CN115310237A

CN115310237A - 一种基于图形文件的型钢孔型自动参数化方法

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Publication number: CN115310237A
Application number: CN202211204813.3A
Authority: CN
Inventors: 朱国明; 段宏伟; 康永林; 武甲文; 王卓
Original assignee: University of Science and Technology Beijing USTB
Current assignee: University of Science and Technology Beijing USTB
Priority date: 2022-09-30
Filing date: 2022-09-30
Publication date: 2022-11-08
Anticipated expiration: 2042-09-30
Also published as: CN115310237B

Abstract

本发明提供一种基于图形文件的型钢孔型自动参数化方法，属于轧钢孔型设计领域。所述方法包括：读取型钢孔型图形文件中的图形数据，对读取的图形数据进行孔型结构分析并在其基础上进行参数化，得到所需的孔型参数；按照预设的数据结构，将得到的孔型参数存入孔型参数化数据库中；读取孔型参数化数据库中的参数，绘制出相应的孔型图。采用本发明，能够实现孔型结构自动参数化，并在没有原始型钢孔型图形结构文件的情况下，仅读取孔型参数化数据库中的参数就可完成对原始孔型结构的绘制，提高了图形绘制效率。

Description

一种基于图形文件的型钢孔型自动参数化方法

技术领域

本发明涉及轧钢孔型设计领域，特别是指一种基于图形文件的型钢孔型自动参数化方法。

背景技术

DXF、DWG、IGES文件已经成为应用最为广泛的图形文件，以DXF文件为例，DXF作为标准图形数据交换格式，DXF文件精确完整地记录了CAD图形的所有数据，分为标题段（HEADER）、表段（TABLES）、块段（BLOCK）、实体段（ENTITIES）、文件结束段（EOF OF FILE）。DXF文件可以借助于记事本等工具直接打开，但它的数据量极其庞大，一个简单的图形文件就会有上万行数据，完整读取DXF文件是一项异常繁琐的工作，且进行孔型参数化分析时，需要大量的人力和时间，费时费力，图形绘制效率低下。

发明内容

本发明实施例提供了基于图形文件的型钢孔型自动参数化方法，能够实现孔型结构自动参数化，提高了工作效率，并在没有原始型钢孔型图形结构文件的情况下，仅读取孔型参数化数据库中的参数就可完成对原始孔型结构的绘制。

本发明实施例提供了一种基于图形文件的型钢孔型自动参数化方法，包括：

S101，读取型钢孔型图形文件中的图形数据，对读取的图形数据进行孔型结构分析并在其基础上进行参数化，得到所需的孔型参数；

S102，按照预设的数据结构，将得到的孔型参数存入孔型参数化数据库中；

S103，读取孔型参数化数据库中的参数，绘制出相应的孔型图。

进一步地，所述读取型钢孔型图形文件中的图形数据，对读取的图形数据进行孔型结构分析并在其基础上进行参数化，得到所需的孔型参数包括：

读取型钢孔型图形文件中的多段线数据，将读取到不同多段线的数据分别存放到两个数组中，包括：第一数组和第二数组；其中，第一数组用于存储标志，标志用于表示X坐标、Y坐标或圆弧凸度；第二数组用于存储标志所对应的数值；

利用结构分析算法对两个数组进行循环分析，通过第一数组中的标志判断对应线段是直线段或是圆弧；若对应线段是直线段，则通过第二数组中存储的标志所对应的数值计算出直线段两端点间的X坐标的增量和Y坐标的增量；若对应线段是圆弧，则通过第二数组中存储的标志所对应的数值计算出圆弧的凸度、半径和角度，实现型钢孔型自动参数化。

进一步地，所述按照预设的数据结构，将得到的孔型参数存入孔型参数化数据库中包括：

对得到的孔型参数赋予不同的参数标志，将赋予参数标志后的孔型参数存入孔型参数化数据库中；

将数据表表头字符区首字母设定不同，以区别出不同区域所用数据。

进一步地，所述读取孔型参数化数据库中的参数，绘制出相应的孔型图包括：

在读取孔型参数化数据库时，通过判断数据表表头字符区首字母，以区域分块的方式将不同区域所用数据分别读取到不同的数组中；

对各数组中的数据进行分析，判断所要绘制的图形结构，根据确定的要绘制的图形结构以及数组中的数据，得到轮廓线点，按点的次序绘制出相应的孔型图。

进一步地，在读取孔型参数化数据库中的参数，绘制出相应的孔型图之后，所述方法还包括：

基于得到的轮廓线点，在绘制的型钢孔型图的基础上，自动计算并绘制其辅助线，并加标注。进一步地，在读取孔型参数化数据库中的参数，绘制出相应的孔型图之后，所述方法还包括：

