CN104120655B - 大面积扭曲超厚钢板深化设计施工图的表示方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种大面积扭曲超厚钢板深化设计施工图的表示方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：步骤一、确定加工整体坐标系；步骤二、网格划分；步骤三、绘制整体坐标型值表；步骤四、展开板件； 步骤五、划分平面板件；步骤六、板块分割线印刻；步骤七、绘制加工局部坐标型值表。本发明首先提供在整体坐标系下的控制点坐标；其次展开为平板，化整为零，分割线印刻至扭曲板上；最后扭曲板件二次化整为零，确定每块板件的局部坐标系并提供控制点坐标，根据控制点坐标进行板件加工，这样大大提高了板件加工精度，并避免了因板件面积大而对加工设备所产生的制约，降低了加工成本和实际使用的风险。
Description
技术领域
本发明涉及一种深化设计施工图的表示方法，尤其涉及一种大面积扭曲超厚钢板深化设计施工图的表示方法。属于建筑钢结构施工领域。
背景技术
当前国家经济蓬勃发展，各地加大对基础设施建设的投入。钢结构因其具有独特的优势而被广泛地应用。在桥梁领域，不仅工程规模大，而且造型越来越新颖奇特。为提升桥梁外观的美感，杆件截面要求圆滑过渡而出现大面积扭曲超厚钢板，这给钢结构加工制造提出了挑战。一方面钢板面积大，其一个方向的尺寸大于通常钢板常规扎制的宽度，没有设备能够一次加工成型；另一方面对于不小于25mm厚钢板的扭曲，加工成型难。大面积扭曲超厚钢板的加工制造精度是目前面临的一大难题。加工精度不高轻则影响桥梁整体的美观，重则导致构件无法安装，影响整座桥的安全性能。然而设计指导施工，如何做好大面积扭曲超厚钢板的深化设计施工图是控制加工精度的重要保证。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种大面积扭曲超厚钢板深化设计施工图的表示方法，解决大面积扭曲超厚钢板加工精度不高所造成的外观成型差及安全性能低的缺陷。
本发明的目的是这样实现的：一种大面积扭曲超厚钢板深化设计施工图的表示方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一、确定加工整体坐标系
将扭曲板件三维模型沿其组装轴线放平，确定加工整体坐标系；
步骤二、网格划分
沿扭曲板件的中心面绘制纵横向经纬线，经纬线将板件划分成微小的网格；
步骤三、绘制整体坐标型值表
对经纬线相互间的交点及经纬线与板边线的交点进行编号，给出每个点在加工整体坐标系下的坐标值，形成整体坐标型值表；
步骤四、展开板件
将步骤三中划分好微小网格的扭曲板件扩展成平面，在展开的平面板件上形成平面网格，对经纬线相互间的交点及经纬线与板边线的交点进行编号；
步骤五、划分平面板件
将平面板件划分成若干板块；
步骤六、板块分割线印刻
将平面板件上的板块分割线印刻至扭曲板件上，并增加分割线与经纬线的交点编号；
步骤七、绘制加工局部坐标型值表
根据分割线将扭曲板件分割为与步骤五中相同数量的板块，并对板块中经纬线相互间的交点及经纬线与板边线的交点进行编号，确定加工局部坐标系，给出在此坐标系下各点的坐标值，并形成局部坐标型值表。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明一种大面积扭曲超厚钢板深化设计施工图的表示方法，首先提供在整体坐标系下的控制点坐标；其次展开为平板，化整为零，分割线印刻至扭曲板上；最后扭曲板件二次化整为零，确定每块板件的局部坐标系并提供控制点坐标，根据控制点坐标进行板件加工，这样大大提高了板件加工精度，并避免了因板件面积大而对加工设备所产生的制约，降低了加工成本和实际使用的风险。
附图说明
图1为确定加工整体坐标系的示意图。
图2为在扭曲板件上进行网格划分的示意图。
图3为在划分好网格的扭曲板件上绘制整体坐标型值的示意图。
图4为将扭曲板件展开后的示意图。
图5为对展开的板件进行板块划分的示意图。
图6为在扭曲板件上进行板块分割线印刻的示意图。
图7、图8为对划分后的板块绘制加工局部坐标型值的示意图。
具体实施方式
本发明涉及一种大面积扭曲超厚钢板深化设计施工图的表示方法，其中图1将扭曲板件三维模型沿其组装轴线放平，确定加工整体坐标系。确定整体坐标系的原则是“宜平不宜斜，宜低不宜高”。图2沿板厚中心面绘制纵横向经纬线，经纬线的设置密度根据板件扭曲程度确定，通常间距不应超过5倍板厚。经纬线将板件划分成微小的网格。图3对经纬线相互间的交点及经纬线与板边线的交点进行编号，给出每个点在加工整体坐标系下的坐标值，形成整体坐标型值表。图4将微小网格扩展成平面网格，并对线交点进行编号，该编号与前面编号对应一致。图5根据钢板订制板幅大小、加工设备条件等划分平面板件为若干板块，并给每一板块编号。图6将平板上的板块分割线印刻至扭曲板件上，并增加分割线与经纬线的交点编号。图7、图8将扭曲板件分割为板块，确定加工局部坐标系，给出在此坐标系下各点的坐标值，并形成局部坐标型值表。经过这样的图纸表达，首先依据加工局部坐标型值将每个板块加工成扭曲板块；然后将各扭曲板块按照边界点对应方式进行拼接；最后根据加工整体坐标型值进行校正，使加工的扭曲板件满足设计要求。
