本发明专利技术涉及立体表面展开放样制作方法，具体是一种运用使用AutoCAD软件进行立体表面展开放样制作方法。其步骤包括：使用AutoCAD按1:1比例分别创建立体表面的三维实体模型与三维线框模型；将立体三维线框模型上、下底面曲线/线段的周长等分，再按顺序将周长等分点连线并统计长度；将三维实体模型与三维线框模型比较；将三维线框模型中线段在二维平面内依次画出，并标注所有线段尺寸；将立体侧面展开图导入数控机床进行切割作业，或按展开图1:1等比例画出大样，手工切割作业；将切割后的钢板卷制后组对焊接。本发明专利技术可以实现代替现有三种展开放样方法，不需要使用传统三角形展开法计算求解各三角形每边的实长，并扩充传统三种展开放样方法不适用的区域范围。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及立体表面展开放样制作方法。具体是一种运用使用“AutoCAD二/三维制图”、“三角形展开法”、“空间向量与立体几何”、“定积分”、“数控切割”（可选）、进行立体表面展开放样制作方法。
技术介绍
目前立体表面展开放样采用如下方法进行放样和加工：在传统展开放样中，受当时放样制图环境条件、放样人员本身知识储备、先前的放样方法的限制，立体表面的展开放样方法往往采用：平行线展开法、放射线展开法、三角形展开法等三种方法，但此三种方法将立体表面的展开放样是将立体实物转化成立体各平面投影处理展开（即从三维立体转化为二维平面图形），对于非规则型立体表面，不但放样工艺复杂、要求数据计算繁多、容易出错，而且在组装成型前不易检验其正确性。平行线展开法：展开原理是将立体的表面看作无数条相互平行的素线组成，取两相邻素线及其两端点所围成的微小面积作为平面，只要将每一小平面的真实大小，依次顺序地画在平面上，就得到立体表面的展开图. 平行线展开法适用于立体表面素线或棱线是相互平行的几何形体。放射线展开法：展开原理是将锥体表面用发射线分割成共顶的若干三角形小平面，求出其实际大小后，仍用放射线形式依次将它们划在同一平面上，即得所求锥体表面的展开图。放射线法适用于立体表面的素线相交于一点的锥体。三角形展开法：展开原理是将立体表面分割成一定数量的三角形平面，然后求出各三角形每边的实长，并把它的实形依次画在平面上，从而得到整个立体表面的展开图。三角形展开法适用于平行线展开法、放射线展开法及其他不适合前两种展开法的立体的几何形状。 此三种方法的传统方法采用一般的立体三视图投影规则“主俯长对正、主左高平齐、俯左宽相等”来描述展开放样，用二维平面图形来描述三维立体实体，但对于立体表面几何形状为非直线边棱、非圆形边棱的立体明显受限于投影规则无法准确、简单、高效的描述和绘制。 此三种方法在立体表面展开后，对立体表面的展开形状与实际形状存在较大的空间误差，而且实践证明立体的几何尺寸越大、几何形状越复杂，产生的空间位置误差就越越大。
技术实现思路
本专利技术旨在填充上述传统三种展开放样方法不适用的区域范围，通过现在的技术手段结合三种传统放样方法的形成高度优化统一有效的新展开方法理论，从而提供一套简单明确、加工精确、安全可靠、易学易会的立体表面展开放样制作新方法。本专利技术所解决所述问题采用的技术方案是：一种立体表面三角形展开法的展开放样制作新专利技术方法，其特征在于，按如下步骤进行（以简单的上、下底面平行的椭圆锥台体侧表面展开放样制作为例）：1.用AutoCAD在三维建模工作空间，使用AutoCAD中ELLIPSE“椭圆”命令分别在三维建模工作空间的UCS“世界坐标系”中的XYX坐标系中按1:1比例几何尺寸要求创建椭圆锥台体的上、下椭圆底，再使用LOFT“放样”命令，创建椭圆锥台体的三维实体模型；2.用AutoCAD在三维建模工作空间，使用AutoCAD中ELLIPSE “椭圆”命令分别在三维建模工作空间的UCS“世界坐标系”中的XYX坐标系中按1:1比例几何尺寸要求创建椭圆锥台体的上、下椭圆底，再使用LINE“直线”命令分别连接上、下椭圆底的四个象限点，至此形成由上、下椭圆底及其象限点连线组成椭圆锥台体三维线框模型；3.将椭圆锥台体三维线框模型的上、下椭圆底的周长使用DIV“定数等分”命令等分成相同份数（因使用图形的象限点便于定位，所有份数一般为4的整数倍，可使用字母数字标记等分点以便区分），并使用点样式命令选择一种便于观察的点样式；4.