液壓?jiǎn)㈤]機(jī)造型參數(shù)化程序畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）</p><p>　　液壓?jiǎn)㈤]機(jī)油缸參數(shù)化</p><p><b>　　實(shí)體造型程序設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　二○一一年六月</b></p><p>　專業(yè)年級(jí)2007級(jí)機(jī)械工程及自動(dòng)化</p><p>　學(xué)號(hào)姓名

2、</p><p>　指導(dǎo)教師</p><p>　評(píng) 閱 人</p><p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書</p><p><b>　?。ɡ砉た祁悾?lt;/b></p><p>　?、?、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目</p><p>　　液壓?jiǎn)㈤]機(jī)油缸參數(shù)化實(shí)體造型程序設(shè)計(jì)</p&

3、gt;<p>　?、颉厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作內(nèi)容（從綜合運(yùn)用知識(shí)、研究方案的設(shè)計(jì)、研究方法和手段的運(yùn)用、應(yīng)用文獻(xiàn)資料、數(shù)據(jù)分析處理、圖紙質(zhì)量、技術(shù)或觀點(diǎn)創(chuàng)新等方面詳細(xì)說(shuō)明）：</p><p>　　根據(jù)某設(shè)計(jì)單位液壓?jiǎn)㈤]機(jī)油缸的設(shè)計(jì)圖紙，對(duì)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)油缸進(jìn)行參數(shù)化實(shí)體造型CAD程序設(shè)計(jì)，包括總體設(shè)計(jì)、模塊設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)接口設(shè)計(jì)等。要求在AutoCAD2004以上版本平臺(tái)上，用Visual LISP（或Aut

4、oLISP）語(yǔ)言開發(fā)油缸的實(shí)體造型CAD程序，參數(shù)變化時(shí)，能自動(dòng)生成其三維實(shí)體。結(jié)構(gòu)的尺寸參數(shù)存儲(chǔ)，修改和讀取可采用數(shù)據(jù)文件形式或?qū)υ捒蚍绞?。并翻譯相關(guān)的英文文獻(xiàn)資料。</p><p>　　綜合應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制圖、機(jī)械CAD、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言等專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，采用自頂向下和自底向上相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法，先進(jìn)行功能模塊分解，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行各模塊的程序設(shè)計(jì)，包括活塞、活塞桿、缸體、上下蓋、導(dǎo)向套、吊頭、機(jī)架、復(fù)合軸承

5、等各零部件的實(shí)體造型CAD程序設(shè)計(jì)，最后將各模塊進(jìn)行集成，完成油缸的實(shí)體造型功能。</p><p><b>　?、?、進(jìn)度安排</b></p><p>　　第1~2周 英文文獻(xiàn)翻譯，調(diào)研、資料收集。</p><p>　　第3~4周 熟悉油缸結(jié)構(gòu)，進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，熟悉AutoCAD實(shí)體造型功能。</p><p>　　第5~6周

6、 學(xué)習(xí)Visual LISP ( 或AutoLISP) 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。</p><p>　　第7~12周 模塊設(shè)計(jì)、零部件實(shí)體造型程序設(shè)計(jì)。</p><p>　　第 13 周 模塊集成，調(diào)試。</p><p>　　第14~16周 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，準(zhǔn)備答辯。</p><p><b>　?、簟⒅饕獏⒖假Y料</b></

7、p><p>　　[1] 梁雪春，催洪斌，吳義忠，曹康。Auto LISP實(shí)用教程[M]。北京：人民郵電出版社，1998。</p><p>　　[2] 陳伯雄，馮偉。Visual LISP for AutoCAD 2000 程序設(shè)計(jì)[M]。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001。</p><p>　　[3] 李長(zhǎng)勛。AutoCAD Visual LISP程序開發(fā)技術(shù)[M]。北京：

8、國(guó)防工業(yè)出版社，2005。</p><p>　　[4] 李學(xué)志。Visual LISP程序設(shè)計(jì)[M]。北京：清華大學(xué)出版社，2006。</p><p>　　[5] 關(guān)汝輯。應(yīng)用Auto LISP處理AutoCAD圖形數(shù)據(jù)，汽車[J]，2003（3）。</p><p>　　[6] Autodesk公司。AutoCAD R2004 USER’S GUIDE，2004。&

9、lt;/p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　AutoCAD是一套向量式計(jì)算機(jī)輔助制圖軟件，可以廣泛的應(yīng)用于機(jī)械，化工，電機(jī)，電器，結(jié)構(gòu)，建筑，室內(nèi)設(shè)計(jì)，地圖繪制等各行各業(yè)中的工作圖繪制。而各個(gè)行業(yè)都有其特有的制圖方法及所需的繪圖功能，如果將這些功能都放進(jìn)來(lái)，AutoCAD 將會(huì)變得龐大而笨拙。由此，AutoCAD提供了程序應(yīng)用界面，及本文中應(yīng)用到，以

10、AutoCAD作為平臺(tái)的Auto LISP語(yǔ)言。</p><p>　　它是AutoCAD的二次開發(fā)語(yǔ)言，應(yīng)用它可以快速地生成理想的三維實(shí)體。而這三維實(shí)體可以方便地應(yīng)用于其他領(lǐng)域或項(xiàng)目，大大提高了各領(lǐng)域的工作效率。本文綜合應(yīng)用工程制圖、CAD技術(shù)等專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，在AUTOCAD2004平臺(tái)上，用AUTOCAD內(nèi)嵌的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言AUTOLISP語(yǔ)言，分析各個(gè)零件的結(jié)構(gòu)，對(duì)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)油缸進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)的幾何數(shù)據(jù)可

11、用數(shù)據(jù)文件形式進(jìn)行存儲(chǔ)、修改、和讀取，然后在軟件中載入及運(yùn)行程序即可生成需要的三維圖形。</p><p>　　在本文的開始，先介紹了CAD技術(shù)的發(fā)展歷史和相關(guān)知識(shí)，再介紹AUTOCAD軟件的特點(diǎn)和發(fā)展歷史。然后介紹了AUTOLISP程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它的特點(diǎn)和以及在三維圖形設(shè)計(jì)上應(yīng)用的基本指令，還有啟用 Auto LISP 編輯器，載入程序等應(yīng)用的操作步驟。最后介紹了對(duì)各個(gè)零件的程序設(shè)計(jì)方法及各個(gè)參數(shù)數(shù)據(jù)所代表的意義

12、。利用AUTOLISP語(yǔ)言對(duì)圖形參數(shù)化，只要對(duì)其參數(shù)改變，就能自動(dòng)生成其對(duì)應(yīng)圖形，提高的效率，滿足了不同工作環(huán)境的需求。</p><p>　　關(guān)鍵詞：液壓?jiǎn)㈤]機(jī)，油缸，CAD，AutoLISP，參數(shù)化，程序 </p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Auto CAD is a software set of

13、vector type computer-assisted mapping and can be widely used in mechanical, chemical, motor, electric appliance, structure, architecture, interior design, the map and other industries work chart drawing. But each profess

14、ion has its special drawing method and drawing function, if put these all functions in it, AutoCAD will become large and clumsy. Thus, AutoCAD provides program application interface, and in this article, the application