具体表示方法包括以下步骤：
步骤一、确定加工整体坐标系
参见图1，将扭曲板件三维模型沿其组装轴线放平，确定加工整体坐标系，其中组装轴线为扭曲板件所在构件的中心线。
步骤二、网格划分
参见图2，沿扭曲板件的中心面绘制纵横向经纬线，经纬线将板件划分成微小的网格，经纬线的设置密度间距不超过5倍扭曲板件的厚度。
步骤三、绘制整体坐标型值表
参见图3，对经纬线相互间的交点及经纬线与板边线的交点进行编号，给出每个点在加工整体坐标系下的坐标值，形成整体坐标型值表，b、c……j点布置顺序与a相同，各点坐标明细如下表1、表2、表3、表4和表5所示：
| 编号 | x | y | z | 编号 | x | y | z |
| a1 | 947.0 | -1945.5 | -1270.6 | b1 | 1809.0 | -1976.7 | -1263.6 |
| a2 | 947.0 | -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 | 947.0 | -500.0 | -1406.8 | 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 | 947.0 | 2000.0 | -2681.5 | b9 | 1809.0 | 2000.0 | -2679.5 |
| a10 | 948.4 | 2500.0 | -3179.3 | b10 | 1809.0 | 2500.0 | -3176.0 |
| a11 | 947.0 | 2802.2 | -3550.3 | b11 | 1809.0 | 2852.0 | -3613.1 |
表1
| 编号 | x | y | z | 编号 | x | y | z |
| c1 | 2668.0 | -2007.7 | -1256.7 | d1 | 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 | -1726.3 |
| 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 |
| c10 | 2668.0 | 2500.0 | -3171.7 | d10 | 3527.0 | 2500.0 | -3167.5 |
| c11 | 2668.0 | 2901.7 | -3675.6 | d11 | 3527.0 | 2951.3 | -3738.1 |
表2
| 编号 | x | y | z | 编号 | x | y | z |
| e1 | 4386.0 | -2070.0 | -1243.2 | f1 | 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 | -1243.3 |
| 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 |
| e10 | 4386.0 | 2000.0 | -2672.9 | f10 | 5245.0 | 2000.0 | -2672.9 |
| e11 | 4386.0 | 2500.0 | -3164.3 | f11 | 5245.0 | 2500.0 | -3161.6 |
| e12 | 4386.0 | -3801.0 | -3801.0 | f12 | 5245.0 | 3000.0 | -3789.2 |
| f13 | 5245.0 | 3050.2 | -3862.8 |
表3
| 编号 | x | y | z | 编号 | x | y | z |
| g1 | 6104.0 | -2132.3 | -1230.0 | h1 | 6963.0 | -2163.5 | -1223.6 |
| g2 | 6104.0 | -2000.0 | -1227.1 | h2 | 6963.0 | -2000.0 | -1215.2 |
| g3 | 6104.0 | -1500.0 | -1238.7 | h3 | 6963.0 | -1500.0 | -1234.4 |
| g4 | 6104.0 | -1000.0 | -1292.4 | h4 | 6963.0 | -1000.0 | -1285.7 |
| g5 | 6104.0 | -500.0 | -1381.8 | h5 | 6963.0 | -500.0 | -1381.8 |
| g6 | 6104.0 | 0.0 | -1527.5 | h6 | 6963.0 | 0.0 | -1524.2 |
| g7 | 6104.0 | 500.0 | -1720.8 | h7 | 6963.0 | 500.0 | -1718.9 |
| g8 | 6104.0 | 1000.0 | -1965.7 | h8 | 6963.0 | 1000.0 | -1965.7 |