修改孔型参数化数据库中的孔型参数数值；

依据修改后的孔型参数数值，按照S103，绘制对应的孔型图。

进一步地，所述型钢孔型图形文件的类型包括：DXF、DWG和IGES。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

1）只读取型钢孔型图形文件中的图形数据，省略了其它部分数据，能够提取文件读取的效率；

2）对读取的图形数据进行孔型结构分析并在其基础上进行参数化，得到所需的孔型参数，实现孔型结构自动参数化；

3）按照预设的数据结构，将得到的孔型参数存入孔型参数化数据库中，实现孔型参数化数据库的自动建立；读取孔型参数化数据库中的参数，绘制出相应的孔型图；这样，在没有原始型钢孔型图形结构文件的情况下，仅读取孔型参数化数据库中的参数就可完成对原始孔型结构的绘制，提高了图形绘制效率；

4）修改参数值得到新图形的自动参数化方法，使孔型设计人员不必花费大量的时间来进行孔型参数化分析以及图纸的修改、绘制，减少中间的人为操作过程，极大提高了图形的绘制效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的基于图形文件的型钢孔型自动参数化方法的详细流程示意图；

图2为本发明实施例提供的以孔型DXF文件为例的型钢孔型自动参数化方法的详细流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示，本发明实施例提供了一种基于图形文件的型钢孔型自动参数化方法，包括：

S101，读取型钢孔型图形文件中的图形数据，对读取的图形数据进行孔型结构分析并在其基础上进行参数化，得到所需的孔型参数；具体可以包括以下步骤：

A1，读取型钢孔型图形文件中的多段线数据，将读取到不同多段线的数据分别存放到两个数组中，包括：第一数组和第二数组；其中，第一数组用于存储标志，标志用于表示X坐标、Y坐标或圆弧凸度；第二数组用于存储标志所对应的数值；

A2，利用结构分析算法对两个数组进行循环分析，通过第一数组中的标志判断对应线段是直线段或是圆弧；若对应线段是直线段，则通过第二数组中存储的标志所对应的数值计算出直线段两端点间的X坐标的增量和Y坐标的增量；若对应线段是圆弧，则通过第二数组中存储的标志所对应的数值计算出圆弧的凸度、半径和角度，实现孔型结构自动参数化。

S102，按照预设的数据结构，将得到的孔型参数存入孔型参数化数据库中；具体可以包括以下步骤：

B1，对得到的孔型参数赋予不同的参数标志，将赋予参数标志后的孔型参数存入孔型参数化数据库中；

B2，将数据表表头字符区首字母设定不同，以区别出不同区域所用数据，完成孔型参数化数据库的建立。

S103，读取孔型参数化数据库中的参数，绘制出相应的孔型图；具体可以包括以下步骤：

C1，在读取孔型参数化数据库时，通过判断数据表表头字符区首字母，以区域分块的方式将不同区域所用数据分别读取到不同的数组中，从而实现对所述区域的分块读取以及数据分类汇总；

C2，可以利用数据分析算法对各数组中的数据进行分析，判断所要绘制的图形结构，根据确定的要绘制的图形结构以及数组中的数据，得到轮廓线点，按点的次序绘制出相应的孔型图。这样，通过循环读入孔型参数化数据库中的参数，可以在抛弃原始型钢孔型图形文件的情况下，仅根据孔型参数化数据库中的参数值自动判断出所要绘制的图形结构，从而还原出原始图形结构。

本实施例中，图形结构包括：直线段与直线段相交、直线段与圆弧相切、圆弧与圆弧相切等的几何约束关系，还包括一段圆弧、两段圆弧亦或是三段圆弧等结构。

本实施例中，在读取孔型参数化数据库中的参数，绘制出相应的孔型图之后，所述方法还包括：

基于得到的轮廓线点，在绘制的型钢孔型图的基础上，自动计算并绘制其辅助线，并加标注，从而实现了在绘制出CAD图形的基础上，自动绘制其辅助线以及添加基本参数的标注。

修改孔型参数化数据库中的孔型参数数值；

依据修改后的孔型参数数值，按照S103，绘制对应的孔型图。

本实施例中，孔型设计人员可对所建参数值自由设计修改，使孔型设计人员不必花费大量的时间来进行孔型参数化分析以及图纸的修改、绘制，极大提高了图像的绘制效率。

本发明实施例提供的基于图形文件的型钢孔型自动参数化方法，针对常规图形文件格式均适用，如IGES、DWG、DXF等。现以DXF文件为例，给出具体步骤，如图2所示，包括：

步骤一：读取型钢孔型DXF文件中的图形数据；其中，图形数据为多段线的数据；将读取到不同多段线的数据分别存放到两个数组中，包括：第一数组和第二数组；其中，第一数组用于存储标志（例如，10代表X坐标，20代表Y坐标，42代表圆弧凸度），第二数组用于存储标志所对应的数值，二者一一对应；