15、to the Auto LISP language wit</p><p>　　It is the second development language of Auto CAD .We can quickly get the three-dimensional entity applied it. And this 3d entity can be easily applied to other areas

16、or project, greatly improving in work efficiency of many areas . Based on the comprehensive application engineering graphics and CAD technology, basic specialized knowledge, in AUTOCAD2004 platform, using the AUTOLISP la

17、nguage embedded with AUTOCAD programme, analysis of the structure of various parts, then parametric design the oi</p><p>　　In the beginning of this paper, first introduced CAD technology development history

18、and relevant knowledge, then introduce AUTOCAD software features and development history. Then introduces AUTOLISP programming language, its characteristics and the basic instructions of application in 3d graphic design

19、, and the applications of enabled Auto LISP editor, load program operation procedure . At last, the paper introduces the different parts of the program design method and various significance of pa</p><p>　　K

20、eywords: oil cylinder for trashway ，CAD ，Auto LISP ，Parameter ，Programme</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　摘要……………………………………………………………………………………I</p><p>　　Abstract……………………………………

21、…………………………………………I</p><p>　　第一章 緒論 …………………………………………………………………………1</p><p>　　第一節(jié) CAD技術(shù)的概念 ………………………………………………………1</p><p>　　第二節(jié) CAD技術(shù)發(fā)展史 ………………………………………………………1</p><p>　　第三節(jié) 系

22、統(tǒng)組成 ………………………………………………………………3</p><p>　　第四節(jié) 系統(tǒng)功能 ………………………………………………………………4</p><p>　　第五節(jié) 研究背景及方向 ………………………………………………………6</p><p>　　第二章 Auto LISP語(yǔ)言 ……………………………………………………………7</p>&l

23、t;p>　　第一節(jié) Auto CAD簡(jiǎn)介…………………………………………………………7</p><p>　　第二節(jié) AutoCAD三維制圖 ……………………………………………………8</p><p>　　第三節(jié) Auto LISP簡(jiǎn)介 ………………………………………………………9</p><p>　　第四節(jié) 關(guān)于Visual LISP…………………………………

24、…………………11</p><p>　　第五節(jié) 軟件的界面及使用方法………………………………………………12</p><p>　　第三章 Auto LISP在3D繪圖中的應(yīng)用 …………………………………………17</p><p>　　第一節(jié) 三維繪圖概述…………………………………………………………17</p><p>　　第二節(jié) Auto L

25、ISP三維造型基礎(chǔ) ……………………………………………18</p><p>　　第四章 液壓?jiǎn)㈤]機(jī)油缸參數(shù)化實(shí)體造型程序設(shè)計(jì)………………………………21</p><p>　　第一節(jié) 吊頭……………………………………………………………………21</p><p>　　第二節(jié) 導(dǎo)向套…………………………………………………………………23</p><p&

26、gt;　　第三節(jié) 法蘭……………………………………………………………………24</p><p>　　第四節(jié) 缸筒……………………………………………………………………25</p><p>　　第五節(jié) 刮污圈…………………………………………………………………27</p><p>　　第六節(jié) 活塞……………………………………………………………………28</p>

27、<p>　　第七節(jié) 活塞桿…………………………………………………………………29</p><p>　　第八節(jié) 機(jī)架……………………………………………………………………30</p><p>　　第九節(jié) 螺母……………………………………………………………………32</p><p>　　第十節(jié) 密封端蓋………………………………………………………………34&l

28、t;/p><p>　　第十一節(jié) 上蓋…………………………………………………………………35</p><p>　　第十二節(jié) 下蓋…………………………………………………………………36</p><p>　　第十三節(jié) 管夾墊參數(shù)化程序示例……………………………………………38</p><p>　　第五章 總結(jié)與展望…………………………………………………

29、………………42</p><p>　　參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………43</p><p>　　致謝 …………………………………………………………………………………44</p><p><b>　　第一章 緒論 </b></p><p>　　第一節(jié) CAD技術(shù)的概念</p&g

30、t;<p>　　CAD（Computer Aided Design），全稱計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，就是利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)輔助于工程設(shè)計(jì)的產(chǎn)生、修改、分析、優(yōu)化和繪圖。CAD技術(shù)是現(xiàn)代產(chǎn)品中廣泛采用的設(shè)計(jì)方法和手段，CAD是一種用計(jì)算機(jī)硬軟件系統(tǒng)輔助人們對(duì)產(chǎn)品或工程進(jìn)行設(shè)計(jì)的方法與技術(shù)，包括設(shè)計(jì)、繪圖、工程分析與文檔制作等設(shè)計(jì)活動(dòng)，它是一種新的設(shè)計(jì)方法，也是一門多學(xué)科綜合應(yīng)用的新技術(shù)。</p><p>　　CAD

31、技術(shù)是一項(xiàng)綜合性的、集計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、數(shù)據(jù)庫(kù)等計(jì)算機(jī)及其他領(lǐng)域知識(shí)于一體的高新技術(shù)；它是先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分，也是提高設(shè)計(jì)水平、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。CAD技術(shù)的特點(diǎn)是涉及面廣而復(fù)雜、技術(shù)變化快、競(jìng)爭(zhēng)激烈，而且投資大、風(fēng)險(xiǎn)高、產(chǎn)出高。現(xiàn)代有名的CAD/CAM軟件都是規(guī)模巨大、功能眾多、系統(tǒng)復(fù)雜，所以投資大、開發(fā)周期長(zhǎng)，難以及時(shí)跟上硬件和開發(fā)環(huán)境的迅速發(fā)展，以及廣大用戶需求的變化和不斷增長(zhǎng)的要求。[10-11]</p&

32、gt;<p>　　CAD技術(shù)涉及以下一些基礎(chǔ)技術(shù)：</p><p>　?。?）圖形處理技術(shù) 如自動(dòng)繪圖、幾何建模、圖形仿真及其它圖形輸入、輸出技術(shù)。</p><p>　?。?）工程分析技術(shù) 如有限元分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)及面向各種專業(yè)的工程分析等。</p><p>　?。?）數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)交換技術(shù) 如數(shù)據(jù)庫(kù)管理、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換規(guī)范及接品技術(shù)等。&l

33、t;/p><p>　?。?）文檔處理技術(shù) 如文檔制作、編輯及文字處理等。</p><p>　?。?）軟件設(shè)計(jì)技術(shù) 如窗口界面設(shè)計(jì)、軟件工具及軟件工程規(guī)范等。[10-11]</p><p>　　第二節(jié) CAD技術(shù)發(fā)展史</p><p>　　CAD技術(shù)的發(fā)展和形成至今已有50余年的歷史，自20世紀(jì)50年代交互式圖形處理技術(shù)的出現(xiàn)，CAD技術(shù)經(jīng)歷了由

34、單純的二、三維繪圖到覆蓋幾何造型、工程分析、模擬仿真、設(shè)計(jì)文檔生成等大量產(chǎn)品設(shè)計(jì)活動(dòng)的發(fā)展過(guò)程。</p><p>　　CAD技術(shù)的核心和基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)，因此，CAD技術(shù)的發(fā)展跟計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展密切相關(guān)。20世紀(jì)50年代，作為美國(guó)麻省理工學(xué)院（MTI）研究的旋風(fēng)1號(hào)（WhirlwindI）計(jì)算機(jī)的附件，第一臺(tái)圖形顯示器誕生。該顯示器可以顯示一些簡(jiǎn)單的圖形，但因其只能進(jìn)行顯示輸出，故稱之為“被動(dòng)式”圖形處