| g9 | 6104.0 | 1500.0 | -2280.6 | h9 | 6963.0 | 1500.0 | -2279.0 |
| g10 | 6104.0 | 2000.0 | -2672.9 | h10 | 6963.0 | 2000.0 | -2673.0 |
| g11 | 6104.0 | 2500.0 | -3159.8 | h11 | 6963.0 | 2500.0 | -3158.7 |
| g12 | 6104.0 | 3000.0 | -3779.6 | h12 | 6963.0 | 3000.0 | -3770.8 |
| g13 | 6104.0 | 3099.6 | -3925.0 | h13 | 6963.0 | 3148.9 | -3987.2 |
表4
| 编号 | x | y | z | 编号 | x | y | z |
| i1 | 7822.0 | -2194.8 | -1217.3 | j1 | 8681.0 | -2226.0 | -1211.1 |
| i2 | 7822.0 | -2000.0 | -1215.2 | j2 | 8681.0 | -2000.0 | -1211.1 |
| i3 | 7822.0 | -1500.0 | -1226.7 | j3 | 8681.0 | -1500.0 | -1226.7 |
| i4 | 7822.0 | -1000.0 | -1285.7 | j4 | 8681.0 | -1000.0 | -1285.7 |
| i5 | 7822.0 | -500.0 | -1381.8 | j5 | 8680.8 | -500.0 | -1381.8 |
| i6 | 7822.0 | 0.0 | -1521.1 | j6 | 8681.0 | 0.0 | -1517.9 |
| i7 | 7822.0 | 500.0 | -1717.1 | j7 | 8681.0 | 500.0 | -1715.3 |
| i8 | 7822.0 | 1000.0 | -1965.7 | j8 | 8681.0 | 1000.0 | -1965.7 |
| i9 | 7822.0 | 1500.0 | -2278.0 | j9 | 8681.0 | 1500.0 | -2277.1 |
| i10 | 7822.0 | 2000.0 | -2673.1 | j10 | 8681.0 | 2000.0 | -2673.1 |
| i11 | 7822.0 | 2500.0 | -3158.3 | j11 | 8681.0 | 2500.0 | -3158.3 |
| i12 | 7822.0 | 3000.0 | -3763.3 | j12 | 8681.0 | 3000.0 | -3757.1 |
| i13 | 7822.0 | 3198.2 | -4049.3 | j13 | 8681.0 | 3247.4 | -4111.3 |
表5
步骤四、展开板件
参见图4，将步骤三中划分好微小网格的扭曲板件扩展成平面，在展开的平面板件上形成平面网格，对经纬线相互间的交点及经纬线与板边线的交点进行编号，采用的编号与步骤三中的编号对应一致；
步骤五、划分平面板件
参见图5，一般钢板订制板幅宽度不超过2米，折弯设备的进口宽度不超过1.8米。综合考虑钢板订制板幅大小、加工设备条件等将平面板件划分成若干板块，本例中将平面板件划分成2块板块；
步骤六、板块分割线印刻
参见图6，将平面板件上的板块分割线印刻至扭曲板件上，并增加分割线与经纬线的交点编号；
步骤七、绘制加工局部坐标型值表
参见图7—图8，根据分割线将扭曲板件分割为两块板块，分别记为板块1和板块2，并对两块板块中经纬线相互间的交点及经纬线与板边线的交点进行编号，确定加工局部坐标系，给出在此坐标系下各点的坐标值，并形成局部坐标型值表，板块1和板块2中各点坐标明细如下。
| 编号 | x | y | z | 编号 | x | y | z |
| a1 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | b1 | 862.0 | -26.6 | 0.5 |
| a2 | 1.2 | 289.8 | 46.8 | b2 | 861.8 | 288.9 | 52.3 |
| a3 | -0.5 | 923.3 | 96.6 | b3 | 861.5 | 921.9 | 102.5 |
| a4 | 1.1 | 1628.3 | 68.6 | b4 | 861.6 | 1626.0 | 75.5 |
| a5 | 0.0 | 2101.9 | 0.0 | b5 | 862.1 | 2181.0 | -8.1 |
表1(板块1)
| 编号 | x | y | z | 编号 | x | y | z |
| c1 | 1721.0 | -53.2 | 1.2 | d1 | 2580.0 | -79.8 | 1.7 |
