[发明专利]一种管路走向可加工性检查方法

权利要求书

1.一种管路走向可加工性检查方法，其特征在于，所述管路包括多条直线段以及多个位于直线段之间的圆弧段；其中，所述检查方法包括以下步骤：

S1、测量管路设计模型的关键尺寸；包括，测量管路的起点、终点，以及圆弧段弯曲处两侧直线段管路轴线延长后的交点数据；

S2、根据关键尺寸计算管路坐标及轴线方程；具体包括：

S2-1、根据以下公式，计算两直线段的夹角α：

α＝arccos{(L_nL_n+1+M_nM_n+1+N_nN_n+1)/sqrt[(L_n^2+M_n^2+N_n^2)*(L_n+1^2+M_n+1^2+N_n+1^2)]}

其中，AB为管路的起点、圆弧段弯曲处两侧直线段管路轴线延长后的交点、终点中相邻两点连接线段，角标n代表线段序号，{Ln，Mn，Nn}为直线段AB的向量；

S2-2、计算角平分线的方向，向量表示的求解方法，如以下公式：

{Lf_n,Mf_n,Nf_n}＝{l_n+1,m_n+1,n_n+1}-{l_n,m_n,n_n}

其中，{l_n，m_n，n_n}为每条直线段AB的单位向量，取值为AB/|AB|，{Lf_n,Mf_n,Nf_n}为角平分线的方向向量；

S2-3、计算弯曲轴线的圆心，其坐标求解方法，如以下公式：

X0_n＝X_n+Lf_n/((Mf_n^2+Nf_n^2+Lf_n^2)^0.5)*R_n/COS(0.5*α)，

Y0_n＝Y_n+Mf_n/((Mf_n^2+Nf_n^2+Lf_n^2)^0.5)*R_n/COS(0.5*α)，

Z0_n＝Z_n+Nf_n/((Mf_n^2+Nf_n^2+Lf_n^2)^0.5)*R_n/COS(0.5*α)，

其中，{X0_n，Y0_n，Z0_n}为弯曲轴线的圆心坐标，Rn为第n条线段终点X处弯曲半径；

S2-4、计算弯曲轴线的旋转轴方向，其向量表示的求解方法，如以下公式：

{Ls,Ms,Ns}＝{l,m,n}×{Lf,Mf,Nf}

其中，{Ls，Ms，Ns}为弯曲轴线的旋转轴向量，{l,m,n}为任一条线段的向量{l_n+1,m_n+1,n_n+1}或{l_n,m_n,n_n}；

直线段方程：

X_z＝X_n-1+L_n*t

Y_z＝Y_n-1+M_n*t

Z_z＝Z_n-1+N_n*tt∈[0,(X_终n-X_n-1)/L_n]

其中，{X_z，Y_z，Z_z}为直线段上点坐标，X_终n为第n线段终点X坐标，X_n-1为第n线段起点X坐标，t为自变量；

圆弧段方程：

X_c＝X0_n+R*Vx

Y_c＝Y0_n+R*Vy

Z_c＝Z0_n+R*Vz

令θ∈[0,π-α]，得到公式

其中，{X_z，Y_z，Z_z}为圆弧段上点坐标，θ为该点极坐标；

轴线方程：

X＝X0_n+1+Ls_n+1*t

Y＝Y0_n+1+Ms_n+1*t

Z＝Z0_n+1+Ns_n+1*tt∈R(实数域)

其中，{X，Y，Z}为轴线上点坐标；

S3、分析管路各部位与加工设备旋转轴的距离，对比加工设备尺寸，判断可能产生干涉的位置：

计算直线段到轴线最小距离D_z、圆弧段到轴线的最小距离D_y，如以下公式：

2.如权利要求1所述的检查方法，其特征在于，所述步骤S3包括，根据直线段方程、圆弧段方程和轴线方程，采用公式法，分析各点到转轴直线的距离的极值，计算出直线段、圆弧段到轴线的最小距离，对比加工设备尺寸，判断是否产生干涉。