一种异形吊顶自动造型方法与流程

本发明属于建筑装修施工领域，具体涉及一种异形吊顶自动造型方法。

背景技术：

在建筑物装修过程中，异形吊顶造型富于变化、立体感强，已经逐渐成为一种装修趋势。异形吊顶传统的设计方法是将装修大面划分为多个单元(每个单元包含多个网格)，手动设计每一个吊顶单元的机械结构并加工成型，安装于室内顶面或墙面之后，在吊顶单元表面铺设铝板。由于吊顶单元数量庞大，采用手动造型的方式设计各单元的零件图、装配图、工程图，不仅费时费力，而且对设计人员的设计能力也提出了很高的要求。

采用手动造型方式设计吊顶单元，设计过程如下：

1.通过三角网格划分确定机加块的位置(机加块位于吊顶单元的顶点)；2.根据机加块的位置关系，在机加块之间加入角钢、方钢；3.在角钢上铺设铝板；4.在铝板及角钢上打孔。

现有技术过于依赖设计人员，所有零件、工程图的设计及装配关系的添加均通过人工完成，设计流程复杂，出错率高。现有技术设计人员的重复性工作较多，设计效率低下。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种异形吊顶自动造型方法，能够自动完成吊顶单元零件、工程图的生成及零件装配，使设计效率大大提高。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案包括以下步骤：

1)建立初始数据模板、零件模板、工程图模板及材料明细表模板；

2)获取原始单元的dxf网格文件；所述的dxf网格文件与步骤1)建立的初始数据模板进行运算，能够确定出吊顶单元的形状框架；

3)将dxf网格文件投影至初始数据模板并对其进行更新，使更新后初始数据模板的顶面轮廓信息与输入的dxf网格文件信息一致，顶面轮廓信息是零件参数计算的依据；

4)计算零件参数，以二进制文件流的形式将零件参数分类输出；

5)生成零件；

6)依据生成零件携带的定位信息进行零件装配；

7)生成工程图，完成异形吊顶自动造型。

所述步骤2)获取原始单元dxf网格文件的具体步骤包括：

a.添加用户坐标系，使原始单元的网格底面和xoy面重合；

b.描绘原始单元的网格，构成三维曲线；

c.描绘完成的网格文件输出为iges(*.igs)格式；

e.去除iges(*.igs)文件中的重线并重新输出；

f.选中待输出的单元网格曲线，输出dxf文件。

所述的步骤4)计算零件参数时，从更新后初始数据模板中读取顶面轮廓信息、底面投影轮廓信息、顶面角钢中心线信息、底面方钢中心线信息、孔位信息及用户添加的加强中心线信息，参数计算的对象零件包括吊顶单元中的方钢、角钢、铝板和机加块。

所述的步骤6)进行零件装配的具体步骤包括：

①计算并输出零件参数，将零件坐标信息进行保存；

②根据零件坐标信息将其插入装配环境指定坐标点并添加固定约束；

③对生成的装配体进行干涉检查；

④检查单元关键参数的正确性。

步骤7)生成上机加块工程图时读取零件参数，用以标注上机加块与角钢连接的两个面。

所述的步骤7)将三维零件以规定视向投影至二维图纸并进行标注，输出dxf、iges文件用于加工。

与现有技术相比，本发明利用规则吊顶单元的可重用性，设计初始数据模板，获取吊顶单元dxf网格文件作为输入数据，将dxf网格文件投影至初始数据模板并对其进行更新，使更新后初始数据模板的顶面轮廓信息与输入的dxf网格文件信息一致，最后，计算零件参数，生成零件，依据生成零件携带的定位信息进行零件装配，生成工程图，完成异形吊顶自动造型。本发明方法将设计人员从大量具有相似性的重复工作中解脱出来，借助计算机自动生成吊顶单元零件、装配体和工程图，与传统的设计方法相比，设计效率能够提高5-6倍。