35、理。隨后，MTI林肯實(shí)驗(yàn)室在旋風(fēng)計(jì)算機(jī)上開發(fā)出了SAGE空中防御系統(tǒng)，第一次使用了具有指揮和控制功能的CRT顯示器。利用該顯示器，使用者可以用光筆進(jìn)行簡(jiǎn)單的圖形交互操作，這預(yù)示著交互式計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)的誕生和CAD技術(shù)雛形的出現(xiàn)。</p><p>　　20世紀(jì)50年代是交互式計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和以其為基礎(chǔ)的CAD技術(shù)發(fā)展的重要時(shí)期。1962年，MIT林肯實(shí)驗(yàn)室的Ivan.E.Sutherland在其博士論文《一個(gè)人-

36、機(jī)能信的圖形系統(tǒng)》中，首次提出了“計(jì)算機(jī)圖形學(xué)”這個(gè)術(shù)語(yǔ)。并提出了“交互技術(shù)”、“分層存儲(chǔ)符號(hào)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”等一些至今還在使用的基本概念和技術(shù)，他開發(fā)的Sketchpad圖形軟件包可以實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)屏幕上進(jìn)行圖形顯示與修改的交互操作。美國(guó)的一些大公司和實(shí)驗(yàn)室開展了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的大規(guī)模研究，并開抬出現(xiàn)CAD這一術(shù)語(yǔ)。20世紀(jì)60年代中后期，開始出現(xiàn)了具有實(shí)用功能的CAD系統(tǒng)。如美國(guó)通用汽車公司用于汽車車身三維曲面設(shè)計(jì)的DAC-I系統(tǒng)、洛克希德

37、飛機(jī)制造公司集設(shè)計(jì)、制造于一體的CADAM系統(tǒng)、貝爾電話公司用于印制電路設(shè)計(jì)的GRAPHIC－l系統(tǒng)等。20世紀(jì)60年代后期，隨著廉價(jià)的存儲(chǔ)式顯示器進(jìn)入市場(chǎng)以及計(jì)算機(jī)其它硬件設(shè)備價(jià)格的下降，CAD系統(tǒng)逐漸被許多中小企業(yè)所接受，并逐漸形成了CAD技術(shù)產(chǎn)業(yè)。</p><p>　　20世紀(jì)70年代，交互式計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)日趨成熟，在此期間出現(xiàn)了大量的研究成果，計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用。與此同時(shí)?；陔娨暭夹g(shù)的

38、光柵掃描顯示器的出現(xiàn)也極大地推動(dòng)了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和CAD技術(shù)的發(fā)展，但當(dāng)時(shí)的CAD技術(shù)只能解決—些簡(jiǎn)單的產(chǎn)品設(shè)計(jì)問(wèn)題，如二維繪圖及三維線框造型等．</p><p>　　20世紀(jì)70年代末到80年代，隨著工程工作站和微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期，并推動(dòng)了CAD技術(shù)的普及。同時(shí)由于工業(yè)界意識(shí)到了CAD技術(shù)對(duì)生產(chǎn)的巨大促進(jìn)作用，對(duì)CAD技術(shù)提出了各種要求和期望，從而導(dǎo)致了新理論新算法的大量涌現(xiàn)，最

39、重要的是實(shí)體造型理論及系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用。在當(dāng)時(shí)，分布式聯(lián)網(wǎng)的工作站是CAD 系統(tǒng)的典型硬件環(huán)境，并開始出現(xiàn)了在微型計(jì)算機(jī)上的CAD應(yīng)用軟件；CAD技術(shù)由繪制二維工程圖，發(fā)展到三維造型、自由曲面設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)分析與仿真等工程應(yīng)用，出現(xiàn)了許多成熟的CAD軟件。為了提高CAD軟件與設(shè)備無(wú)關(guān)性和移植性，同時(shí)為滿足不同CAD系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換要求，在此期間相繼推出了有關(guān)的圖形標(biāo)準(zhǔn)，如計(jì)算機(jī)圖形接口、程序員層次交互式圖形系統(tǒng)，以及初始圖形交換規(guī)范、產(chǎn)品模

40、型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)等。</p><p>　　20世紀(jì)90年代以來(lái)，CAD的造型技術(shù)不斷完善，廣泛采用了特征造型和基于約束的參數(shù)化和變量化造型方法，并向集線框、表面、實(shí)體造型統(tǒng)一表示的非流形形體造型發(fā)展。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，CAD技術(shù)也由過(guò)去的單機(jī)或局部分布式聯(lián)網(wǎng)工作方式向基于網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)發(fā)展。同時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，也為CAD技術(shù)的應(yīng)用提供了強(qiáng)大的硬件支持環(huán)境。</p><p>　　我國(guó)CA

41、D技術(shù)的研究始于20世紀(jì)60年代，但當(dāng)時(shí)的研究應(yīng)用范圍極小，主要集中于少數(shù)高等院校和軍工系統(tǒng)。從20世紀(jì)80年代中期開始，原國(guó)家科委及有關(guān)部委將 CAD 技術(shù)的應(yīng)用提到了重要日程，開始在相關(guān)行業(yè)推廣CAD應(yīng)用技術(shù)。20世紀(jì)90年代，原國(guó)家科委又協(xié)同各部委成立了全國(guó)CAD應(yīng)用工程小組，開展我國(guó)CAD應(yīng)用工程，以將CAD技術(shù)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)力。與此同時(shí)，各高等院校和科研機(jī)構(gòu)對(duì)CAD技木的基礎(chǔ)理論與軟件開發(fā)了大量的研究，并取得了豐碩的成果。經(jīng)

42、過(guò)十幾年的努力，我國(guó)已初步建立起具有一定市場(chǎng)規(guī)模的擁有自主版權(quán)的CAD軟件產(chǎn)業(yè)；在全國(guó)范圍內(nèi)建立了CAD應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)和咨詢服務(wù)體系；結(jié)合CAD應(yīng)用工程的需要，富有成效地開展了科學(xué)研究；創(chuàng)建了一套CAD應(yīng)用工程管理工作體系、措施和辦法。目前，我國(guó)在涉及產(chǎn)品及工程設(shè)計(jì)的各領(lǐng)域己廣泛采用CAD技術(shù)，并發(fā)揮著重要的作用。</p><p>　　目前CAD技術(shù)仍在不斷發(fā)展，未來(lái)的CAD技術(shù)為新產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供了一個(gè)綜合性的環(huán)境支持系

