[发明专利]一种基于Smart3D实现的三维检查焊接坡口的方法

说明书

本发明公开了一种基于Smart3D实现的三维检查焊接坡口的方法，可以通过物理连接和自由边处理两种方法来表达焊接信息，包括：S1、Reference Part为物理连接的参考零件，此属性可确定物理连接的参数与空间中零件的对应的关系，Reference Face为物理连接生成的基面，此参数可以确定物理连接的参数在零件端面的排列顺序，其参数值为Reference Part的基面或偏移面。通过在三维空间中坡口模型的截面上绘制坡口形状，实现了快速查看坡口三维可视化解决方案，实时得向设计人员展示坡口设计的结果，可以提高设计效率和质量。

技术领域

本发明属于坡口焊接技术领域，具体为一种基于Smart3D实现的三维检查焊接坡口的方法。

背景技术

Smart3D可以通过物理连接(Physical Connection，以下简称PC)和自由边处理(Free Edge Treatment，以下简称ET)两种方法来表达焊接信息，其中：一个零件模型在三维空间中与另一个零件模型存在拓扑关系时会在接触面生成PC来表示此处有焊接信息；在没有接触其它零件的一个面上(以下简称自由边)，设计人员根据需要手工添加ET来表示自由边存在的焊接信息。因为PC是根据模型的拓扑关系生成的，所以PC同时包含存在拓扑关系的两个零件在拓扑面上各自的坡口信息。由于ET是根据零件模型上的一个面生成的，所以ET只包含了自身关联面需要的焊接信息。

焊接工艺设计是船舶设计的重点之一，大多数船体断裂的事故都是由焊接问题导致的。其中坡口设计又是焊接设计的重要环节。坡口是一种在焊件待焊部位开设的沟槽，由切割或自然装配角度形成，用于容纳高温的焊接熔液。正确的坡口有利于焊接熔液的固定，提高焊接质量。

Smart3D传统焊接设计方法有属性编辑法和二维模拟法两种途径：

属性编辑法，在Smart3D中选择PC后，点击属性界面可以进行坡口设计。但因为Smart3D中不会生成坡口的实际模型，设计人员需要通过属性界面中的参数、零件建模过程中使用的基面以及空间想象能力设计或审查坡口的开口方向和坡口形状。这一方法显然不够直观、设计技术难度高且容易出错。

二维模拟法，为了避免过于抽象的坡口设计方法。韩国人设计了一款名为“ModifyBevel Parameters with preview”工具专门用于坡口设计，相比于“属性编辑法”，这一方法显示的参数与三维模型的关联性更好，但还需要人工判断二维示意图与三维模型的空间变换，而且此功能不支持对ET的查看。

综上所述，使用Smart3D软件自身功能难以同时满足可视性好、兼容性高、快捷高效的要求，因此需要一个能够解决以上问题的新方法。本方法为焊接设计提供了一种可以在三维空间中直观审查坡口形式的方法。相较于传统依赖于空间想象力的设计方法，明显提高了焊接设计效率与质量。

为此，提出了一种基于Smart3D实现的三维检查焊接坡口的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于Smart3D实现的三维检查焊接坡口的方法，以解决如何在三维空间中直观、实时得向设计人员展示坡口设计的结果的问题，同时解决PC和ET的兼容性问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于Smart3D实现的三维检查焊接坡口的方法，可以通过物理连接和自由边处理两种方法来表达焊接信息，包括，

基于物理连接的实现方案包括以下步骤：

S1、Reference Part(参考零件)为物理连接的参考零件，此属性可确定物理连接的参数与空间中零件的对应的关系，Reference Face(参考面)为物理连接生成的基面，此参数可以确定物理连接的参数在零件端面的排列顺序，其参数值为Reference Part的基面或偏移面；

S2、通过上述两个参数建立局部坐标系，然后根据尺寸参数值基于此坐标系在空间中绘制坡口的形状；