CN111931266A - 基于复杂空间造型的不规则端部切面龙骨数字化加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种基于复杂空间造型的不规则端部切面龙骨数字化加工方法，针对现有幕墙龙骨加工方法存在计算工作量大，无法保证成品合格率的问题。步骤如下：创建龙骨通用加工图，它包括拟加工龙骨模型及位于其两端的参考平面，两个参考平面均垂直于拟加工龙骨模型的轴线，测量拟加工龙骨模型的端部切面各端点与邻近参考平面的垂直距离并记录为端部切面的切角数值，在龙骨通用加工图标记切角数值的代表符号，两个参考平面的垂直距离记录为龙骨胚料长度，将拟加工龙骨模型的切角数值和其他几何参数记录为龙骨加工数据表，根据切角数值对直料龙骨的两端进行切割得到两个端部切面，通过龙骨加工数据表记录的其他几何参数对切割后的龙骨进行校验。

Description

基于复杂空间造型的不规则端部切面龙骨数字化加工方法

技术领域

本发明涉及建筑幕墙施工技术领域，特别涉及一种基于复杂空间造型的不规则端部切面龙骨数字化加工方法。

背景技术

目前，在加工不规则端部切面龙骨之前，常规表达方式是在拟加工龙骨的图纸上标注切角角度或切角长度的方式来表达。对于不同的龙骨材料，加工厂往往需要不同类型龙骨材料选择不同的加工设备，对于铝型材龙骨，采用数控机床并根据切角角度进行加工，而对于钢制幕墙龙骨，采用等离子火焰切割并根据切角长度进行加工，最后，采用长度校核的方法对加工后的龙骨进行校验。该加工方法存在如下缺陷：

1、传统幕墙龙骨加工图常以一根龙骨一张加工图方式进行表达，当龙骨数量较多时，加工图数量也同时增多，不利于加工图的传输及检索，而且幕墙龙骨存在直面切角、单面切角和双面切角三种切角方式，传统幕墙龙骨加工图对这三种切角方式的表达方式不统一，增加了识图难度；

2、传统幕墙龙骨加工图只标注切角角度，或只标注切角长度以确定切角形状，加工厂需根据该幕墙龙骨加工图进行二次计算以获得加工设备需要的加工数据，存在重复劳动，加工效率低；

3、复杂幕墙饰面中不规则端部切面龙骨的切角角度变化较多，测量切角的基准平面各不相同且均不共面，测量得出的切角数值容易出错，如果不能对已经加工完成的龙骨成品进行校验，无法保证成品合格率，势必会造成工程返工，浪费人力物力。

发明内容

针对现有幕墙龙骨的加工方法存在计算工作量大，且无法保证成品合格率的问题。本发明的目的是提供一种基于复杂空间造型的不规则端部切面龙骨数字化加工方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：基于复杂空间造型的不规则端部切面龙骨数字化加工方法，步骤如下：

S1：创建一个龙骨通用加工图，龙骨通用加工图包括拟加工龙骨模型及位于其两端的参考平面，两个所述参考平面均垂直于所述拟加工龙骨模型的轴线，测量所述拟加工龙骨模型的端部切面各端点与邻近参考平面的垂直距离并记录为该端部切面的切角数值，并在龙骨通用加工图标记各切角数值的代表符号，测量两个参考平面的垂直距离并记录为龙骨胚料长度，将所述拟加工龙骨模型的切角数值和其他几何参数记录为龙骨加工数据表；

S2：按照所述龙骨胚料长度切割一根端部与其轴线垂直的直料龙骨，根据所述切角数值对所述直料龙骨的两端进行切割得到两个端部切面，通过所述龙骨加工数据表记录的其他几何参数对切割后的所述龙骨进行校验。