| c2 | 1721.4 | 287.6 | 58.0 | d2 | 2579.7 | 286.5 | 63.6 |
| c3 | 1720.5 | 917.5 | 111.7 | d3 | 2579.5 | 917.5 | 116.1 |
| c4 | 1720.6 | 1623.1 | 83.0 | d4 | 2579.6 | 1620.3 | 90.5 |
| c5 | 1721.1 | 2259.9 | -16.1 | d5 | 2580.2 | 2338.7 | -24.1 |
表2(板块1)
| 编号 | x | y | z | 编号 | x | y | z |
| e1 | 3439.1 | -106.3 | 1.9 | f1 | 4298.0 | -132.7 | 1.9 |
| e2 | 3438.7 | 285.5 | 69.1 | f2 | 4297.7 | 284.5 | 74.6 |
| e3 | 3438.4 | 917.5 | 120.5 | f3 | 4297.4 | 917.5 | 124.9 |
| e4 | 3438.6 | 1618.1 | 97.3 | f4 | 4297.5 | 1616.3 | 103.6 |
| e5 | 3439.2 | 2417.2 | -33.0 | f5 | 4298.2 | 2409.2 | -19.9 |
| f6 | 4298.3 | 2495.9 | -40.1 |
表3(板块1)
| 编号 | x | y | z | 编号 | x | y | z |
| g1 | 5157.1 | -159.1 | 1.7 | h1 | 6016.1 | -185.7 | 2.4 |
| g2 | 5156.7 | 284.4 | 80.1 | h2 | 6015.7 | 282.8 | 85.2 |
| g3 | 5156.4 | 917.5 | 129.3 | h3 | 6015.4 | 917.5 | 133.7 |
| g4 | 5156.5 | 1615.1 | 109.4 | 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 | 6016.4 | 2652.8 | -56.1 |
表4(板块1)
| 编号 | x | y | z | 编号 | x | y | z |
| i1 | 6875.1 | -211.9 | 1.2 | j1 | 7734.1 | -238.1 | 0.0 |
| i2 | 6874.6 | 282.1 | 90.4 | j2 | 7733.6 | 281.5 | 95.5 |
| i3 | 6874.4 | 917.6 | 138.0 | j3 | 7733.4 | 917.6 | 142.4 |
| i4 | 6874.5 | 1614.1 | 119.3 | j4 | 7733.5 | 1614.1 | 123.7 |
| i5 | 6875.0 | 2391.6 | 12.3 | j5 | 7734.0 | 2387.5 | 21.3 |
| i6 | 6875.4 | 2731.1 | -64.0 | j6 | 7734.5 | 2809.3 | -72.0 |
表5(板块1)
| 编号 | x | y | z | 编号 | x | y | z |
| A1 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | B1 | 862.0 | -25.4 | 10.6 |
| A2 | 1.0 | -285.0 | 78.8 | B2 | 861.9 | -285.4 | 81.9 |
| A3 | 0.4 | -831.5 | 186.6 | B3 | 861.6 | -832.0 | 190.1 |
| A4 | -0.1 | -1363.2 | 239.2 | B4 | 861.5 | -1363.9 | 243.5 |
| A5 | -0.5 | -1881.7 | 242.4 | B5 | 861.5 | -1882.7 | 247.7 |
| A6 | -0.1 | -2387.9 | 199.6 | B6 | 861.1 | -2389.2 | 206.2 |
| A7 | -0.2 | -2882.3 | 113.1 | B7 | 861.8 | -2884.0 | 121.0 |
| A8 | 0.0 | -3313.2 | 0.0 | B8 | 862.0 | -3345.1 | 0.3 |
表6(板块2)
| 编号 | x | y | z | 编号 | x | y | z |
| C1 | 1721.0 | -50.7 | 21.3 | D1 | 2580.0 | -76.0 | 31.8 |
| C2 | 1720.9 | -285.9 | 85.3 | D2 | 2579.8 | -286.7 | 89.9 |
| C3 | 1720.6 | -832.6 | 193.8 | D3 | 2579.6 | -833.1 | 197.4 |