43、統(tǒng)，它能全面支持異地的、數(shù)字化的、采用不同設(shè)計(jì)哲理與方法的設(shè)計(jì)工作。近年來(lái)，先進(jìn)制造技術(shù)的快速發(fā)展帶動(dòng)了先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)的同步發(fā)展，CAD技術(shù)正經(jīng)歷著由傳統(tǒng)向現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的轉(zhuǎn)變。為此，清華大學(xué)重秉樞教授等學(xué)者提出了“現(xiàn)代CAD技術(shù)”這一概念?！艾F(xiàn)代CAD技術(shù)”是指在復(fù)雜的大系統(tǒng)下，支持產(chǎn)品自動(dòng)化設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)環(huán)境和設(shè)計(jì)工具各相關(guān)技術(shù)的總稱，它們能使設(shè)計(jì)工作實(shí)現(xiàn)集成化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化，達(dá)到提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量和縮短設(shè)計(jì)周期的目的。

44、</p><p>　　CAD技術(shù)的未未發(fā)展集中體現(xiàn)在集成化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的實(shí)現(xiàn)上。集成化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化是CAD技術(shù)所追求的功能目標(biāo)。集成化要能支持信息集成、過(guò)程集成與企業(yè)集成，其涉及的技術(shù)主要包括數(shù)字化建模、過(guò)程協(xié)調(diào)與管理、產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換及各種CAD、CAM工具等。網(wǎng)絡(luò)化要能支持動(dòng)態(tài)聯(lián)網(wǎng)中設(shè)計(jì)所需的環(huán)境與設(shè)計(jì)技術(shù)。智能化是指在實(shí)現(xiàn)集成化和網(wǎng)絡(luò)化時(shí)采用的智能技術(shù)，如人工智能、專家系統(tǒng)技術(shù)等。[10-11]<

45、/p><p><b>　　第三節(jié) 系統(tǒng)組成</b></p><p>　　通常以具有圖形功能的交互計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，主要設(shè)備有：計(jì)算機(jī)主機(jī)，圖形顯示終端，圖形輸入板，繪圖儀，掃描儀，打印機(jī)，磁帶機(jī)，以及各類軟件。[10-11] </p><p>　　CAD系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)</p><p>　　應(yīng)用軟件：CAD工程應(yīng)用軟件。<

46、;/p><p>　　支撐軟件： (1). CAD工具軟件：Auto CAD Solid Works Pro/E</p><p>　　(2). 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)：Oracle Sybase</p><p>　　3. 系統(tǒng)軟件：(1). 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：TCP/IP，SPX/IPX</p><p>　　(2). 操作系統(tǒng)：Windows 3.x，Windows9

47、5/98/NT</p><p>　　硬件系統(tǒng)：網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算機(jī)，繪圖機(jī)，打印機(jī)</p><p><b>　　系統(tǒng)功能</b></p><p><b>　　1.功能特點(diǎn)</b></p><p>　　(1)設(shè)計(jì)組件重用(Reuse of design components) 　　</p>&l

48、t;p>　　(2)簡(jiǎn)易的設(shè)計(jì)修改和版本控制功能(Ease of design modification and versioning) 　　</p><p>　　(3)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)組件的自動(dòng)產(chǎn)生(Automatic generation of standard components of the design) 　　</p><p>　　(4)設(shè)計(jì)是否滿足要求和實(shí)際規(guī)則的檢驗(yàn)(Vali

49、dation/verification of designs against specifications and design rules) 　　</p><p>　　(5)無(wú)需建立物理原型的設(shè)計(jì)模擬(Simulation of designs without building a physical prototype) 　　</p><p>　　(6)裝配件(一堆零件或者其它裝配件)的

50、自動(dòng)設(shè)計(jì) 　　</p><p>　　(7)工程文檔的輸出，例如制造圖紙，材料明細(xì)表(Bill of Materials) 　　</p><p>　　(8)設(shè)計(jì)到生產(chǎn)設(shè)備的直接輸出 　　</p><p>　　(9)到快速原型或快速制造工業(yè)原型的機(jī)器的直接輸出 </p><p><b>　　2. 基本功能</b></p

51、><p>　　平面繪圖 能以多種方式創(chuàng)建直線、圓、橢圓、多邊形、樣條曲線等基本圖形對(duì)象。 　　</p><p>　　繪圖輔助工具 Auto CAD提供了正交、對(duì)象捕捉、極軸追蹤、捕捉追蹤等 繪圖輔助工具。正交功能使用戶可以很方便地繪制水平、豎直直線，對(duì)象捕捉可 幫助拾取幾何對(duì)象上的特殊點(diǎn)，而追蹤功能使畫斜線沿定位點(diǎn)變得更加容易。 　</p><p>　　編輯圖形 Aut

52、o CAD具有強(qiáng)大的編輯功能，可以移動(dòng)、復(fù)制、旋轉(zhuǎn)、陣列、拉伸、延長(zhǎng)、修剪、縮放對(duì)象等。 </p><p>　　標(biāo)注尺寸 可以創(chuàng)建多種類型尺寸，標(biāo)注外觀可以自行設(shè)定。 　</p><p>　　書寫文字 能輕易在圖形的任何位置、沿任何方向書寫文字，可設(shè)定文字字體、傾斜角度及寬度縮放比例等屬性。 　</p><p>　　圖層管理功能 圖形對(duì)象都位于某一圖層上，可設(shè)定圖層

53、顏色、線型、線寬等特性。 　　</p><p>　　三維繪圖 可創(chuàng)建3D實(shí)體及表面模型，能對(duì)實(shí)體本身進(jìn)行編輯。 　</p><p>　　網(wǎng)絡(luò)功能 可將圖形在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布，或是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)AutoCAD資源。 　</p><p>　　數(shù)據(jù)交換AutoCAD提供了多種圖形圖像數(shù)據(jù)交換格式及相應(yīng)命令。 </p><p>　　二次開發(fā)AutoCAD允許

54、用戶定制菜單和工具欄，并能利用內(nèi)嵌語(yǔ)言Autolisp、Visual Lisp、VBA、ADS、ARX等進(jìn)行二次開發(fā)還可以加載運(yùn)行腳本，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)本身所沒(méi)有的功能，比如三維自動(dòng)旋轉(zhuǎn)。[10-11] </p><p><b>　　3.三維圖形表示法</b></p><p>　　隨著CAD技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了許多種三維模型的表達(dá)方法，使得三維CAD技術(shù)的應(yīng)用成為可能。常見的三

55、維模型的表達(dá)方法有以下幾種:</p><p>　　(1)構(gòu)造型立體幾何表達(dá)法(Constructive Solid Geometry，簡(jiǎn)稱CSG法)</p><p>　　它采用布爾運(yùn)算法則(并、交、減)，將一些簡(jiǎn)單的三維幾何基元(如立方體、圓柱體、環(huán)、錐體)加以組合、變化成復(fù)雜的三維模型實(shí)體，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是，易于控制存儲(chǔ)的信息量，所得到的實(shí)體真實(shí)有效，并且能方便地修改形狀。此方法的缺點(diǎn)是

56、:可用于產(chǎn)生和修改實(shí)體的算法有限，構(gòu)成圖形的計(jì)算量很大。</p><p>　　(2)邊界表達(dá)法(Boundary/Representation，簡(jiǎn)稱Brep)</p><p>　　它根據(jù)頂點(diǎn)、邊和面構(gòu)成的表面來(lái)精確地描述三維模型實(shí)體。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是，能快速地繪制立體模型。此方法的缺點(diǎn)是，它的數(shù)據(jù)是以表格形式出現(xiàn)的，空間占用量大，修改設(shè)計(jì)不如CSG法簡(jiǎn)單，描述缺乏唯一性。</p>