进一步的，本发明零件装配的步骤不同于传统意义上的装配设计，零件之间并没有配合关系，通过对生成的装配体进行干涉检查以及检查单元关键参数的正确性，保证了设计质量。

附图说明

图1部分零件模板示意图；

图2原始吊顶单元网格示意图；

图3吊顶单元dxf网格文件示意图；

图4初始数据模板更新前示意图；

图5初始数据模板更新后示意图；

图6零件装配后生成的单元造型示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

本发明异形吊顶自动造型方法包括以下步骤：

1)建立初始数据模板、零件模板、工程图模板及材料明细表模板；

针对规则的吊顶单元(顶面与底面夹角小于15度，不包含空调孔、检修口等特殊孔的三角形或凸四边形单元)，设计了三角形单元初始数据模板，近似梯形单元初始数据模板，角钢、方钢、铝板、机加块四种零件的零件模板(工程图模板)以及材料明细表模板，如图1所示。

初始数据模板用于和输入数据(单元dxf网格文件)运算以确定吊顶单元的形状框架，零件模板是根据零件参数生成各种零件的原型文件，工程图模板集成了同类零件工程图的通用元素(相同的视图、技术要求等)，材料明细表模板用于创建包含零件名称、工程图图号等项目的excel表格。

2)获取输入数据；

参见图2、图3，原始单元网格经过坐标变换(保证单元网格底面与xoy面重合)、描线、iges转换等过程即可得到该单元的dxf网格文件，具体过程如下：

(1)添加用户坐标系，保证原始单元网格底面和xoy面重合。

(2)将单元网格线描绘出来，构成三维曲线。

(3)描绘完成的网格文件输出为iges(*.igs)格式。

(4)对iges(*.igs)文件进行处理，去除重线并重新输出。

(5)选中待输出的单元网格曲线，输出dxf文件。

单元dxf网格文件包含的单元顶面轮廓信息是吊顶单元自动计算的唯一已知数据。

3)更新初始数据模板；参见图4、图5，执行“选择顶点”操作，输入的dxf图元将投影至初始数据模板，更新后的初始数据模板的顶面轮廓信息与输入的dxf文件信息完全一致，程序将顶面轮廓信息作为零件参数计算的依据。

4)计算零件参数；

从更新后的初始数据模板草图中读取顶面轮廓、底面投影轮廓、顶面角钢中心线、底面方钢中心线、孔位以及用户添加的加强中心线等信息，计算吊顶单元中方钢、角钢、铝板和机加块等零件的参数，以二进制文件流的形式将零件参数分类输出。

5)自动生成零件；

程序读取零件参数和零件模板生成符合尺寸要求、可用于实际加工的各种零件。

6)零件自动装配；

参见图6，依据自动生成的零件携带的定位信息实现自动装配，这种装配不同于传统意义上的装配设计，零件之间并没有配合关系，具体方法如下：

(1)计算并输出零件参数，将零件坐标信息进行保存。

(2)根据零件坐标信息，将其插入装配环境指定坐标点并添加固定约束。

(3)对自动生成的装配体进行干涉检查。

(4)检查铝板及吊顶单元关键参数的正确性。

自动装配时若需要生成材料明细表，程序将读取装配所需零件，自动创建材料明细表，依次写入零件名称、工程图图号、数量、材料等项目。

7)自动生成工程图；

程序读取自动生成的零件和工程图模板批量生成各零件工程图，生成上机加块工程图时还需要读取零件参数，用以标注上机加块与角钢连接的2个面。工程图模板集成了各类零件工程图的通用元素，程序自动将三维零件以规定视向投影至二维图纸并实现自动标注，自动输出dxf、iges文件以用于加工。

至此，零件、装配体、工程图全部生成，吊顶单元自动造型过程结束。

本发明使用预定义的模板和计算规则，自动完成吊顶单元零件、工程图的生成及零件装配，通过简单的对话框交互操作及参数化编程实现吊顶单元自动设计，大幅简化设计流程，将大量具有相似性的重复设计工作交给软件处理，使得吊顶单元设计效率提高5-6倍。