本发明的基于复杂空间造型的不规则端部切面龙骨数字化加工方法具有如下优点：

1、在龙骨通用加工图上标记龙骨端部切面各切角数值的代表符号，以标示各切角数值的位置，拟加工龙骨模型的切角数值和其他几何参数集中记录为龙骨加工数据表，结合一份龙骨通用加工图和一份龙骨加工数据表来表达龙骨三种切角方式及相应的切角数值，通过不同切角数值反应不同的切角类型，便于施工人员读取及测量相应龙骨的加工数据，不但降低了数据计算及图纸绘制的工作量，而且降低了异形幕墙龙骨的加工难度；

2、以龙骨端部切面各端点与直料龙骨端面的距离为切角数值的记录方式，通用性强，尤其适用钢龙骨采用等离子火焰切割的方式，其次，对于常规铝合金型材龙骨运用刀具切割方式，将切角数值转换成切割角度数值，直料龙骨经角度切割完成后，结合切角数值进行复核检查，将角度数值转换成切角数值，简化了成品合格率检查的步骤，提高了工作效率。

优选的，所述步骤S1还包括对所述切角数值进行优化，设一常数X，取拟加工龙骨模型端部切面竖向两个端点的切角数值，设S为两个端点的切角数值之差的绝对值，当S≤X，取两个端点的切角数值的平均值作为切角加工数值，并更正龙骨加工数据表中两个端点的切角数值，当S＞X，将两个端点的切角数值直接作为切角加工数值。

优选的，所述步骤S1还包括，在龙骨通用加工图上标记拟加工龙骨的安装方向，同时，在待加工的直料龙骨上标记各切角数值及其代表符号，以及龙骨的安装方向。

优选的，所述步骤S1中，所述拟加工龙骨模型的制作步骤如下：

S11：根据异形幕墙龙骨的三维设计模型得出龙骨分格线布置图，确定每根龙骨分格线的空间位置；

S12：创建一个与拟加工龙骨的横截面相匹配的龙骨模型模板，选取所述龙骨分格线布置图内的一根龙骨分格线，调整所述龙骨模型模板的空间位置，使得所述龙骨模型模板与所述龙骨分格线的空间位置相对应，调整所述龙骨模型模板的关键控制元素，使得所述龙骨模型模板与拟加工龙骨模型的立体形状相匹配，生成拟加工龙骨模型并提取其加工数据。

优选的，所述步骤S12中，所述龙骨模型模板的关键控制元素包括模型面控制线、旋转角度控制线及至少两个端部切面，将所述龙骨模型模板顶部平面的中心线作为所述模型面控制线，将所述龙骨模型模板底部平面的中心线作为所述旋转角度控制线，所述龙骨模型模板的两端为旋转方向可调的端部切面，所述关键控制元素的调整方法如下：

调整所述龙骨模型模板的模型面控制线的空间位置，使所述模型面控制线与选取的所述龙骨分格线的空间位置相对应；

转动所述旋转角度控制线使得所述龙骨模型模板以所述模型面控制线为轴线旋转，使得所述龙骨模型模板与龙骨分格线所在位置龙骨的空间位置相对应；

分别旋转所述龙骨模型模板的至少两个端部切面，以控制所述端部切面的空间位置，使得至少两个端部切面与相邻龙骨的端面切面相匹配。

优选的，所述异形幕墙龙骨是由多个呈网格状排列的龙骨单元相互连接而成，所述龙骨单元包括交汇设置并拼装而成的第一龙骨和第二龙骨，所述拟加工龙骨模型端部切面的确定方法如下：

S121：选取第一龙骨，所述第一龙骨由相对设置的两根次龙骨一拼接而成，确定两根所述次龙骨一的龙骨模型模板的模型面控制线和旋转角度控制线的空间位置后，将两根所述次龙骨一的龙骨模型模板相拼接的两个端部切面设置为直角切面，生成两根所述次龙骨一的模型并获得两根次龙骨一的加工数据；

S122：选取与所述第一龙骨呈夹角设置的第二龙骨，所述第二龙骨由相对设置的两根次龙骨二组成，两根所述次龙骨二分别位于所述第一龙骨拼接点的两侧，确定两根所述次龙骨二的龙骨模型模板的模型面控制线和旋转角度控制线的空间位置后，分别调整两根所述次龙骨二的端部切面，使得该端部切面与所述第一龙骨的侧面相贴合，生成两根所述次龙骨二的模型并获得两根次龙骨二的加工数据，将两根所述次龙骨二的模型装配于所述第一龙骨模型的两侧。

