -1500.0 -1243.^~ e4 4386. 0 -1000. 0~-1298. 7~ f4 5245. 0 -1000. 0 -1295. 4~ e5 4386.0 -500.0 -1390.0~ f5 5245.0 -500.0 -1390.0~ e6 4386. 0 0.0 -1533.0~ f6 5245. 0 0.0 -1530. 2~ e7 4386.0 500.0 -1724.4~ f7 5245.0 500.0 -1722.6~ e8 4386.0 1000.0 -1971. 5~ f8 5245.0 1000.0 -1965.^7~ e9 4386. 0 1500. 0 -2283. 0~ f9 5245. 0 1500. 0 -2281.~5~ elQ 1386. 0 2000. 0 -2672.9~ flQ 5245.0 2000. 0 -2672.9~ ell 4386.0 2500.0 -3164.3~ fll 5245.0 2500.0 -3161.6~ e!2 4386. 0 -3801. 0~ -3801. 0~ f!2 5245. 0 3000. 0 -3789. 2~ I I I |f!3 |δ245.0 |3Q5Q. 2 |~3862.8 表 3 ^^__ 編號x_y_z_編號x_y_z_ gl 6?04. 0 -2132. 3~-1230. 0~ hi 6963. 0 -2163. 5 -1223. 6~ g2 6l〇4. 0 -2000. 0~-1227. 1~ h2 6963. 0 -2000. 0 -1215. 2~ g3 6?04. 0 -1500. 0~-1238. 7~ h3 6963. 0 -1500. 0 -1234. 4~ g4 6l〇4. 0 -1000. 0~-1292. 4~ h4 6963. 0 -1000. 0 -1285.^7~ g5 6?04.0 -500.0 -1381.8~ h5 6963.0 -500.0 -1381.8~ g6 6?04. 0 0. 0 -1527. 5~ h6 6963. 0 0. 0 -1524. 2~ g7 |θ104.0 |5QQ. 0 1-1720.8 |h7 |θ963.0 [δΟΟ. 0 |~1718.9 g8 [6104.0 llQQQ. 0 卜 1965.7 Ih8 [6963.0 llQQQ. 0 1-1965. 7 g9 6l04. 0 1500. 0 -2280. 6~ h9 6963. 0 1500. 0 -2279. 0~ glQ 6?04. 0 2000. 0 -2672. 9~ hlQ 6963.0 2000. 0 -2673. 0~ gll 6l04.0 2500.0 -3159.8~ hll 6963.0 2500.0 -3158.^7~ g!2 6l04. 0 3000. 0 -3779. 6~ h!2 6963.0 3000. 0 -3770. 8~ g!3 |θ104. 0 |3Q99. 6 |-3925. 0 |h!3 |θ963. 0 |3148. 9 1-3987.2 表 4 ^^__ 編號x_y_z_編號x_y_z_ 11 7822. 0 -2194. 8~-1217. 3~ jl 8681. 0 -2226. 0 -1211.1~ 12 7822. 0 -2000. 0~-1215. 2~ j2 8681. 0 -2000. 0 -1211.1~ 13 7822. 0 -1500. 0~-1226. 7~ j3 8681. 0 -1500.0 -1226.^7~ 14 7822. 0 -1000. 0~ -1285. 7~ j4 8681. 0 -1000. 0 -1285.^7~ 15 7822.0 -500.0 -1381.8~ j5 8680.8 -500.0 -1381.8~ 16 7822. 0 0.0 -1521.1 ~ j6 8681. 0 0.0 -1517. 9~ 17 7822.0 500.0 -1717. 1~ j7 8681.0 500.0 -1715.^~ 18 7822.0 1000.0 -1965. 7~ j8 8681.0 1000.0 -1965.^7~ 19 7822.0 1500.0 -2278.0~ j9 8681.0 1500.0 -2277.1~ ilQ 7822.0 2000.0 -2673. 1~ jlQ 8681.0 2000.0 -2673.?~ ill 7822.0 2500.0 -3158.3~ jll 8681.0 2500.0 -3158.^~ i!2 7822. 0 3000.0 -3763.3~ j!2 8681. 0 3000.0 -3757.1~ i!3 |7822. 0 |3198.2 1-4049.3 |^13 |8681. 0 |3247. 4 1-4111.3 表5 步驟四、展開板件 參見圖4,將步驟三中劃分好微小網格的扭曲板件擴展成平面，在展開的平面板件上形 成平面網格，對經緯線相互間的交點及經緯線與板邊線的交點進行編號，采用的編號與步 驟三中的編號對應一致； 步驟五、劃分平面板件 參見圖5, 一般鋼板訂制板幅寬度不超過2米，折彎設備的進口寬度不超過1. 8米。綜 合考慮鋼板訂制板幅大小、加工設備條件等將平面板件劃分成若干板塊，本例中將平面板 件劃分成2塊板塊； 步驟六、板塊分割線印刻 參見圖6,將平面板件上的板塊分割線印刻至扭曲板件上，并增加分割線與經緯線的交 點編號； 步驟七、繪制加工局部坐標型值表 參見圖7-圖8,根據分割線將扭曲板件分割為兩塊板塊，分別記為板塊1和板塊2,并 對兩塊板塊中經緯線相互間的交點及經緯線與板邊線的交點進行編號，確定加工局部坐標 系，給出在此坐標系下各點的坐標值，并形成局部坐標型值表，板塊1和板塊2中各點坐標 明細如下。