将椭圆锥台体三维线框模型上、下椭圆底周长等分点按一一对应关系画椭圆锥台体素线；5.将椭圆锥台体三维线框模型上、下椭圆底周长等分点错开一个等分点后按一一对应关系连线，至此形成由素线、上椭圆底周长等分点连线（弦长）、下椭圆底周长等分点连线（弦长）、上下椭圆底周长等分点的错开点连线组成的数个依次毗邻的空间三角形（类似传统“三角形展开法”），实现椭圆锥台体三维线框模型中各个空间三角形线段端点的空间定位；6.将通过LOFT“放样”命令创建的椭圆锥台体的三维实体模型与上述过程形成的椭圆锥台体三维线框模型的各自基准点重合，目视便可以察觉椭圆锥台体三维线框模型中各线段与椭圆锥台体的三维实体模型的空间位置偏差，如果空间位置偏差不满足要求，需使用更多等分点重复上述步骤；7.椭圆锥台体三维线框模型中各线段空间位置偏差满足要求后，使用LIST“列表显示”命令（或其他方式）依次统计所有椭圆锥台体三维线框模型中线段长度；8.将椭圆锥台体三维线框模型中各个空间三角形的三条线段（分别使用上、下底椭圆周长等分点间椭圆弧的弧长代替弦长）在二维平面上依次按其相应长度画出三角形（按传统“三角形展开法”展开）；9.使用SPLINE“样条曲线”命令将在二维平面上的椭圆锥台体侧面展开图中每侧椭圆弧弧长的线段端点依次分别连接；10.将在椭圆锥台体侧面展开图中各线段分别标注尺寸（每侧椭圆弧弧长的线段可各标注一组），并选择部分特殊位置点的线段作为预留卷制对齐线，以实现可手工在板材上1:1画大样及卷制校正对齐检验作用；11.至此，椭圆锥台体侧面展开放样完成。可直接导入数控机床进行自动切割作业，也可在板材上按展开图所标注尺寸1:1比例画出大样，手工切割作业；12.将切割后的板材按预留卷制对齐线的定位检验要求卷制后，再按预留卷制对齐线组对焊接校正，即完成椭圆锥台体表面展开放样与制作作业。附图说明：图1是步骤a所述的上、下底面平行的椭圆锥台体的三维实体模型俯视图及侧视图。图2是步骤a所述的上、下底面平行的椭圆锥台体的三维线框模型俯视图及侧视图图3是步骤c、d、e所述的上、下底面平行的椭圆锥台体的三维线框模型各线俯视图及侧视图图4是步骤g所述的上、下底面平行的椭圆锥台体的三维实体模型表面与三维线框模型各线对比图图5是步骤e、f、h所述的上、下底面平行的椭圆锥台体的侧面的三维线框模型俯视图与侧面展开图具体实施方法：以下结合附图及实施例详述本创新专利技术。参照附图，本实施所述一种立立体表面三角形展开法的展开放样制作新专利技术方法，按如下步骤进行：1.如图1所示，按照要展开椭圆锥台体的具体几何参数，采用AutoCAD在三维空间建立体模型。如图2所示，在三维坐标空间中建立简单的三维线框模型；2.将椭圆锥台体三维线框模型的上、下椭圆底周长等分（DIV命令），周长等分数量应尽可能多，用以实现“定积分”中“以直代曲”的概念（保证上、下椭圆底的总周长不变。周长等分份数太少会造成最终展开图“失真”现象；周长等分份数越多，最终展开图越逼真，展开复杂度越大），设置“点样式”命令将等分点显示出，再将椭圆锥台体三维线框模型的上、下椭圆底周长等分点用线段分别连接，使用LIST命令将各线段的长度统计出。3.如图3，将三维立体模型与三维线框模型的各自基准点使其重合，观察三维线框模型上各线段位置与三维立体模型的相互吻合关系。如果吻合较好，则可继续展开；否则返回上述，重新选择等分点。4.按照统计的各线段长度，依照传统三角形展开法的展开画法，将椭圆锥台体三维线框模型中各线段依次画在二维平面中，全部画完后，再使用“样条曲线”将在二维平面中展开的椭圆锥台体上、下底椭圆等分点依次连接，用以形成平滑过渡的外轮廓（注意：展开本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种立体表面三角形展开法的展开放样制作新专利技术方法，其特征在于，按如下步骤进行（以简单的上、下底面平行的椭圆锥台体侧表面展开放样制作为例）：a.用AutoCAD在三维建模工作空间，使用AutoCAD中ELLIPSE“椭圆”命令分别在三维建模工作空间的UCS“世界坐标系”中的XYX坐标系中按1:1比例几何尺寸要求创建椭圆锥台体的上、下椭圆底，再使用LOFT“放样”命令，创建椭圆锥台体的三维实体模型；b.