优选的，所述龙骨单元还包括第三龙骨，它还包括步骤S123：

选取设置于所述第一龙骨和所述第二龙骨之间的第三龙骨，所述第三龙骨由相对设置的两根次龙骨三组成，且所述次龙骨三的端部具有双面切角，确定两根所述次龙骨三的龙骨模型模板的模型面控制线和旋转角度控制线的空间位置后，分别调整两根所述次龙骨三的龙骨模型模板的端部切面，使得端部切面分别与第一龙骨和第二龙骨的侧面相贴合，生成两根所述次龙骨三的模型并获得两根次龙骨三的加工数据，将两根所述次龙骨三的模型装配于所述第一龙骨和所述第二龙骨之间。

附图说明

图1为本发明一实施例的异形幕墙龙骨与建筑主体结构的连接关系示意图；

图2为本发明的异形幕墙龙骨一实施例的局部示意图；

图3为本发明的异形幕墙龙骨一实施例中多龙骨交汇点的局部放大图；

图4为本发明一实施例的异形幕墙龙骨的三维设计模型图；

图5为本发明一实施例中的龙骨分格线的局部示意图；

图6为本发明一实施例中拟加工龙骨模型的立体图；

图7为本发明一实施例中拟加工龙骨模型的横截面示意图；

图8为图7的A面侧视图；

图9为图7的C面俯视图；

图10为拟加工龙骨模型端部切面的示意图；

图11为本发明一实施例中龙骨模型模板的示意图；

图12为本发明一实施例中由龙骨模型模板生成的拟加工龙骨模型的示意图；

图13为本发明一实施例中龙骨模型拼装后的示意图。

图中标号如下：

模型面控制线1；旋转角度控制线2；端部切面3；横截面5；加工数据及安装方向信息6；龙骨模型模板10；拟加工龙骨模型10′；龙骨连接件20；异形幕墙龙骨30；第一龙骨31；第二龙骨32；第三龙骨33；角码40；主体钢结构50；异形幕墙龙骨的三维设计模型100；龙骨分格线200；拼装后的幕墙龙骨模型300。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本发明技术方案的限制。

本实施例以某幕墙装饰工程中异形幕墙龙骨30的单面切角龙骨加工为例进行说明，如图1所示，可拆卸的龙骨连接件20的底部连接于建筑的主体钢结构50，拼装后的异形幕墙龙骨30通过多个角码40连接于龙骨连接件20的顶部，图2为本实施例中异形幕墙龙骨的局部示意图，异形幕墙龙骨30是由多个呈网格状排列的龙骨单元相互连接而成，如图3所示，每个龙骨单元由三根龙骨交汇设置并拼装而成，每根龙骨由相对设置的两根次龙骨拼接而成，且两根次龙骨的中心线连线为连贯曲线。下面结合图4至图12说明本发明的基于复杂空间造型的不规则端部切面龙骨数字化加工方法，具体步骤如下：