| C4 | 1720.5 | -1364.6 | 247.7 | D4 | 2579.3 | -1364.5 | 252.0 |
| C5 | 1720.5 | -1883.6 | 253.0 | D5 | 2579.5 | -1884.5 | 258.0 |
| C6 | 1720.6 | -2390.5 | 212.7 | D6 | 2579.2 | -2391.6 | 218.7 |
| C7 | 1720.8 | -2885.7 | 128.9 | D7 | 2579.0 | -2887.2 | 136.4 |
| C8 | 1721.0 | -3376.9 | 0.7 | D8 | 2580.0 | -3408.8 | 0.9 |
表7(板块2)
| 编号 | x | y | z | 编号 | x | y | z |
| E1 | 3438.9 | -101.5 | 42.1 | F1 | 4297.9 | -126.9 | 52.1 |
| E2 | 3438.8 | -286.7 | 91.6 | F2 | 4297.8 | -288.2 | 98.8 |
| E3 | 3438.6 | -833.6 | 200.9 | F3 | 4297.6 | -834.0 | 204.4 |
| E4 | 3438.5 | -1366.1 | 256.5 | F4 | 4297.5 | -1366.8 | 260.9 |
| E5 | 3438.5 | -1886.0 | 265.3 | F5 | 4297.5 | -1886.0 | 267.0 |
| E6 | 3438.6 | -2392.6 | 224.1 | F6 | 4297.6 | -2393.5 | 229.0 |
| E7 | 3438.8 | -2888.6 | 143.4 | F7 | 4297.7 | -2889.9 | 149.9 |
| E8 | 3439.0 | -3373.6 | 21.3 | F8 | 4297.9 | -3375.4 | 29.8 |
| E9 | 3439.0 | -3440.6 | 1.0 | F9 | 4298.0 | -3472.4 | 1.0 |
表8(板块2)
表9(板块2)
| 编号 | x | y | z | 编号 | x | y | z |
| I1 | 6874.9 | -203.7 | 81.0 | J1 | 7733.9 | -229.3 | 90.4 |
| I2 | 6874.8 | -288.2 | 103.9 | J2 | 7733.8 | -288.2 | 105.6 |
| I3 | 6874.6 | -835.5 | 214.7 | J3 | 7733.6 | -835.9 | 218.1 |
| I4 | 6874.5 | -1369.2 | 274.7 | J4 | 7733.5 | -1370.0 | 279.5 |
| I5 | 6874.5 | -1888.2 | 279.9 | J5 | 7733.3 | -1888.2 | 281.5 |
| I6 | 6874.6 | -2396.0 | 243.4 | J6 | 7733.6 | -2396.0 | 245.1 |
| I7 | 6874.7 | -2894.3 | 171.1 | J7 | 7733.7 | -2894.3 | 172.8 |
| I8 | 6874.9 | -3380.2 | 52.8 | J8 | 7733.9 | -3381.3 | 58.5 |
| I9 | 6875.0 | -3567.8 | 0.4 | J9 | 7734.0 | -3599.6 | 0.0 |
表10(板块2)
Claims (1)
1.一种大面积扭曲超厚钢板深化设计施工图的表示方法，所述大面积扭曲超厚钢板是指其一个方向的尺寸大于通常钢板常规扎制的宽度，厚度大于25mm的钢板，其特征在于所述方法包括以下步骤：
步骤一、确定加工整体坐标系
将扭曲板件三维模型沿其组装轴线放平，确定加工整体坐标系；步骤二、网格划分
沿扭曲板件的中心面绘制纵横向经纬线，经纬线将板件划分成微小的网格；
步骤三、绘制整体坐标型值表
对经纬线相互间的交点及经纬线与板边线的交点进行编号，给出每个点在加工整体坐标系下的坐标值，形成整体坐标型值表；
步骤四、展开板件
将步骤三中划分好微小网格的扭曲板件扩展成平面，在展开的平面板件上形成平面网格，对经纬线相互间的交点及经纬线与板边线的交点进行编号；
步骤五、划分平面板件
将平面板件划分成若干板块；
步骤六、板块分割线印刻
将平面板件上的板块分割线印刻至扭曲板件上，并增加分割线与经纬线的交点编号；
步骤七、绘制加工局部坐标型值表
根据分割线将扭曲板件分割为与步骤五中相同数量的板块，并对板块中经纬线相互间的交点及经纬线与板边线的交点进行编号，确定加工局部坐标系，给出在此坐标系下各点的坐标值，并形成局部坐标型值表。
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