浅议圆管相贯线编程技术

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1、浅议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。桁架中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，结构自重小。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中得到了广泛运用。【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中的杆件在节点处采用焊接连接，而在焊接之前，需预先按将要焊接的各杆件焊缝形状进行腹杆及

2、弦杆的下料切割，这就需要对腹杆端头进行相贯线切割。由于桁架结构中杆件与杆件之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9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

3、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，下料切割中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有一个重要的参数: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准确，但计算量越大，对于大型桁架（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

4、线模型的处理2.1编程的相关条件9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。一榀桁架里最多可以用24种颜色，大于24的颜色号将被默认为1。2.2.2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1mm时，将被默认

5、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。2.2.49第四步：STCAD系统采用国际标准单位制。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

6、开STPREP模块，在“文件”按钮里“从DXF文件中读取图形”，把DXF文件中的图形信息加入当前模型中。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”，该命令主要用于将其它软件中导入的模型改为桁架模型。桁架属性包括桁架信息和弦腹杆信息。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“桁架列表”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“

7、定义桁架杆件属性”对话框9如果要增加一榀新桁架，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”在当前桁架中选择要去除的杆件，被去除的杆件不再具有桁架信息；点“显示当前桁架”按钮后，窗口中仅显示“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”

8、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条弦杆。当“弦腹杆类别”框内显示腹杆时，点