本发明涉及水工金属结构制造，尤其涉及一种三维建模放样引领弧门斜支臂精确制作组拼的方法。
背景技术：
1、斜支臂是弧形闸门的重要部件，其制造质量直接影响弧门的受力稳定性及安全运行。斜支臂由上下臂柱、前后端板、横向斜向支撑杆、裤衩内外盖板及加劲板等组成，前端与弧门主横梁水平连接，后端通过支铰装置同轴安装水工构筑物上。斜支臂是一种空间立体结构，上下两臂柱之间的夹角2θ、斜支臂水平偏斜角α、两臂柱夹角平分线垂直剖面上形成的扭角φ是组成结构形状的三个主要角度，制造过程中主要依靠零部件的尺寸形状、以及组拼位置控制实现。
2、现有技术的制作方法：①依据设计单位提供cad图纸，加上焊接收缩量、加工余量、拼装修正余量在cad软件中绘制出零件图进行下料，将上下臂柱、横向斜向支撑杆等制作成部件。②以斜支臂上下臂柱轴线平面为基准面，在组装平台上放出上下臂柱轴线及夹角平分线、臂柱上下翼板的中线及前端位置线、后端板位置线、支铰中心点等。③将上下臂柱部件摆放在对应位置上，下翼板中线与地样中线对齐，前后端与位置线对齐；千斤顶调整上下臂柱的角度，吊垂线找正上翼板中线与地样上翼板中线对正，这即是斜支臂扭角调整；扭角调整正确，上下臂柱的俩下翼板中心跨距与两上翼板中心跨距在前端开口处弦长相等。从而实现与弧门门叶主梁的水平连接。④上下臂柱位置尺寸调整好后固定，测量横向斜向支撑杆、裤衩内外盖板及加劲板等所在位置的实际尺寸形状，进行切割修正，然后再组拼到对应位置点焊定位。⑤整体组拼完成后，依照焊接工艺和次序进行焊接，斜支臂制造完成。
3、从上述内容可以看出，现有斜支臂制造技术：是利用cad软件根据设计图尺寸和角度，绘制出零件图进行下料，然后将板料再组拼成部件；在组装平台上放出斜支臂的地样线，将制作好的上下臂柱吊放在地样线对应位置上，通过地样线、吊线坠垂线和尺寸检测调整上下臂柱的扭角；合适后再根据上下臂柱的实际位置，修正横向斜向支撑杆、裤衩内外盖板等部件的尺寸和形状，从而完成斜支臂的整体组拼过程。
4、现有技术通过以上方法进行组装，存在检测误差较大，从而导致后期不必要的调整和修正，进而组拼工序耗费时间长，影响制作效率，使用不便。
技术实现思路
1、本发明的目的是解决上述问题而提供一种能够保证零部件尺寸和形状的精度，同时在组拼过程中不必要调整和修正，降低劳动强度，且三模文件便于工人理解，减少制造过程中不必要的错误，提高制作效率的三维建模放样引领弧门斜支臂精确制作组拼的方法。
2、为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种三维建模放样引领弧门斜支臂精确制作组拼的方法，包括如下步骤： s1：上臂柱部件创建；在xy平面上新建草图绘制斜支臂设计图中的侧视图，以弧门设计半径画出下臂柱中心线，右端定位在原始坐标点，位置约束为水平线，画出支臂前端板前后平面直线与下臂柱中心线垂直，位置约束在距该中心线左端点等于弧门面板外缘到主梁后端面的距离； s2：上下臂柱组拼；创建下臂柱、上臂柱定位块和下臂柱定位块，保证组拼位置正确； s3：创建斜支臂装配模型；再次打开上下臂柱装配模型，将其中的组拼平台定位块零件抑制不显，另存为斜支臂装配； s4：创建三维模型的工程图及auto cad图；在autodesk inventor软件装配环境界面，点击一级菜单“新建文件”选取“standard.idw”模板创建一个工程图，进入工程图环境，选取斜支臂装配模型调入；视图方向选择“自定义视图方向”，创建主视图、俯视图、左视图、横向支撑杆剖视图，然后对其编辑标注，插入零件明细表同时引出零件序号； s5：auto cad软件图编辑文件；根据工艺需要进行编辑简化图形，用于数控切割机下料时，在宽度长度尺寸加上焊接收缩量、机械加工余量，并修改图形大小形状，删除标注的尺寸和其它不必要的线段图形，根据钢板规格进行合理排料，输入数控切割机控制系统即可切割出零件形状。
3、优选的，所述步骤s1中还包括如下步骤： s1.01：运用autodesk inventor软件建立斜支臂在侧墙平面的二维草图； s1.02：建立上臂柱前端板后平面草图； s1.03：建立支铰中心竖向平面草图； s1.04：建立斜支臂轴线三维草图； s1.05：建立斜支臂平面二维草图； s1.06：建立上臂柱截面辅助草图； s1.07：建立上臂柱内外翼板； s1.08：建立上臂柱上下腹板前段和隔板； s1.09：建立上臂柱上下腹板后段； s1.10：建立上臂柱前端预组装修正量。