57、;<p>　　(3)參數(shù)表達(dá)法(Parameter Representation)</p><p>　　對(duì)于自由曲面，難于用傳統(tǒng)的幾何基元來(lái)進(jìn)行描述，可用參數(shù)表達(dá)法。這些方法借助參數(shù)化樣條、貝塞爾b(ezier)曲線和B樣條來(lái)描述自由曲面，它的每一個(gè)x， y， z坐標(biāo)都呈參數(shù)化形式。各種參數(shù)表達(dá)格式的差別僅在于對(duì)曲線的控制水平，即局部修改曲線而不影響臨近部分的能力，以及建立幾何體模型的能力。其中較好

58、的一種是非一致有理B樣條法，它能表達(dá)復(fù)雜的自由曲面，允許局部修改曲率，能準(zhǔn)確地描述幾何基元。</p><p>　　(4)單元表達(dá)法(Cell Representation)</p><p>　　單元表達(dá)法起源于分析(如有限元分析)軟件，在這些軟件中，要求將表面離散成單元。典型的單元有三角形、正方形或多邊形，在快速成型技術(shù)中采用的三角形近似(將三維模型轉(zhuǎn)化成STL格式文件)，就是一種單元表達(dá)

59、法在三維面的應(yīng)用形式。</p><p>　　人們?cè)谠O(shè)計(jì)零件時(shí)的原始沖動(dòng)是三維的，是有顏色、材料、硬度、形狀、尺寸、位置、相關(guān)零件、制造工藝等等關(guān)聯(lián)概念的三維實(shí)體，甚至是帶有相當(dāng)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)關(guān)系的三維實(shí)體。只是由于以前的手段有限，人們不得不共同約定了在第一象限(美國(guó)是第三象限)平行正投影的二維視圖表達(dá)規(guī)則，用有限個(gè)相關(guān)聯(lián)的二維投影圖表達(dá)自己的三維設(shè)想。但是，二維繪圖在許多情況下，表達(dá)信息是不唯一和不完整的，必須不斷修

60、正和完善，才能表達(dá)清楚。而且它不能完全表述其設(shè)計(jì)意圖，難于完全表現(xiàn)出思維中零部件的材料、形狀、尺寸、相關(guān)聯(lián)零件等三維實(shí)體?，F(xiàn)在的支持軟件使得人們能夠直接由思維中的三維模型開始設(shè)計(jì)，有了表達(dá)全部幾何參數(shù)和設(shè)計(jì)構(gòu)想的可能，使得整體設(shè)計(jì)過(guò)程能夠在三維模型中分析與研究，并能使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)，因而能夠更好地完善其設(shè)計(jì)思想。三維CAD系統(tǒng)中還有三維/二維的全相關(guān)性。三維CAD系統(tǒng)中的工程圖設(shè)計(jì)與一般二維設(shè)計(jì)系統(tǒng)不完全相同，可以直接由三維模型投影而成，

61、從而保證各個(gè)視圖的正確性，除基本標(biāo)準(zhǔn)的三視圖外，還可以生成軸測(cè)圖、向視圖、各種剖視圖、局部視圖等。在不同的設(shè)計(jì)環(huán)境中，模型都是相互關(guān)聯(lián)的，三維CAD系統(tǒng)中三維/二維的全相關(guān)性可以保證設(shè)計(jì)的</p><p>　　因此，采用三維設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)理念的一種變革，是CAD真正應(yīng)用的開始。[10-11]</p><p>　　第五節(jié) 研究背景及方向</p><p>　　綜合了以上的

62、CAD發(fā)展背景，在未來(lái)CAD技術(shù)發(fā)展將會(huì)是向著智能與自動(dòng)而發(fā)展，當(dāng)然其目的離不開是讓我們的工作生活以及生產(chǎn)更加快捷與方便。而對(duì)于此研究的課題則同樣是利用CAD的二次開發(fā)而讓我們的工作變得方便，所以本文的研究基礎(chǔ) Auto LISP 語(yǔ)言就是我們應(yīng)用的臺(tái)階，有關(guān) Auto CAD 及Auto LISP 語(yǔ)言的介紹本文會(huì)在下一章詳細(xì)介紹。而本文的研究?jī)?nèi)容就是如何利用 Auto CAD 及Auto LISP 語(yǔ)言將我們手中的二維圖紙進(jìn)行參數(shù)化

63、實(shí)體造型。所謂參數(shù)化通俗點(diǎn)就是當(dāng)二維圖紙中尺寸數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，我們可以將變化后的數(shù)據(jù)輸入到一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)話框中，然后生成的實(shí)體將會(huì)對(duì)應(yīng)著變化的數(shù)據(jù)有著相應(yīng)的變化，這樣一來(lái)我們就可以用同樣的程序來(lái)生成不同尺寸的實(shí)體從而滿足了不同的生產(chǎn)要求。</p><p>　　第二章 Auto LISP語(yǔ)言</p><p>　　第一節(jié) Auto CAD簡(jiǎn)介</p><p>　　A

64、utoCAD是美國(guó)Autodesk公司開發(fā)的一種向量式計(jì)算機(jī)輔助制圖軟件，最初版本是1982年推出的AutoCAD R1.0版本，經(jīng)過(guò)10余次的版本更新，AutoCAD已從一個(gè)簡(jiǎn)單的繪圖軟件發(fā)展成為包括三維建模在內(nèi)的功能十分強(qiáng)大的CAD系統(tǒng)，并可以廣泛的應(yīng)用于機(jī)械，化工，電機(jī)，電器，結(jié)構(gòu)，建筑，室內(nèi)設(shè)計(jì)，地圖繪制等各行各業(yè)中的工作圖繪制。</p><p>　　最早期的AutoCAD制圖可以說(shuō)是十分的不便。在80年

65、代后期AutoCAD的早期版本由于當(dāng)時(shí)鼠標(biāo)應(yīng)用的不普及，用AutoCAD制圖十分的不便。當(dāng)時(shí)基本上是為AutoCAD配上數(shù)字化儀，由于數(shù)字化儀價(jià)格不菲加上一塊大大的板子，使用十分的不便，因此早期的AutoCAD制圖基本上沒(méi)有專業(yè)之分，基本上大家都是一筆一劃使用相對(duì)坐標(biāo)來(lái)制一些簡(jiǎn)單的圖。</p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，AutoCAD在制圖方面的發(fā)展可謂日新月異，AutoCAD的版本從80年代我們接

66、觸的R2.16到今天的R2004、R2005、R2006、R2007，無(wú)論從各種實(shí)用的功能到軟件的易用易學(xué)及軟件的容錯(cuò)性都有了極大的改善和提高，操作平臺(tái)也從原來(lái)的DOS逐漸過(guò)渡到WIN9x、WIN2000/NT、WINXP，AutoCAD本身也為各行各業(yè)提供了十分友好的外部接口，因此基于AutoCAD平臺(tái)的二次開發(fā)也在各行各業(yè)得到了充分的發(fā)展。[7-8]</p><p>　　AutoCAD擁有強(qiáng)大的功能，主要分為

