浅谈圆管相贯线编程技术

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1、浅谈圆管相贯线编程技术【摘要】桁架是指弦杆和若干腹杆组合结构的类型构件。桁架屮的杆件大部分情况下只受轴线拉力或压力，应力在截面上均匀分布，因而容易发挥材料的作用，这些特点使得桁架结构用料经济，结构口重小。易于构成各种外形以适应不同的用途，比如可以做成简支桁架、拱、框架及塔架等，因而桁架结构在现今的许多大跨度的场馆建筑，如会展中心、体育场馆或其他一些大型公共建筑屮得到了广泛运用。【关键词】桁架线模型相贯线离散数中图分类号：TP313文献标识码：A引言大部分桁架结构屮的杆件在节点处采用焊接连接，而在焊

2、接之前，需预先按将耍焊接的各杆件焊缝形状进行腹杆及弦杆的下料切割，这就需耍对腹杆端头进行相贯线切割。由于桁架结构中杆件与杆件Z间是以相贯线型式相交，杆件端头断面形状比较复杂，因此在实际切割加工中一般采用机械自动切割加工。而在相贯线切割的研究过程中，对于相贯线轨迹的研究则成为其编程的前提和重点。1、相关知识1.1相贯线坡口的实现在编程中发现：因为壁厚的原因，腹管下料实际长度应该比CAD空间模型中切割后的长度短。简单说：就是腹杆与弦杆相贯实际上是腹杆的内壁与弦杆的外壁相贯。由于施工工艺决定：相贯口都有

3、坡口用于焊接。（如图1、2）图1CAD空间模型中切割后的长度图2相贯编程的长度关于相贯线坡口的问题，由于腹杆与弦杆相贯都有角度，所以腹杆本身就存在自然坡口。但是一般不能满足焊接工艺的要求，下料切割屮增加坡口来满足工艺要求。（如图3）图3坡口图例1.2编程软件参数的影响编程软件里冇-个重要的参数:离散数，软件求腹杆相贯线的方法是将腹杆沿圆周（内径与外径同时考虑）等分成若干直线段，通过求这些直线段与弦杆的交点来生成腹杆的相贯线。离散数控制将腹杆沿截面圆周等分成多少条直线，离散数越大，计算得到的相贯线越

4、准确，但计算量越大,対于大型桁架（腹杆较多），计算桁架加工图数据可能需要较长时间。为了保证良好的精度，管径大时离散数多一些，管径小时离散数少一些。2、CAD线模型的处理2.1编程的相关条件由深化设计部门将已确定的设计图搭建空间三维线模型。线模型里提供了编程所需的参数：管径、壁厚、角度、长度、相贯次序等。套料软件使用颜色区分管径（壁厚）。2.2线模型处理步骤2.2.1第一步：将CAD三维线模型按管径（壁厚）在图层里用颜色区分出来，一种颜色表示一种管径，相同管径不同壁厚的管也要区分出来。一棍桁架里最多

5、可以用24种颜色，大于24的颜色号将被默认为lo2.2.2第二步：处理CAD三维线模型的节点时，弦杆节点处需打断。另外编程软件在定义节点时，要求节点处相贯每根线都闭合连接。当没有连接距离大于lnrni时，将被默认为另一个节点，不与弦杆相贯从而使此端不能生成相贯口，导致最终的相贯线轨迹错误。（如图4、5）图4没有闭合连接的节点图5相贯节点2.2.3第三步：软件不能识别圆弧杆件，如果桁架里有圆弧杆件要用直折线来替换，在节点处注意不要使线的角度明显变化而产生较大偏差。2.2.4第四步：STCAD系统采用

6、国际标准单位制。在表示坐标时是以米为单位。采用CAD线模型时长度一般是毫米，则最好在CAD中通过SCALE命令将模型长度单位转化为米，并且将坐标原点移动到桁架中某一节点上，避免模型中节点坐标值太大，增大计算误差。最后注意CAD文件保存为DXF格式。3、相贯线编程打开STPREP模块，在“文件”按钮里“从DXF文件中读取图形”，把DXF文件屮的图形信息加入当前模型屮。执行命令后，显示选择DXF文件对话框，输入DXF文件名，系统把DXF文件中的图形信息转化到当前模型中。打开“桁架”菜单“定义桁架属性”

7、，该命令主要用于将其它软件中导入的模型改为桁架模型。桁架属性包括桁架侍息和弦腹杆信息。桁架信息中“桁架列表”栏内列出模型中现有桁架的编号，“桁架名称”框内显示正在进行操作的桁架名称。点“桁架列衣”右端的下拉箭头，在列表中点取要进行操作的桁架名称，则该桁架成为当前桁架，其名称在“桁架名称”框内显示出来。（如图6）图6“定义桁架杆件属性”对话框如果要增加-栩新桁架，在“桁架名称”框内输入新桁架编号，点“新建列表”按钮便将输入的桁架编号加入到“桁架列表”中；点“修改名称”将“桁架列表”中当前显示的桁架名

8、称改为“桁架名称”框内显示的名称;点“选择杆件”按钮，在模型中选择杆件加入到“桁架名称”框内显示的当前桁架中；点“去除杆件”在为前桁架中选择要去除的杆件，被去除的杆件不再具冇桁架信息；点“显示当前桁架”按钮后，窗口屮仅显示“桁架名称”框内当前桁架的模型，以方便后面进行对弦腹杆的操作；点击“显示整个模型”后窗口中恢复显示整个模型。窗口下部的“弦腹杆信息”是对“桁架名称”框内显示的当前桁架的弦腹杆进行操作。“弦腹杆类别”包括腹杆和最多5条眩杆。当“眩腹杆类别”框内显示腹杆时，点“选择杆