S1：绘制如图6至图9所示的龙骨通用加工图，所述龙骨通用加工图包括拟加工龙骨模型10′及位于其两端的参考平面E、F，两个参考平面E、F均垂直于拟加工龙骨模型10′的轴线，测量两个参考平面E、F的垂直距离并记录为龙骨胚料长度，如图6和图7所示，设定拟加工龙骨模型10′的顶部投影面为C面，拟加工龙骨模型10′的底部投影面为D面，拟加工龙骨模型10′的两个侧部投影面分别为A面和B面，如图8所示，在拟加工龙骨模型10′两端分别设置一个参考平面，分别为参考平面E和参考平面F，分别测量出A面端点a1、a2距离参考平面E的最短距离、A面端点a3、a4F距离参考平面F的最短距离并记录为切角数值A1、A2、A3、A4，同样，分别测量出B面端点b1、b2距离参考平面E、B面端点b3、b4距离参考平面F的最短距离并记录为切角数值B1、B2、B3、B4，也就是说，A1、A2、B1、B2为拟加工龙骨模型10′一个端部切面的切角数值，A3、A4、B3、B4为拟加工龙骨模型10′另一个端部切面的切角数值，在龙骨通用加工图上标记各切角数值的代表符号，将拟加工龙骨模型10′的龙骨长度L、龙骨宽度W、龙骨高度H及端部切面的切角数值等几何参数记录为表一；如图9所示，分别测量得出拟加工龙骨模型10′的两个端部切面与其轴线之间的夹角，分别记录为DegA1、DegA2、DegA3、DegA4、DegB1、DegB2、DegB3、DegB4，并记录为表二；

S2：按照所述龙骨胚料长度切割一根端部与其轴线垂直的直料龙骨，根据所述切角数值对所述直料龙骨的两端进行切割得到两个端部切面，通过所述龙骨加工数据表记录的其他几何参数对切割后的所述龙骨进行校验。

表一：龙骨切角数值表(单位：mm)

编号	W	H	L	A1	A2	A3	A4	B1	B2	B3	B4	备注
													Z9	100	90	1998	/	/	/	/	/	/	/	/	直切
Z10	100	90	1998	/	/	/	/	/	/	/	/	直切
													Z11	100	90	896	/	/	/	/	/	/	/	/	直切
Z20	100	90	1998	/	/	/	/	/	/	/	/	直切
													Z21	100	90	2429	/	/	/	/	/	/	/	/	直切
Z30	100	90	1998	/	/	/	/	/	/	/	/	直切
													Z31	100	90	1950	/	/	/	/	/	/	/	/	直切
X9	100	90	2104	7	8	1	0	0	0	8	7	单切
													X10	100	90	2110	7	8	1	0	0	0	3	7	单切
X11	100	90	2116	9	7	0	0	1	0	7	7	单切
													X12	100	90	2223	31	29	0	1	2	0	29	30	单切
X21	100	90	2107	7	8	1	0	0	0	9	7	单切
													X22	100	90	2114	7	8	1	0	0	0	9	7	单切
X23	100	90	2223	30	29	0	0	1	0	28	29	单切
													S8	100	90	3042	101	100	115	115	117	117	99	99	双切
S9	100	90	3047	101	100	115	116	117	117	99	99	双切
													S17	100	90	3048	101	100	115	116	117	117	99	99	双切
S103	100	90	3316	118	118	103	103	117	117	99	99	双切

表二：龙骨切角角度表

编号	W	H	L	D<sub>egA1</sub>	D<sub>egA2</sub>	D<sub>egA3</sub>	D<sub>egA4</sub>	D<sub>egB1</sub>	D<sub>egB2</sub>	D<sub>egB3</sub>	D<sub>egB4</sub>	备注
													PARM mesi	PARM.W	PARM.H	PARM.L	PARM.DegA1	PARM.DegA2	PARM.DegA3	PARM.DegA4	PARM.DegB1	PARM.DegB2	PARM.DegB3	PARM.DegB4
	mm	mm	mm	Deg	Deg	Deg	Deg	Deg	Deg	Deg	Deg
													Z9	100	90	1998	90	90	90	90	90	90	90	90	直切
Z10	100	90	1998	90	90	90	90	90	90	90	90	直切
													Z11	100	90	896	90	90	90	90	90	90	90	90	直切
Z20	100	90	1998	90	90	90	90	90	90	90	90	直切
													Z21	100	90	2429	90	90	90	90	90	90	90	90	直切
Z30	100	90	1998	90	90	90	90	90	90	90	90	直切
													Z31	100	90	1950	90	90	90	90	90	90	90	90	直切
X9	100	90	2104	94	95	86	86	86	85	94	94	单切
													X10	100	90	2110	94	95	89	86	86	85	91	94	单切
X11	100	90	2116	94	95	86	86	86	85	94	94	单切
													X12	100	90	2223	107	105	90	74	73	75	90	106	单切
X21	100	90	2107	94	95	85	86	86	85	95	94	单切
													X22	100	90	2114	94	95	85	86	86	85	95	94	单切
X23	100	90	2223	106	106	74	74	74	74	106	106	单切