用AutoCAD在三维建模工作空间，使用AutoCAD中ELLIPSE “椭圆”命令分别在三维建模工作空间的UCS“世界坐标系”中的XYX坐标系中按1:1比例几何尺寸要求创建椭圆锥台体的上、下椭圆底，再使用LINE“直线”命令分别连接上、下椭圆底的四个象限点，至此形成由上、下椭圆底及其象限点连线组成椭圆锥台体三维线框模型；c.将椭圆锥台体三维线框模型的上、下椭圆底的周长使用DIV“定数等分”命令等分成相同份数（因使用图形的象限点便于定位，所有份数一般为4的整数倍，可使用字母数字标记等分点以便区分），并使用点样式命令选择一种便于观察的点样式；d.将椭圆锥台体三维线框模型上、下椭圆底周长等分点按一一对应关系画椭圆锥台体素线；e.将椭圆锥台体三维线框模型上、下椭圆底周长等分点错开一个等分点后按一一对应关系连线，至此形成由素线、上椭圆底周长等分点连线（弦长）、下椭圆底周长等分点连线（弦长）、上下椭圆底周长等分点的错开点连线组成的数个依次毗邻的空间三角形（类似传统“三角形展开法”），实现椭圆锥台体三维线框模型中各个空间三角形线段端点的空间定位；f.将通过LOFT“放样”命令创建的椭圆锥台体的三维实体模型与上述过程形成的椭圆锥台体三维线框模型的各自基准点重合，目视便可以察觉椭圆锥台体三维线框模型中各线段与椭圆锥台体的三维实体模型的空间位置偏差，如果空间位置偏差不满足要求，需使用更多等分点重复上述步骤；g.椭圆锥台体三维线框模型中各线段空间位置偏差满足要求后，使用LIST“列表显示”命令（或其他方式）依次统计所有椭圆锥台体三维线框模型中线段长度；h.将椭圆锥台体三维线框模型中各个空间三角形的三条线段（分别使用上、下底椭圆周长等分点间椭圆弧的弧长代替弦长）在二维平面上依次按其相应长度画出三角形（按传统“三角形展开法”展开）；i.使用SPLINE“样条曲线”命令将在二维平面上的椭圆锥台体侧面展开图中每侧椭圆弧弧长的线段端点依次分别连接；j.将在椭圆锥台体侧面展开图中各线段分别标注尺寸（每侧椭圆弧弧长的线段可各标注一组），并选择部分特殊位置点的线段作为预留卷制对齐线，以实现可手工在板材上1:1画大样及卷制校正对齐检验作用；k.至此，椭圆锥台体侧面展开放样完成。[m1] . 可直接导入数控机床进行自动切割作业，也可在板材上按展开图所标注尺寸1:1比例画出大样，手工切割作业；l.将切割后的板材按预留卷制对齐线的定位检验要求卷制后，再按预留卷制对齐线组对焊接校正，即完成椭圆锥台体表面展开放样与制作作业。...
【技术特征摘要】
1.一种立体表面三角形展开法的展开放样制作新发明方法，其特征在于，按如下步骤进行（以简单的上、下底面平行的椭圆锥台体侧表面展开放样制作为例）：a.用AutoCAD在三维建模工作空间，使用AutoCAD中ELLIPSE“椭圆”命令分别在三维建模工作空间的UCS“世界坐标系”中的XYX坐标系中按1:1比例几何尺寸要求创建椭圆锥台体的上、下椭圆底，再使用LOFT“放样”命令，创建椭圆锥台体的三维实体模型；b.用AutoCAD在三维建模工作空间，使用AutoCAD中ELLIPSE “椭圆”命令分别在三维建模工作空间的UCS“世界坐标系”中的XYX坐标系中按1:1比例几何尺寸要求创建椭圆锥台体的上、下椭圆底，再使用LINE“直线”命令分别连接上、下椭圆底的四个象限点，至此形成由上、下椭圆底及其象限点连线组成椭圆锥台体三维线框模型；c.将椭圆锥台体三维线框模型的上、下椭圆底的周长使用DIV“定数等分”命令等分成相同份数（因使用图形的象限点便于定位，所有份数一般为4的整数倍，可使用字母数字标记等分点以便区分），并使用点样式命令选择一种便于观察的点样式；d.将椭圆锥台体三维线框模型上、下椭圆底周长等分点按一一对应关系画椭圆锥台体素线；e.将椭圆锥台体三维线框模型上、下椭圆底周长等分点错开一个等分点后按一一对应关系连线，至此形成由素线、上椭圆底周长等分点连线（弦长）、下椭圆底周长等分点连线（弦长）、上下椭圆底周长等分点的错开点连线组成的数个依次毗邻的空间三角...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑建平，
申请(专利权)人：临沂市博信机械有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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