[0017] 編號X_y_z_編號X_y_z_ Ι?~0.0 ~Q 0.0 ~bl 862Γ〇~-26.6 ~Q. 5 12~ 1.2 289. 8 46. 8~b2 86?Γ8~ 288.9 ~52. 3 ~ -0. 5 923. 3 96. 6~b3 86?Γ5~ 921.9 ~ 102. 5 ?α~ 1.1 1628. 3 68. 6~b4 86?Γ6~ 1626. 0 ~ 75. 5 |〇. 0 丨2101.9 |〇. 0 |b5 [862. 1 丨2181. 0 |-8. 1 表1 (板塊1) 編號χ_y_z_編號χ_y_z_ cl 1721.0 ~3.2 1.2 -dl 2580.0 -79.8 1.7 " c2 1721.4 287.6 58.0 +d2 2579. 7 286. 5 63.6 " c3 1720. 5 9Γ7. 5 lll.~ d3 2579. 5 917.5 116. 1 c4 1720.6 T623. 1 83.0^ d4 2579.6 1620. 3 90. 5 " c5 |l721. 1 |2259.9 1-16.1 |d5 丨2580.2 丨2338. 7 |-24. 1 表2 (板巧1) 編號X_y_z_編號χ_y_z_ el 3439. 1 ~Q6. 3 1.9 -fl 4298.0 -132.7 1.9 " e2 3438. 7 285. 5 69. 1 +f2 4297. 7 284. 5 74.6 " e3 3438.4 9Γ7. 5 120. 5~ f3 4297.4 917.5 124.9 e4 3438.6 T618. 1 97. 3 -f4 4297. 5 1616. 3 103.6 e5 3439.2 2417.2 -33. Q~ f5 4298.2 2409.2 -19.9 I |f6 |4298. 3 |2495.9 |~40. 1 表3 (板塊υ 編號χ_y_z_編號χ_y_z_ gl 5157. 1 ~59. 1 1.7 -hi 6016. 1 -185. 7 2.4 " g2 5156. 7 284.4 80. 1 + h2 6015. 7 282.8 85.2 " g3 5156.4 9Γ7. 5 129. 3~ h3 6015.4 917.5 133.7 g4 5156.5 T615. 1 109. ~ h4 6015. 5 1614. 3 114.6 g5 5157. 1 2402.6 -8.4 -h5 6016. 1 2396. 7 2.4 " g6 [5157. 3 |2574.4 |-48. 1 |h6 |θ016.4 |2652.8 |~56. 1 表4 (板塊1) 編號χ_y_z_編號χ_y_z_ 11 6875. 1 ~11.9 1.2 +jl 7734. 1 -238. 1 0.0 " 12 6874.6 282. 1 90.4 +j2 7733.6 281. 5 95. 5 " 13 6874.4 9Γ7.6 138. Q~ j3 7733.4 917.6 142.4 14 6874.5 T614. 1 119. 3~ j4 7733. 5 1614. 1 123.7 15 6875.0 2391.6 12. 3 +j5 7734.0 2387. 5 21. 3 " 16 |θ875.4 |2731. 1 |~64.0 |j6 丨7734. 5 丨2809. 3 |-72.0 表5 (板塊1) 編號χ_y_z_編號χ_y_z_ A1 0.0 0.0 0.0 ~B1 862T〇~ -25.4 10.6 " A2 1.0 -285.0 78.8 ~ B2 86L9~ -285.4 81.9 " A3 0. 4 -831. 5 186. 6~ B3 86?Γ6~ -832. 0 190. 1 A4 -0. 1 -1363. 2 239. 2~ B4 86?Γ5~-1363. 9 243. 5 A5 -0. 5 -1881. 7 242. 4~ B5 86?Γ5~-1882. 7 247. 7 A6 -0. 1 -2387. 9 199. 6~ B6 86hT~ -2389. 2 206.2 A7 -0.2 -2882. 3 113. 1~B7 86?Γ8~ -2884.0 121.0 A8 |〇. 0 1-3313.2 |〇. 0 |b8 丨862.0 |-3345. 1 |〇. 3 表6 (板塊2 ) 編號χ_y_z_編號χ_y_z_ Cl ~721. 0 ~5〇! 7 21. 3 +Dl 2580. 0 -76. 0 31.8 ~ C2 ~72Q. 9 ~285.9 85. 3 +D2 2579.8 -286. 7 89.9 ~ C3 ~72Q. 6 ~832.6 193.8~D3 2579.6 -833.1 197.4~ C4 ~72Q. 5 ~64.6 247. ~D4 2579. 3 -1364.5 252. Q~ C5 ~72Q. 5 ~?883. 6 253. Q~D5 2579. 