67、以下幾個(gè)方面：</p><p>　　繪圖功能：繪圖功能的作用是繪制各類幾何圖形，幾何圖形是由各種圖形元素、塊和陰影線組成，以及對(duì)繪制完成的圖形進(jìn)行標(biāo)注。繪圖功能是AutoCAD的核心。</p><p>　　編輯功能：編輯功能是對(duì)已有圖形進(jìn)行的各種操作，包括形狀和位置的改變、屬性重新設(shè)置、拷貝、刪除、剪切、分解等。</p><p>　　設(shè)置功能：設(shè)置功能用于各類參數(shù)設(shè)

68、置，如圖形屬性、繪圖界限、圖紙單位和比例以及各種系統(tǒng)變量的設(shè)置。</p><p>　　輔助功能：這種功能的作用是幫助繪圖和編輯，包括顯示控制、列表查詢、坐標(biāo)系建立和管理、視區(qū)操作、圖形選擇、點(diǎn)的定位控制、求助信息查詢等。</p><p>　　文件管理功能：用于圖紙文件的管理，包括存儲(chǔ)、打開、打印、輸入和輸出等。 </p><p>　　三維功能：三維功能的作用是建立、

69、觀察和顯示各種三維模型，包括線框模型、曲面模型和實(shí)體模型。</p><p>　　數(shù)據(jù)庫(kù)的管理與連接：該功能通過(guò)鏈接對(duì)象到外部數(shù)據(jù)庫(kù)中實(shí)現(xiàn)圖形智能化，并且?guī)椭褂谜咴谠O(shè)計(jì)中管理和實(shí)時(shí)提供更新的信息。</p><p>　　開放式體系結(jié)構(gòu)：開放式體系結(jié)構(gòu)為用戶或第三廠家提供二次開發(fā)的工具，實(shí)現(xiàn)不同軟件之間的數(shù)據(jù)共享與轉(zhuǎn)換。如在3DSMAX等軟件之間實(shí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。[15-16]</p>

70、<p>　　第二節(jié) AutoCAD三維繪圖</p><p>　　一直以來(lái)，在工程設(shè)計(jì)與生產(chǎn)中，一般采用圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的方法，即用二維的投影圖來(lái)表達(dá)物體的各種信息，設(shè)計(jì)人員要在腦海中構(gòu)思出產(chǎn)品的立體形狀，并根據(jù)投影原理，轉(zhuǎn)化為便于在圖紙上表達(dá)的二維視圖，把設(shè)計(jì)意圖表達(dá)出來(lái)。而生產(chǎn)者則要根據(jù)這些二維的投影圖，想象出機(jī)件實(shí)際的三維形狀，進(jìn)行加工。隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造的飛速發(fā)展，利用先進(jìn)的Auto CAD軟

71、件，直接畫出三維實(shí)體圖形，省去了中間轉(zhuǎn)換過(guò)程，符合人的思維過(guò)程，減輕了設(shè)計(jì)工作量，增強(qiáng)了設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)新意識(shí)。[8-9]</p><p><b>　　1．顯示控制</b></p><p>　　三維圖形不同于二維圖形，它提供的是物體在三維空間中的真實(shí)結(jié)構(gòu)，需要在顯示器上對(duì)觀察物體的效果模擬顯示。在繪圖過(guò)程中為了便于觀察，總是要不斷地改變觀察的角度、遠(yuǎn)近，以提高繪圖的效率和

72、準(zhǔn)確性，所以掌握三維圖形的顯示控制方法是在三維圖形設(shè)計(jì)過(guò)程中首先要掌握的技巧。</p><p>　　Auto CAD提供用戶正交視圖、等軸測(cè)視圖、視點(diǎn)設(shè)置和三維動(dòng)態(tài)觀察器等顯示控制工具。在三維模型中，為了定位或檢查已建模型的正確性，需創(chuàng)建多個(gè)視圖，由于對(duì)每個(gè)視圖都能設(shè)置觀察方向，也可對(duì)每個(gè)視圖建立用戶坐標(biāo)系，在命令執(zhí)行過(guò)程中能夠從一個(gè)視圖轉(zhuǎn)向另一個(gè)視圖作圖。在作圖時(shí)可采用常用的四個(gè)視圖，設(shè)置為主視圖、俯視圖、左視

73、圖及軸測(cè)圖，對(duì)每個(gè)視圖定義不同的UCS，采用并激活便于作圖的當(dāng)前視圖作圖。</p><p><b>　　2．模型創(chuàng)建</b></p><p>　　在Auto CAD中，可以用三種方式創(chuàng)建三維圖形，即線框模式方式、曲面模型方式和實(shí)體模型方式。線框模式為輪廓模式，它由三維的直線和曲線組成，不含面的信息。曲面模式適用多邊形網(wǎng)格定義鑲嵌面，網(wǎng)格面近似于曲面，曲面不透明，且能當(dāng)

74、漢族視線。實(shí)體模型也具有不透明的曲面，但是它卻包含了空間，各實(shí)體對(duì)象間可以執(zhí)行各種運(yùn)算操作（如對(duì)象相加、相減和球交集），從而創(chuàng)建各種復(fù)雜的實(shí)體對(duì)象。</p><p><b>　　3．編輯實(shí)體圖形</b></p><p>　　三維圖形對(duì)象除了可以像二維圖形對(duì)象一樣進(jìn)行移動(dòng)、復(fù)制、刪除、旋轉(zhuǎn)、鏡像等編輯操作外，還可以對(duì)實(shí)體模型進(jìn)行編輯，對(duì)實(shí)體進(jìn)行分解、倒修角剖切、創(chuàng)建截面

75、等操作。</p><p>　　組合體是由基本形體（如棱柱、棱錐、圓柱、圓錐、圓球、圓環(huán)等）通過(guò)堆積和挖切兩種方式形成的復(fù)雜實(shí)體。組合體可以通過(guò)分解操作中的“修改/分解”指令移動(dòng)生成的模型將組合體分解成單個(gè)的實(shí)體塊。</p><p>　　在畫剖切圖時(shí)，要建立各種剖切圖的實(shí)體模型，再用“繪圖/實(shí)體剖切”命令將其剖開剖切以后保留全部或只留下一部分，然后畫上剖切符號(hào)（如是通過(guò)旋轉(zhuǎn)命令形成的實(shí)體，可

76、以在執(zhí)行旋轉(zhuǎn)命令時(shí)，指定270度或180度的旋轉(zhuǎn)角，再畫上剖面線，來(lái)繪制剖視圖）可以采用“SECTION”命令畫剖面圖。</p><p><b>　　4．著色和渲染</b></p><p>　　在Auto CAD中，用戶可以通過(guò)“著色”和“渲染”命令對(duì)三維實(shí)體進(jìn)行色彩處理，使三維實(shí)體更加真實(shí)，從而能夠更加清晰和準(zhǔn)確地觀察和理解實(shí)體模型。在著色模式下，可以和查看和編輯用