步骤二：利用结构分析算法对两个数组进行循环分析，通过第一数组中的标志判断对应线段是直线段或是圆弧，如果是10、20、10、20的顺序即为直线段，如果是10、20、42的顺序即为圆弧段，若对应线段是直线段，则通过第二数组中存储的标志所对应的数值计算出直线段两端点间的X坐标的增量和Y坐标的增量；若对应线段是圆弧，则通过第二数组中存储的标志所对应的数值计算出圆弧的凸度、半径和角度，得到孔型参数，实现型钢孔型自动参数化；

步骤三：对得到的孔型参数赋予不同的参数标志，例如，设定为X增量、Y增量、圆弧凸度B、圆弧半径R和圆弧角度A，将赋予参数标志后的孔型参数保存到孔型参数化数据库中，通过将数据表表头字符区首字母设定不同以区别出不同区域所用数据，如UL01dx用于表示上辊（U）第一段线为直线（L01）且其X坐标的增量（dx），UA02B表示上辊（U）第二段线为圆弧（A02）且其凸度（B），这样能够以区域为单位提取复杂的图形数据结构参数；

步骤四：抛弃原始型钢孔型图形文件，读取孔型参数化数据库，通过判断数据表表头字符区首字母（U,D,L,R），判断对应参数值是属于上辊，还是下辊、左辊、右辊，这样，以区域分块的方式分别读取到不同的数组中，其中，U、D、L、R分别为上辊、下辊、左辊、右辊首字母；

步骤五：利用数据分析算法对各数组中的数据进行分析，判断所要绘制的图形结构，比如（UL01dx、UL01dy、UA02B、UA02A、UA02R）的组合代表上辊直线与圆弧相切，(DA02B、DA02A、DA02R、DA03B、DA03A、DA03R)的组合代表下辊圆弧与圆弧相切，针对不同的图形结构采用不同的计算方法比如直线切一段圆弧，通过已知直线起点坐标，在其基础上加X、Y坐标增量可计算得到直线终点，也即圆弧起点，再根据已知圆弧的凸度、半径和角度，通过圆弧起点、半径根据切线垂直与过圆心的半径可得到圆弧的圆心，将圆弧圆心与切点连成的直线旋转已知角度求得圆弧终点坐标，以此类推，从而得到轮廓线点，按点的次序绘制出相应的孔型图，实现在没有原始图形结构文件的情况下，仅读取孔型参数化数据库中的数据就可完成对原始孔型结构的绘制；

步骤六：在步骤五计算到轮廓线点的基础上，通过判断图形结构是一段圆弧、两段圆弧亦或是三段圆弧等，比如一段圆弧处的辅助点，通过圆角两端直线段相交得到，自动计算出其辅助点，在绘制的型钢孔型图的基础上，完成辅助线的绘制，并加标注；

步骤七：在孔型参数化数据库原有参数的基础上，修改某些参数数值，再经由步骤四、五、六快速绘制出修改参数后的型钢孔型图和辅助线。

其它的图形文件都各有各的格式，在了解其数据格式的基础上，根据本发明实施例提供的思想方法，即可实现针对特定文件的数据读取分析、计算、存储以及绘制。

综上，本发明实施例提供的基于图形文件的型钢孔型自动参数化方法，至少包括以下有益效果：

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种基于图形文件的型钢孔型自动参数化方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于图形文件的型钢孔型自动参数化方法，其特征在于，所述读取型钢孔型图形文件中的图形数据，对读取的图形数据进行孔型结构分析并在其基础上进行参数化，得到所需的孔型参数包括：

3.根据权利要求1所述的基于图形文件的型钢孔型自动参数化方法，其特征在于，所述按照预设的数据结构，将得到的孔型参数存入孔型参数化数据库中包括：

4.根据权利要求3所述的基于图形文件的型钢孔型自动参数化方法，其特征在于，所述读取孔型参数化数据库中的参数，绘制出相应的孔型图包括：

5.根据权利要求4所述的基于图形文件的型钢孔型自动参数化方法，其特征在于，在读取孔型参数化数据库中的参数，绘制出相应的孔型图之后，所述方法还包括：

基于得到的轮廓线点，在绘制的型钢孔型图的基础上，自动计算并绘制其辅助线，并加标注。

6.根据权利要求1所述的基于图形文件的型钢孔型自动参数化方法，其特征在于，在读取孔型参数化数据库中的参数，绘制出相应的孔型图之后，所述方法还包括：

修改孔型参数化数据库中的孔型参数数值；

依据修改后的孔型参数数值，按照S103，绘制对应的孔型图。

7.根据权利要求1所述的基于图形文件的型钢孔型自动参数化方法，其特征在于，所述型钢孔型图形文件的类型包括：DXF、DWG和IGES。