本发明的基于复杂空间造型的不规则端部切面龙骨数字化加工方法具有如下优点：

1、在龙骨通用加工图上标记龙骨端部切面各切角数值的代表符号，以标示各切角数值的位置，拟加工龙骨模型的切角数值和其他几何参数集中记录为龙骨加工数据表，结合一份龙骨通用加工图和一份龙骨加工数据表来表达龙骨三种切角方式及相应的切角数值，通过不同切角数值反应不同的切角类型，便于施工人员读取及测量相应龙骨的加工数据，不但降低了数据计算及图纸绘制的工作量，而且降低了异形幕墙龙骨的加工难度；

2、以龙骨端部切面各端点与直料龙骨端面的距离为切角数值的记录方式，通用性强，尤其适用钢龙骨采用等离子火焰切割的方式，其次，对于常规铝合金型材龙骨运用刀具切割方式，将切角数值转换成切割角度数值，直料龙骨经角度切割完成后，结合切角数值进行复核检查，将角度数值转换成切角数值，简化了成品合格率检查的步骤，提高了工作效率。

由于龙骨的切角数值都是计算出来的原始数据，为便于加工，原始数据存在很大的优化空间，所述步骤S1还包括对切角数值进行优化，设一常数X，在龙骨加工数据表中取拟加工龙骨模型10′端部切面竖向两个端点(如a1、a2)的切角数值，设S为两个端点的切角数值之差的绝对值，当S≤X，取两个端点的切角数值的平均值作为切角加工数值，并更正龙骨加工数据表中两个端点的切角数值，当S＞X，将两个端点的切角数值直接作为切角加工数值；如图10所示，拟加工龙骨模型10′端部切面四个端点的切角数值A1与A2不相等，B1与B2不相等，因此，拟加工龙骨是一个双面切角龙骨，平面上存在切角a°，竖直方向上存在非90°的切角b°，经上述方法优化后的切角数值特征是A1＝A2，B1＝B2，使得切角b°为90°，刀具可以垂直切割，只需调节a°的角度。因此通过判断龙骨端部切面竖向两个端点切角数值之差是否处于容许的调整范围，如在容许的误差范围，则可将该端部切面简化为垂直于轴线的切面，将竖向两个端点切角数值的差值转移至拼接龙骨之间的间隙，从而优化龙骨端部切面的加工数据，简化龙骨的加工。本实施例中，对于钢龙骨，常数X设为10mm，对于铝合金龙骨，常数X设为5mm。

对于切角后的龙骨成品，其安装方向常被忽略，如果龙骨两端无明显外观区别，如加工方向与现场安装方向不提前确定，则现场安装时容易发生混装、错装的情况，为解决上述问题，本实施例在龙骨通用加工图上标记拟加工龙骨的安装方向，同时，在待加工的直料龙骨上标记各切角数值及其代表符号，以及龙骨的安装方向，使得直料龙骨与龙骨通用加工图上的标记及龙骨加工数据表上的相应数据一致，不但便于准确对直料龙骨进行切割，而且，便于龙骨成品的校核及现场安装，避免发生混装、错装等问题。

所述步骤S1中，所述拟加工龙骨模型10′的制作步骤如下：

S11：如图4和图5所示，根据异形幕墙龙骨的三维设计模型100得出龙骨分格线布置图，确定每根龙骨分格线200的空间位置；

S12：如图10和图11所示，创建一个与拟加工龙骨的横截面相匹配的龙骨模型模板10，选取龙骨分格线布置图内的一根龙骨分格线200，调整龙骨模型模板10的空间位置，使得龙骨模型模板10与龙骨分格线200的空间位置相对应，调整龙骨模型模板10的关键控制元素，使得龙骨模型模板10与拟加工龙骨模型的立体形状相匹配，生成拟加工龙骨模型10′。

