三通相贯线焊缝长度计算方法及三通支管下料方法与流程

本发明属于三通管件生产，特别是三通相贯线焊缝长度计算方法及三通支管下料方法。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、机械零件由两个以上的基本立体组合合成时，会产生两立体相交情况，两立体相交称为两立体相贯，它们表面形成的交线称做相贯线，常用于工程施工中。

3、三通由主管和支管组成，在加工焊制三通时，一般根据计算尺寸在主管的指定位置开孔，然后焊接支管，或者支管与主管焊接在完成后，再进行主管开孔。支管使用管材或板材加工。若支管的下料不够准确，会造成主管和支管的吻合不严密，增加焊接难度，如果支管和主管吻合失败还会造成管材或板材的浪费。

4、支管与主管相交的位置即为两者的相贯线，也就是支管板材的不规则曲线面。在上述三通制作过程中，如何确定三通的相贯线，进而确定合适的支管展开尺寸、按照支管的展开尺寸下料，在三通的制作中是非常重要的一环。

5、对于常见的各类三通(如等径三通、异径三通、斜三通、排泥三通等)，一般可使用solidworks、ug、proe、catia等电脑三维软件构图后辅助确定相贯线，但需具备一定的专业人员方可操作，且因软件版权问题，实用性较低。同时，在研究中发现，三通相贯线的焊缝长度与支管的下料尺寸密切相关。目前，支管下料尺寸可以使用autocad、caxa等电脑二维软件进行放样，但工作量大，效率低；若使用一些电脑或手机app钣金类的cad下料软件，标准化程度低、需二次计算，同时受网络、信号、设备影响大，且此类软件无直接计算焊缝长度功能。

6、发明人发现，在一些特殊情况下进行施工时，如国外、荒漠等地区，手机无信号、无法配置电脑，以上相关的辅助工具无法使用，此时如何准确的确定支管下料成为了困扰施工的一大难题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供三通相贯线焊缝长度计算方法及三通支管下料方法，解决在一些特殊情况下进行施工时，如国外、荒漠等地区，手机无信号、无法配置电脑，相关的辅助工具无法使用情形下，如何准确的进行支管下料的技术问题，操作简洁，受网络、信号、设备影响小，真正实现了傻瓜式下料，极大的方便了现场施工人员特殊情形下的施工需要,解决现有技术中的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

3、本发明第一方面提供了一种三通相贯线焊缝长度计算方法。

4、一种三通相贯线焊缝长度计算方法，包括以下步骤：

5、确定三通主管和三通支管的尺寸，对三通主管和三通支管进行三视图放样，得到三通的左视图、主视图和俯视图；

6、对三通支管进行n等分放样细化，得到放样细化后三通的左视图、主视图和俯视图，其中，n是4的倍数；

7、在主视图中确定能够决定相贯线形状的1+n/4个基准细化点；

8、利用主视图和左视图、主视图和俯视图的对应关系，基于勾股定理和三角函数得到每个基准细化点到支管端面的垂直高度表达式；

9、基于每个基准细化点到支管端面的垂直高度表达式，计算三通相贯线焊缝长度。

10、优选的，所述三通主管和三通支管的尺寸包括：主管外径2r1、支管外径2r2及壁厚μ、支管端面至主管中心距离h。

11、优选的，对三通支管进行n等分放样细化，得到放样细化后三通的左视图、主视图和俯视图，具体为：

12、在俯视图中，将三通支管沿圆周方向均分为n等份，得到n个等分点；

13、将俯视图中得到的n个等分点投影到主视图中，得到1+n/2个主视图投影点；

14、将主视图中1+n/2个主视图投影点投影到左视图中，得到1+n/2个左视图投影点，得到放样细化后三通的左视图、主视图和俯视图。

15、优选的，在主视图中确定能够决定相贯线形状的1+n/4个基准细化点，具体为：将主视图中三通支管相贯线从单侧最低点到最高点路径上的1+n/4个等分点作为基准细化点。

16、优选的，利用主视图和左视图、主视图和俯视图的对应关系，基于勾股定理和三角函数得到每个基准细化点到支管端面的垂直高度表达式，具体为：

17、利用主视图和左视图的对应关系，基于勾股定理，得到每个基准细化点到支管端面的垂直高度与每个基准细化点的左视图投影点到三通主管中心的垂直投影距离的表达式；

18、利用主视图和俯视图的对应关系，基于三角函数，得到每个基准细化点的左视图投影点到三通主管中心的垂直投影距离与支管内径的表达式。

19、优选的，在左视图中，每个基准细化点到支管端面的垂直高度与每个基准细化点的左视图投影点到三通主管中心的垂直投影距离的表达式为：

20、ln＝h-d1n

21、

22、其中，ln为第n个基准细化点到支管端面的垂直高度；h为支管端面至主管中心的距离；d1n为第n个基准细化点的左视图投影点到三通主管中心的垂直距离，d2n为第n个基准细化点的左视图投影点到三通主管中心的水平投影距离，r1为主管半径。

23、优选的，在俯视图中，每个基准细化点的左视图投影点到三通主管中心的垂直投影距离与支管内径的表达式为：

24、

25、其中，表示在俯视图中，第n个基准细化点与三通支管中心的连线和主管中心线之间的夹角。

26、优选的，支管展开长度按支管中径计算，支管周长为π*(2r2-μ)，对三通支管进行n等分之后的每一等份的宽度为π*(2r2-μ)/n；则三通相贯线焊缝长度l的表达式为：

27、

28、

29、本发明第二方面提供了一种基于第一方面三通相贯线焊缝长度计算方法的三通支管下料方法。

30、一种基于第一方面所述三通相贯线焊缝长度计算方法的三通支管下料方法，基于得到的三通相贯线焊缝长度，设计excel表单，使用时利用手机版office或wps打开excel表单，或者将excel表单做成app安装在手机上，满足无信号、无电脑情况下的支管下料。

31、优选的，若支管为钢板下料加工，直接将下料后的板材卷制加工成三通支管；若支管为钢管下料，则选用合适的材料裁剪出下料尺寸并包覆在钢管外壁进行画线后切割加工。

32、本发明具有以下有益效果：

33、1、本发明提供了三通相贯线焊缝长度计算方法及三通支管下料方法，能够解决在一些特殊情况下进行施工时，如国外、荒漠等地区，手机无信号、无法配置电脑，相关的辅助工具无法使用情形下，如何准确的进行三通相贯线焊缝长度计算以及支管下料的技术问题，操作简洁，受网络、信号、设备影响小，真正实现了傻瓜式下料，极大的方便了现场施工人员特殊情形下的施工需要。

34、2、本发明提供的三通相贯线焊缝长度计算方法，能够避免对于solidworks、ug、proe、catia等电脑三维软件的依赖，无需利用autocad、caxa等电脑二维软件进行放样，即使是无法使用绘图软件的相关工作人员，也能够进行方便的操作，适用性强。

35、3、本发明能够提升对于支管下料的工作效率，免除了现有技术中使用autocad、caxa等电脑二维软件进行放样时，工作量大，效率低的问题。

36、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。