77、線框或著色的對(duì)象，它實(shí)際上是對(duì)當(dāng)前圖形畫面進(jìn)行陰影處理的結(jié)果，所以不能執(zhí)行產(chǎn)生亮顯、移動(dòng)光源或添加光源等操作，如果要全面使用光源就必須用渲染。渲染可以使設(shè)計(jì)的實(shí)體比著色圖像更加清晰，形成非常逼真的圖像，但受到時(shí)間和顯示設(shè)備的限制。能在三維實(shí)體中添加光源、附加材質(zhì)，并在場(chǎng)景中加入背景圖片或各種參照體。</p><p>　　另外，在畫三視圖時(shí)，要先設(shè)置好極軸增量角，應(yīng)設(shè)置為45度以便畫出輔助線，再設(shè)置需要的極軸附加角

78、（根據(jù)圖形而定），然后打開極軸設(shè)置開關(guān)，這樣就可以很方便地畫出符合投影關(guān)系的三視圖。也可先畫出俯視圖，再利用復(fù)制及旋轉(zhuǎn)命令來(lái)保證俯視圖與左視圖寬相等。變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，是將用戶的設(shè)計(jì)思想可視化，為創(chuàng)新設(shè)計(jì)打下了較堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，是工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢(shì)。</p><p>　　它為工種設(shè)計(jì)人員提供了強(qiáng)有力的兩維和三維設(shè)計(jì)與繪圖功能。當(dāng)前Auto CAD已經(jīng)廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、服裝、建筑等設(shè)計(jì)領(lǐng)域。隨著計(jì)算機(jī)在各

79、個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，Auto CAD在制圖方面的發(fā)展可謂日新月異，Auto CAD的版本從80年代我們接觸的R2.16到今天的R2004、R2005、R2006、R2007，無(wú)論從各種實(shí)用的功能到軟件的易用易學(xué)及軟件的容錯(cuò)性都有了極大的改善和提高，操作平臺(tái)也從原來(lái)的DOS逐漸過(guò)渡到WIN9x、WIN2000/NT、WINXP，Auto CAD本身也為各行各業(yè)提供了十分友好的外部接口，因此基于Auto CAD平臺(tái)的二次開發(fā)也在各行各業(yè)得到了充分

80、的發(fā)展。</p><p>　　第三節(jié) Auto LISP 簡(jiǎn)介</p><p>　　1. Auto LISP發(fā)展</p><p>　　LISP(List Processing Language)是一種計(jì)算機(jī)的表處理語(yǔ)言，是在人工智能學(xué)科領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。Auto LISP語(yǔ)言是嵌套于AutoCAD內(nèi)部，將LISP語(yǔ)言和AutoCAD有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。使

81、用Auto LISP可以直接調(diào)用幾乎所有的AutoCAD命令。Auto LISP語(yǔ)言既具備一般高級(jí)語(yǔ)言的基本結(jié)構(gòu)和功能，又具有一般高級(jí)語(yǔ)言所沒(méi)有的強(qiáng)大圖形處理功能，在AutoCAD中，用戶可十分方便地利用Auto LISP編程語(yǔ)言對(duì)人AutoCAD進(jìn)行二次開發(fā)，把自己日常工作中常用的某些操作以命令的形式添加到AutoCAD中，然后用戶就可以像使用AutoCAD標(biāo)準(zhǔn)命令一樣使用新添加的命令以完成特定的操作。用戶還可以直接增加和修改Auto

82、CAD命令，隨意擴(kuò)大圖形編輯功能，建立圖形庫(kù)，并對(duì)當(dāng)前圖形進(jìn)行直接訪問(wèn)和修改。 </p><p>　　Auto LISP語(yǔ)言最典型的應(yīng)用之一是實(shí)現(xiàn)二維和三維參數(shù)化繪圖程序設(shè)計(jì)，包括尺寸驅(qū)動(dòng)程序和鼠標(biāo)拖動(dòng)程序等。到目前為止，大多數(shù)參數(shù)化程序都是針對(duì)二維平面圖編制的。實(shí)際上，立體圖形同樣可以實(shí)現(xiàn)參數(shù)化繪圖，在AutoCAD中編制實(shí)體的立體圖參數(shù)化程序比其平面三視圖程序更簡(jiǎn)單，

83、而且立體圖生成后，可以很方便地生成三視圖，剖面圖和軸側(cè)圖等使用。</p><p>　　Auto LISP可直接調(diào)用幾乎所有AutoCAD的命令，Auto LISP語(yǔ)言既具備一般高級(jí)語(yǔ)言的基本結(jié)構(gòu)和功能，又具有一般高級(jí)語(yǔ)言所沒(méi)有的強(qiáng)大圖形處理功能，是當(dāng)今世上CAD軟件中被廣泛采用的語(yǔ)言之一。自從AutoLISP嵌入AutoCAD以后，使僅僅作為交互式圖形編輯軟件的AutoCAD變成真正進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，繪圖的CA

84、D軟件，由于LISP靈活多變，又易于學(xué)習(xí)使用，因而使AutoCAD成為功能很強(qiáng)的工具性軟件。[1-2]</p><p>　　2. Auto LISP的特點(diǎn)</p><p>　　AutoLISP具有如下功能：</p><p>　　(1)AutoLISP語(yǔ)言是在普通LISP的語(yǔ)音基礎(chǔ)上，擴(kuò)充了許多適用于CAD應(yīng)用的特殊功能而形成的，一種僅能以解釋方式運(yùn)行于AutoCAD

85、內(nèi)部的解釋性程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。</p><p>　　(2)AutoLISP語(yǔ)言中的一切成分是以函數(shù)的形式給出的，它沒(méi)有語(yǔ)句概念或其他語(yǔ)法結(jié)構(gòu)。執(zhí)行AutoLISP程序就是執(zhí)行一些函數(shù)，再調(diào)用其他函數(shù)。</p><p>　　(3)AutoLISP把數(shù)據(jù)和程序統(tǒng)一表達(dá)為表結(jié)構(gòu)，即S-表達(dá)式，故可把程序當(dāng)作數(shù)據(jù)來(lái)處理，也可把數(shù)據(jù)當(dāng)作程序來(lái)執(zhí)行。</p><p>　　(4）Au

86、to LISP語(yǔ)言中的程序運(yùn)行過(guò)程就是對(duì)函數(shù)求值的過(guò)程，是在對(duì)函數(shù)求值過(guò)程中實(shí)現(xiàn)函數(shù)的功能。它是嵌入性語(yǔ)言，不是在操作系統(tǒng)下運(yùn)行，而是運(yùn)行于AutoCAD的環(huán)境中，即節(jié)省時(shí)間又提高了效率。</p><p>　?。?）AutoLISP語(yǔ)言的主要控制結(jié)構(gòu)是采用遞歸方式。遞歸方式的使用，使得程序簡(jiǎn)單易懂。</p><p>　?。?）Auto LISP語(yǔ)言中加入了與圖形處理有關(guān)的語(yǔ)句，可以編程實(shí)現(xiàn)

87、對(duì)AutoCAD當(dāng)前圖形數(shù)據(jù)庫(kù)的直接訪問(wèn)以及對(duì)屏幕圖形的適時(shí)修改，為實(shí)現(xiàn)交互設(shè)計(jì)以及在繪圖領(lǐng)域應(yīng)用人工智能提供了方便。</p><p>　　第四節(jié) 關(guān)于Visual LISP</p><p>　　Visual LISP是Autodesk公司在1997年的AutoCAD R14版本中推出的。它是為加速Auto LISP程序開發(fā)而設(shè)計(jì)的軟件開發(fā)工具。Visual LISP包括文本編輯器、格式