请继续参考图10，上述步骤S12中，龙骨模型模板10的关键控制元素包括模型面控制线1、旋转角度控制线2及至少两个端部切面3，将龙骨模型模板10顶部平面的中心线作为模型面控制线1，将龙骨模型模板10底部平面的中心线作为旋转角度控制线2，龙骨模型模板10的两端为可调节旋转方向的端部切面3，上述关键控制元素的调整方法如下：

调整龙骨模型模板10的模型面控制线1的空间位置，使模型面控制线1与选取的龙骨分格线200的空间位置相对应；

转动旋转角度控制线2使得龙骨模型模板10以模型面控制线1为轴线旋转，进而使得龙骨模型模板10与龙骨分格线200所在位置龙骨的空间位置相对应；

分别旋转龙骨模型模板10的至少两个端部切面3，以控制端部切面3的空间位置，使得龙骨的至少两个端部切面3与相邻龙骨的端面切面相匹配。

本实施例将龙骨模型模板10作为父级模型，至少包括模型面控制线1、旋转角度控制线2及至少两个端部切面3四个关键控制元素，通过变更关键控制元素的几何参数，获得关联子级模型，即相应的龙骨模型，模型面控制线1与龙骨分格线200相对应，能够对该龙骨模型模板10进行空间定位，准确确定其在异形幕墙龙骨模型中的空间位置，通过旋转角度控制线2带动龙骨模型模板10围绕模型面控制线1转动，使得该龙骨模型的空间形态与异形幕墙龙骨模型的曲面形状相适应，通过分别旋转两个端部切面3，使得龙骨模型模板10所在位置龙骨的端部切面3与相邻龙骨的端部切面3相匹配，相比现有方法中对龙骨端部实施多步修剪而得出端部切面而言，通过旋转两个端部切面3的方式确定龙骨的形状，简化了操作步骤，减少了运算工作量，综上，通过调整龙骨模型模板10的四个关键控制元素得出相应的龙骨模型及其加工数据，避免了对龙骨重复建模，提高了工作效率。

如图2和图3所示，本实施例的龙骨单元包括交汇设置的第一龙骨31和第二龙骨32，拟加工龙骨模型10′端部切面的确定方法如下：

S121：选取第一龙骨31，第一龙骨31由相对设置的两根次龙骨一拼接而成，确定两根次龙骨一的龙骨模型模板10的模型面控制线1和旋转角度控制线2的空间位置后，将两根次龙骨一的龙骨模型模板10相拼接的两个端部切面3设置为直角切面，生成两根次龙骨一的模型并获得两根次龙骨一的加工数据，此处，将端部切面3上边缘与第一龙骨31顶面边长相垂直的状态称为直角切面；

S122：选取与第一龙骨31呈夹角设置的第二龙骨32，本实施例中第二龙骨32与第一龙骨31的夹角接近90°，第二龙骨32由相对设置的两根次龙骨二组成，两根次龙骨二分别位于第一龙骨31拼接点的两侧，确定两根次龙骨二的龙骨模型模板10的模型面控制线1和旋转角度控制线2的空间位置后，分别调整两根次龙骨二的端部切面3，使得该端部切面3与第一龙骨31的侧面相贴合，生成两根次龙骨二的模型并获得两根次龙骨二的加工数据，将两根次龙骨二的模型装配于第一龙骨31模型的两侧。

综上，将首先拼装的第一龙骨31的两根次龙骨一的端部切面3设置为直角切面，端部切面3的旋转位置更易于确定，端部切面3的加工数据更易于取得，而且降低了第一龙骨31的拼装难度，并为后续相交汇的其余龙骨提供了空间定位的参考依据；如图4所示，其次安装的第二龙骨32的两根次龙骨二位于第一龙骨31两侧并与其侧面贴合，因此，次龙骨二的端部切面3呈近似直角的单面切角，无突兀的尖角，使得次龙骨二的加工数据更易于获得，而且拼装方便，并提高了拼装施工的准确性及安全性。

