[发明专利]相交圆管相贯线焊接坡口的加工方法、系统、设备及介质

权利要求书

1.一种相交圆管相贯线焊接坡口的加工方法，其特征在于，包括：

根据采集的相交圆管相贯数据，利用解析几何法构建相交圆管相贯模型；

基于所述相交圆管相贯模型构建直纹曲面，并根据所述直纹曲面进行曲面剪裁处理，得到坡口曲面模型；

基于所述坡口曲面模型进行坡口曲面仿真加工，得到坡口仿真加工方案；

其中，所述相交圆管相贯模型至少包括下述的一种或多种：相贯线模型、坡口线模型、相贯线的展开线模型和坡口线的展开线模型；

所述相交圆管相贯数据至少包括下述的一种或多种：主管数据和支管数据。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据采集的圆管相贯数据，利用解析几何法构建圆管相贯模型，包括：

基于采集的主管数据和支管数据，确定相贯线直角坐标系，根据所述相贯线直角坐标系和圆管相贯数据，建立相贯线模型；

将所述相贯线模型中的相贯线沿支管的任意母线展开，构建相贯线的展开线模型；

根据预设的相交圆管相贯几何模型，求解二面角，根据所述二面角计算出相贯线对应支管需加工的坡口角度，并构建坡口线模型和坡口线的展开线模型；

其中，所述相贯线模型至少包括下述一种或多种：内径相贯线曲线和外径相贯线曲线；

所述相贯线的展开线模型至少包括下述一种或多种：内径相贯线曲线的展开线曲线和外径相贯线曲线的展开线曲线。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述坡口角度的计算式如下：

其中，h为坡口角度，α为相贯线上任意点通过支管上母线的圆弧角度，r为支管半径，R为主管半径，为主管和支管的夹角，θ为相贯线上任意一点主管和支管的焊接坡口夹角。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述内径相贯线曲线的计算式如下：

其中，X₁为内径相贯线曲线的X轴坐标，Y₁为内径相贯线曲线的Y轴坐标，Z₁为内径相贯线曲线的Z轴坐标，l为主管任意点的角度对应的边长。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述相交圆管相贯模型构建直纹曲面，并对所述直纹曲面进行曲面剪裁处理，得到坡口曲面模型，包括：

基于所述相交圆管相贯模型进行曲线筛选，得到曲线表达式；

根据预设的曲线坐标变量，将所述曲线表达式转化为三维的曲线表达式；

将三维的内径相贯线曲线和坡口线曲线作为构造线，构造直纹曲面，并根据所述直纹曲面进行预设的剪裁处理，得到坡口曲面模型；

其中，所述曲线表达式至少包括下述的一种或多种：内径相贯线曲线、坡口线曲线、内径相贯线的展开线曲线和坡口线的展开线曲线。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述坡口线曲线的计算式如下：

其中，X₃为坡口线曲线的X轴坐标，Y₃为坡口线曲线的Y轴坐标，Z₃为坡口线曲线的Z轴坐标，H为壁厚，θ₁₂为坡口内偏角。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述坡口曲面模型进行坡口曲面仿真加工，得到仿真加工方案，包括：

基于所述坡口曲面模型创建坡口几何体；

根据预设工序对所述坡口几何体进行仿真加工，得到坡口仿真加工数据；

对所述坡口仿真加工数据进行后处理，确定坡口仿真加工方案。