4、优选的，所述步骤s2中包括如下步骤： s2.1：上臂柱调入装配图；在autodeskinventor软件零件环境界面，点击一级菜单“新建文件”选取“weldment.iam”模板新建一个钣金装配部件，进入焊接装配环境，再点击二级菜单栏“装配”版块下“放置”按钮，选取上述创建的上臂柱部件调入；点击“约束”按钮，选取约束类型为“表面平齐”，分别选择装配环境原始坐标系“yz、xz、xy”平面与上臂柱的原始坐标系平面一一对齐； s2.2：创建下臂柱；显亮建立的“斜支臂平面二维草图及斜支臂竖向中面”,点击“装配”菜单栏版块上“平面”下拉菜单，选择“平面绕边旋转的角度”按钮，选取“斜支臂竖向中面”绕“上下臂柱轴线的平分线”旋转90°得到上下臂柱平分面，即斜支臂平分面；点击“装配”菜单栏版块上“影像”命令，选择上臂柱为影像对象，斜支臂平分面为影像平面，创建一个新零件命名为下臂柱保存在同一个文件夹里,下臂柱创建完成； s2.3:创建组拼平台定位块、上臂住定位块、下臂柱定位块，完成编辑后返回焊接装配环境，保存为“上下臂柱组拼”模型。
5、优选的，所述步骤s3中，包括如下步骤： s3.1：创建横向支撑杆； s3.2：创建斜支臂后端板； s3.3：创建裤衩外盖板与裤衩内盖板； s3.4：在“三维模型”菜单栏版块上点击“合并”命令，选择“上臂柱外侧盖板模型”与“下臂柱外侧盖板模型”合成一体，即能得到完整的裤衩外盖板形状，完成编辑后自动返回焊接装配环境。
6、优选的，所述步骤s4中，在autodesk inventor软件工程图环境界面上，二级菜单栏选择“标注”按钮进入尺寸标注版块，选取“尺寸”命令标注斜支臂上下臂柱之间的夹角、斜支臂开口弦长、后端板平面上下臂柱的扭角等，根据测量要求标注出各种控制尺寸；利用autodesk inventor软件分别打开在斜支臂文件夹中保存的零部件：上臂柱部件、上下臂柱装配模型、横向支撑杆、裤衩外盖板、裤衩内盖板、外侧筋板、内侧筋板、斜支臂后端板。
7、优选的，所述步骤s4中，在创建俯视图和左视图时，在菜单栏“放置视图”版块下点击“投影视图”按钮，选取主视图向下方移动合适位置点鼠标左键定位、右键菜单选取“创建”，斜支臂俯视图创建完成，并以同样操作，创建斜支臂左视图；在创建剖视图时，在菜单栏“放置视图”版块下点击“剖视”按钮，选取斜支臂主视图、在横向支撑杆上方合适位置点一点，向下方竖直移动到位后点鼠标左键终止剖面线，再向左或者右垂直移动定义方向点击鼠标右键键菜单“继续”，到放置位置点击鼠标左键“确定”，横向支撑杆剖视图创建完成；根据需要，可以创建装配图各部位的剖视图、局部视图。
8、优选的，所述步骤s5中，cad图零部件形状比例均为1:1。
9、与现有技术相比，本方法具有以下有益效果：（1）利用auto cad软件对图形编辑简化，在宽度长度方向加上焊接收缩量、机械加工余量等，修改成下料工艺图，根据钢板规格进行合理排料后，输入数控切割机控制系统可以直接切割出该零件尺寸形状。减少了下料编程工序。零件是以装配状态的形状和尺寸下料，因此尺寸和形状更精准，组拼部件时无需修正直接使用，从而提高了制作质量和效率；（2）斜支臂的工程图、auto cad图形可以直接打印出纸质版图纸，用以指导生产过程。以上下臂柱组拼模型得到的工程图、auto cad图形为例，因为图示的上下臂柱直接是理论组拼位置，并在模拟组拼平台上绘制出定位块的尺寸和形状；定位块加工后设置在现实组拼平台上，在现实组拼平台上放出上下臂柱内外翼板中心线的地样线；依照地样线将上下臂柱摆放在组拼平台定位块上，检测两端上下翼板的中心距与图纸一致，即能达到理论组拼状态。减少了组拼过程不必要的调整和修正，从而降低了组拼过程的工作量和劳动强度；（3）斜支臂零部件三维模型可以导出三维pdf文件，旋转角度移动位置进行全方位观察，用于制造前的技术交底，使工人更容易理解斜支臂的空间立体结构，较少制造过程中不必要的错误发生；（4）利用autodesk inventor软件的“检测”菜单可以测量零部件任何部位的位置、长度、角度、距离等，指导校验组拼过程的尺寸测量验证等，使质量控制更容易实现和保证，从而提高了斜支臂的制造质量和检测水平。