请继续参考图4，作为另一实施例，由于异形幕墙龙骨30常具有双曲面造型，由两根龙骨组成的龙骨单元常不能满足双曲面造型的实际安装需要，因此，本实施例的龙骨单元还包括第三龙骨33，因此，拟加工龙骨模型10′端部切面的确定方法还包括步骤S123：

选取设置于第一龙骨31和第二龙骨32之间的第三龙骨33，第三龙骨33由相对设置的两根次龙骨三组成，且次龙骨三的端部具有双面切角，确定两根次龙骨三的龙骨模型模板10的模型面控制线1和旋转角度控制线2的空间位置后，分别调整两根次龙骨三的龙骨模型模板10的端部切面3，次龙骨三的龙骨模型模板10的每一端部具有两个切面，旋转两个切面使得该端部的双面切角分别与第一龙骨31和第二龙骨32的侧面相贴合，生成两根次龙骨三的模型并获得两根次龙骨三的加工数据，将两根次龙骨三的模型装配于第一龙骨31和第二龙骨32之间。可见，在第一龙骨31和第二龙骨32完成空间定位的基础上，利用龙骨模型模板10生成第三龙骨33的模型并获得其加工数据更加方便、快捷，

而且，由于次龙骨三的两个切面的夹角接近于直角，降低了加工及安装的难度。依次类推，对于造型更加复杂多变的异形幕墙龙骨30，可以在此基础上增加拼装龙骨的数量，以适应龙骨单元更为复杂的曲面造型，此处不再赘述。

更进一步，为便于加工及安装龙骨，将龙骨的加工数据及安装方向信息6标记于龙骨型材的表面，由于加工数据及安装方向标记于龙骨表面后更加直观、醒目，便于施工人员准确确定每根龙骨的安装位置及安装方向。

本发明可采用但不限于BIM平台辅助生成龙骨模型并采集其加工数据，在BIM平台上构建相互联系、相互制约的不同功能软件，如IFC+IFD、Revit、Microstation和HIM等，均可实现本发明的技术方案。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求范围。

Claims (7)

1.基于复杂空间造型的不规则端部切面龙骨数字化加工方法，其特征在于，步骤如下：

S1：创建一个龙骨通用加工图，龙骨通用加工图包括拟加工龙骨模型及位于其两端的参考平面，两个所述参考平面均垂直于所述拟加工龙骨模型的轴线，测量所述拟加工龙骨模型的端部切面各端点与邻近参考平面的垂直距离并记录为该端部切面的切角数值，并在龙骨通用加工图标记各切角数值的代表符号，测量两个参考平面的垂直距离并记录为龙骨胚料长度，将所述拟加工龙骨模型的切角数值和其他几何参数记录为龙骨加工数据表；

S2：按照所述龙骨胚料长度切割一根端部与其轴线垂直的直料龙骨，根据所述切角数值对所述直料龙骨的两端进行切割得到两个端部切面，通过所述龙骨加工数据表记录的其他几何参数对切割后的所述龙骨进行校验。

2.根据权利要求1所述的基于复杂空间造型的不规则端部切面龙骨数字化加工方法，其特征在于：所述步骤S1还包括对所述切角数值进行优化，设一常数X，取拟加工龙骨模型端部切面竖向两个端点的切角数值，设S为两个端点的切角数值之差的绝对值，当S≤X，取两个端点的切角数值的平均值作为切角加工数值，并更正龙骨加工数据表中两个端点的切角数值，当S>X，将两个端点的切角数值直接作为切角加工数值。

3.根据权利要求1所述的基于复杂空间造型的不规则端部切面龙骨数字化加工方法，其特征在于：所述步骤S1还包括，在所述龙骨通用加工图上标记拟加工龙骨的安装方向，同时，在待加工的直料龙骨上标记各切角数值及其代表符号，以及龙骨的安装方向。