5 -1884. 5 258. Q~ C6 ~72Q. 6 ~9Q. 5 212. ~D6 2579. 2 -2391. 6 218. 7~ C7 ~72Q. 8 ^85. 7 128. ~D7 2579. 0 -2887. 2 136. 4~ C8 |l721.Q 1-3376.9 |〇. 7 |d8 丨2580.0 |-3408.8 |〇. 9 表 7 (板f2) _^_ 編號X_y_z_編號X_y_z_ El ~438. 9 ~1. 5 42. 1 +FI 4297. 9 -126. 9 52. 1 ~ E2 ~438.8 ~286. 7 91.6 +F2 4297.8 -288.2 98.8 ~ E3 ~438.6 ~833.6 200. ~ F3 4297.6 -834.0 204.4~ E4 ~438. 5 ~66. 1 256. 5~F4 4297. 5 -1366. 8 260. 9~ E5 ~438. 5 ~?886. 0 265. 3~F5 4297. 5 -1886. 0 267. Q~ E6 ~438. 6 ~92. 6 224. ~F6 4297. 6 -2393. 5 229. Q~ E7 ~438. 8 ^88. 6 143. ~F7 4297. 7 -2889. 9 149. 9~ E8 ~439. 0 ~73. 6 21. 3 -F8 4297. 9 -3375. 4 29.8 ~ E9 [3439.0 1-3440.6 |l. 0 |f9 丨4298.0 |-3472.4 |l. 0 表8 (板塊2) _^_ 編號χ_y_z_編號x_y_z_ G1 5156.9 ~2. 5 61.9 +HI 6015.9 -178.0 71.6 ~ G2 5156.8 ~288.2 100.5~H2 6015.8 -288.2 102.2~ G3 5156.6 ~834. 5 207.8~H3 6015.6 -835.0 211. 3~ G4 5156. 5 ~66. 6 265. ~H4 6015. 5 -1368. 4 270. Q~ G5 5156. 5 ~?888. 2 276. 5~H5 6015. 5 -1888. 2 278. 2~ G6 5156. 6 ~94. 3 233. 5~H6 6015. 6 -2396. 0 241. 7~ G7 5156. 7 ^91. 1 156. ~H7 6015. 7 -2892. 2 161. 9~ G8 5156. 9 ~77. 1 37. 9 +H8 6015. 9 -3380. 2 51. 1 ~ G9 [5157.0 1-3504.2 |〇. 9 |h9 |θ016.0 |~3536.0 |〇. 7 表Θ (板塊2) _^_ 編號χ_y_z_編號x_y_z_ 11 6874.9 ~2Q3. 7 81.0 +J1 7733.9 -229. 3 90.4 ~ 12 6874.8 ~288.2 103. ~ J2 7733.8 -288.2 105.6~ 13 6874.6 ~835. 5 214. ~ J3 7733.6 -835.9 218. 1~ 14 6874. 5 ~69. 2 274. ~ J4 7733. 5 -1370. 0 279. 5~ 15 6874. 5 ^1888. 2 279. ~ J5 7733. 3 -1888. 2 281. 5~ 16 6874. 6 ~96. 0 243. ~ J6 7733. 6 -2396. 0 245. 1~ 17 6874. 7 ^94. 3 171. ~ J7 7733. 7 -2894. 3 172. 8~ 18 6874. 9 ~8Q. 2 52. 8 +J8 7733. 9 -3381.3 58. 5 ~ 19 |θ875.0 1-3567.8 |〇. 4 |j9 丨7734.0 |-3599.6 |〇. 0 表10 (板塊2)
【權利要求】
1. 一種大面積扭曲超厚鋼板深化設計施工圖的表示方法，其特征在于所述方法包括以 下步驟： 步驟一、確定加工整體坐標系 將扭曲板件三維模型沿其組裝軸線放平，確定加工整體坐標系；步驟二、網格劃分 沿扭曲板件的中心面繪制縱橫向經緯線，經緯線將板件劃分成微小的網格； 步驟三、繪制整體坐標型值表 對經緯線相互間的交點及經緯線與板邊線的交點進行編號，給出每個點在加工整體坐 標系下的坐標值，形成整體坐標型值表； 步驟四、展開板件 將步驟三中劃分好微小網格的扭曲板件擴展成平面，在展開的平面板件上形成平面網 格，對經緯線相互間的交點及經緯線與板邊線的交點進行編號； 步驟五、劃分平面板件 將平面板件劃分成若干板塊； 步驟六、板塊分割線印刻 將平面板件上的板塊分割線印刻至扭曲板件上，并增加分割線與經緯線的交點編號； 步驟七、繪制加工局部坐標型值表 根據分割線將扭曲板件分割為與步驟五中相同數量的板塊，并對兩塊板塊中經緯線相 互間的交點及經緯線與板邊線的交點進行編號，確定加工局部坐標系，給出在此坐標系下 各點的坐標值，并形成局部坐標型值表。
【文檔編號】G06F15/00GK104120655SQ201410355061
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年7月24日 優先權日:2014年7月24日
【發明者】陳韜, 慈龍勝, 楊陽, 吳先俊, 掌紅梅 申請人:中建鋼構江蘇有限公司