(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211197447.3 (22)申请日 2022.09.29 (71)申请人 青岛海西重 工有限责任公司 地址 266500 山东省青岛市经济技 术开发 区漓江东路109号 (72)发明人 陈鑫　宋鲁鹏　孙婷婷　吴建新　 葛艳美　刘晓军　万春民　余以忠　 任敏　薛世祥　金龙　 (74)专利代理 机构 北京金宏来专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 11641 专利代理师 左海明 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 相交圆管相贯线焊接坡口的加工方法、 系 统、 设备及 介质 (57)摘要 本发明提供了一种相交圆管相贯线焊接坡 口的加工方法、 系统、 设备及介质， 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。 本发明通过将建模与加工仿真 相结合， 实现了坡口曲面加工由模 型到实体仿真 加工， 扩大了大型圆管相贯线加工范围， 提高了 加工效率。 权利要求书2页 说明书11页 附图4页 CN 115455604 A 2022.12.09 CN 115455604 A 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、 内权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115455604 A 2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 。 8.一种相交圆管相贯线焊接坡口 的加工系统， 其特 征在于， 包括： 相交圆管相贯模块： 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； 坡口曲面模块： 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； 仿真加工模块： 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。 9.一种计算机设备， 其特征在于， 包括： 一个或多个处理器； 存储器， 用于存储一个或多 个程序； 当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时， 实现如权利要求1至7中任一 项所述的一种相交圆管相贯线焊接坡口 的加工方法。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 其上存有计算机程序， 所述计算机程序被 执行时， 实现如权利要求1至7中任一项所述的一种相交圆管相贯线焊接坡口 的加工方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115455604 A 3