4.根据权利要求1所述的基于复杂空间造型的不规则端部切面龙骨数字化加工方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述拟加工龙骨模型的制作步骤如下：

S11：根据异形幕墙龙骨的三维设计模型得出龙骨分格线布置图，确定每根龙骨分格线的空间位置；

S12：创建一个与拟加工龙骨的横截面相匹配的龙骨模型模板，选取所述龙骨分格线布置图内的一根龙骨分格线，调整所述龙骨模型模板的空间位置，使得所述龙骨模型模板与所述龙骨分格线的空间位置相对应，调整所述龙骨模型模板的关键控制元素，使得所述龙骨模型模板与拟加工龙骨模型的立体形状相匹配，生成拟加工龙骨模型并提取其加工数据。

5.根据权利要求4所述的基于复杂空间造型的不规则端部切面龙骨数字化加工方法，其特征在于：所述步骤S12中，所述龙骨模型模板的关键控制元素包括模型面控制线、旋转角度控制线及至少两个端部切面，将所述龙骨模型模板顶部平面的中心线作为所述模型面控制线，将所述龙骨模型模板底部平面的中心线作为所述旋转角度控制线，所述龙骨模型模板的两端为旋转方向可调的端部切面，所述关键控制元素的调整方法如下：

调整所述龙骨模型模板的模型面控制线的空间位置，使所述模型面控制线与选取的所述龙骨分格线的空间位置相对应；

转动所述旋转角度控制线使得所述龙骨模型模板以所述模型面控制线为轴线旋转，使得所述龙骨模型模板与龙骨分格线所在位置龙骨的空间位置相对应；

分别旋转所述龙骨模型模板的至少两个端部切面，以控制所述端部切面的空间位置，使得至少两个端部切面与相邻龙骨的端面切面相匹配。

6.根据权利要求5所述的基于复杂空间造型的不规则端部切面龙骨数字化加工方法，其特征在于，所述异形幕墙龙骨是由多个呈网格状排列的龙骨单元相互连接而成，所述龙骨单元包括交汇设置并拼装而成的第一龙骨和第二龙骨，所述拟加工龙骨模型端部切面的确定方法如下：

S121：选取第一龙骨，所述第一龙骨由相对设置的两根次龙骨一拼接而成，确定两根所述次龙骨一的龙骨模型模板的模型面控制线和旋转角度控制线的空间位置后，将两根所述次龙骨一的龙骨模型模板相拼接的两个端部切面设置为直角切面，生成两根所述次龙骨一的模型并获得两根次龙骨一的加工数据；

S122：选取与所述第一龙骨呈夹角设置的第二龙骨，所述第二龙骨由相对设置的两根次龙骨二组成，两根所述次龙骨二分别位于所述第一龙骨拼接点的两侧，确定两根所述次龙骨二的龙骨模型模板的模型面控制线和旋转角度控制线的空间位置后，分别调整两根所述次龙骨二的端部切面，使得该端部切面与所述第一龙骨的侧面相贴合，生成两根所述次龙骨二的模型并获得两根次龙骨二的加工数据，将两根所述次龙骨二的模型装配于所述第一龙骨模型的两侧。

7.根据权利要求6所述的基于复杂空间造型的不规则端部切面龙骨数字化加工方法，其特征在于，所述龙骨单元还包括第三龙骨，它还包括步骤S123：

选取设置于所述第一龙骨和所述第二龙骨之间的第三龙骨，所述第三龙骨由相对设置的两根次龙骨三组成，且所述次龙骨三的端部具有双面切角，确定两根所述次龙骨三的龙骨模型模板的模型面控制线和旋转角度控制线的空间位置后，分别调整两根所述次龙骨三的龙骨模型模板的端部切面，使得端部切面分别与第一龙骨和第二龙骨的侧面相贴合，生成两根所述次龙骨三的模型并获得两根次龙骨三的加工数据，将两根所述次龙骨三的模型装配于所述第一龙骨和所述第二龙骨之间。

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