88、編排器、語(yǔ)法檢查器、源代碼調(diào)試器、檢驗(yàn)和監(jiān)視工具、文件編譯器、工程管理系統(tǒng)、上下文相關(guān)幫助與自動(dòng)匹配功能和智能化控制臺(tái)等。Visual LISP的用戶界面良好，用過(guò)Microsoft軟件的用戶只需很短的時(shí)間即可掌握它。</p><p>　　Visual LISP兼容以前的Auto LISP程序。在Visual LISP集成環(huán)境下開發(fā)Auto LISP程序，不再像以前那樣編輯程序時(shí)，要用其他系統(tǒng)的文本編輯程序編寫程

89、序代碼；調(diào)試程序時(shí)需要用戶自己決定在程序的什么位置插入打印語(yǔ)句，以便查看變量的內(nèi)容；在程序運(yùn)行正常后還必須將插入的調(diào)試代碼刪除或注釋。在Visual LISP集成環(huán)境下可以便捷、高效的開發(fā)Auto LISP，可以經(jīng)過(guò)編譯得到運(yùn)行效率高、代碼緊湊、源代碼受到保護(hù)的應(yīng)用程序。[3-4]</p><p>　　作為新一代的LISP語(yǔ)言，Visual LISP全面兼容Auto LISP，并提供了一個(gè)全新的可視化集成開發(fā)環(huán)境

90、。Visual LISP的集成開發(fā)環(huán)境（VLISP IDE）提供了許多功能：</p><p>　　1 、提供語(yǔ)法檢查功能，方便用戶查找錯(cuò)誤的Auto LISP語(yǔ)句結(jié)構(gòu)以及在調(diào)用內(nèi)部函數(shù)時(shí)不恰當(dāng)?shù)淖兞款愋汀?lt;/p><p>　　2 、專門為Auto LISP設(shè)計(jì)的源程序調(diào)試器支持單步調(diào)試和跳轉(zhuǎn)調(diào)試，并同時(shí)顯示源程序代碼窗口和AutoCAD 設(shè)計(jì)窗口以適時(shí)反映調(diào)試結(jié)果。</p>

91、<p>　　3 、文本編輯器自動(dòng)將Auto LISP源程序進(jìn)行顏色分類處理， 方便用戶閱讀和檢查。書寫格式管理器可將Auto LISP源程序按AutoCAD2004規(guī)定的書寫格式進(jìn)行重排，增加了程序的可讀性。</p><p>　　4 、提供變量和表達(dá)式查看功能，可隨時(shí)了解某個(gè)變量或表達(dá)式的賦值情況。</p><p>　　5 、工程管理器可管理多個(gè)Auto LISP程序。</

92、p><p>　　第五節(jié) 軟件的界面及使用方法</p><p>　　1. 工作路徑的設(shè)置</p><p>　　1. 將鼠標(biāo)箭頭對(duì)準(zhǔn)AutoCAD圖標(biāo)，單擊鼠標(biāo)右鍵，將鼠標(biāo)移至“屬性”。</p><p>　　2. 鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊“屬性”欄 ，出現(xiàn)如圖2-1所示的對(duì)話框，在“起始位置”欄輸入所存放程序。</p><p>　　圖

93、2-1 AutoCAD對(duì)話框</p><p>　　3. 進(jìn)入AutoCAD繪圖軟件界面后，點(diǎn)擊“工具”欄，將鼠標(biāo)箭頭移至“選項(xiàng)…”欄。如圖2-2所示。</p><p><b>　　圖 2-2 工具欄</b></p><p>　　4. 鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊“選項(xiàng)…”欄，出現(xiàn)如圖2-3所示的對(duì)話框。在“文件”欄下點(diǎn)擊“支持文件搜索路徑”，在此欄中添加與起始

94、位置相同的文件搜索路徑。然后點(diǎn)擊“確定”按鈕，這樣整個(gè)工作路徑設(shè)置完成。</p><p>　　圖 2-3 添加支持路徑</p><p>　　5. 在以后編制完參數(shù)化程序后，只需把程序存儲(chǔ)在上述指定的位置即可。</p><p>　　2. Visual LISP工作界面 </p><p&

95、gt;　　1. 在AutoCAD繪圖軟件界面內(nèi)，點(diǎn)擊“工具” —“AutoLISP” —“Visual LISP 編輯器”，如圖2-4所示。</p><p>　　圖 2-4 打開Visual LISP 編輯器</p><p>　　鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊“Visual LISP 編輯器”，出現(xiàn)如圖2-5所示的對(duì)話框。在該對(duì)話框內(nèi)點(diǎn)擊右上角的“文件” ——“新建文件”。則出現(xiàn)AutoLISP的編輯文本“

96、<未命名 0>”。即為Visual LISP的工作界面 </p><p>　　圖 2-5 Visual LISP的工作界面</p><p>　　3. 加載和卸載AutoLISP文件。</p><p>　　加載AutoLISP文件有以下幾種方式：</p><p><b>　　(1)命令行方式 </b><

97、/p><p>　　當(dāng)回到AutoCAD環(huán)境下，用Load函數(shù)裝載后就可以執(zhí)行了，執(zhí)行時(shí)，如果程序中沒(méi)有defun函數(shù)，系統(tǒng)便邊裝入邊運(yùn)行；若有defun定義的命令或函數(shù)，裝載后只需在Command（如果是中文AutoCAD，Command被漢化成了“命令：”）提示符下鍵入defun函數(shù)定義的命令名或函數(shù)名即可運(yùn)行相應(yīng)的命令或函數(shù)。</p><p><b>　　加載文件格式：</

98、b></p><p>　　Command:(load“驅(qū)動(dòng)器：\\路徑\\文件名”)</p><p><b>　　卸載文件格式：</b></p><p>　　Command:(load“驅(qū)動(dòng)器：\\路徑\\文件名”)</p><p><b>　　(2)對(duì)話框方式</b></p>

99、<p>　　選擇下拉菜單“工具”——“ AutoLISP”——“加載”選項(xiàng)，會(huì)出“加載/卸載應(yīng)用程序”對(duì)話框如圖2-6所示。選擇所需要加載的LISP文件，點(diǎn)擊加載即可。我們可以在命令行中看到成功加載提示信息。</p><p>　　圖 2-6 加載程序文件界面</p><p><b>　　(3)自動(dòng)加載</b></p><p>　　在A

100、utoCAD工作目錄下有一個(gè)ACAD.LSP文件，它是當(dāng)AutoCAD啟動(dòng)，新建文件，打開文件時(shí)自動(dòng)裝載的AutoLISP程序。用戶可以修改它：實(shí)現(xiàn)一定的目的。例如，用戶想要在AutoCAD啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)裝入自己定義的函數(shù)或程序，則可以在ACAD.LSP程序中加入（defun XXX()）程序段或(load“XXX”)函數(shù)。</p><p>　　在裝入ACAD.LSP文件時(shí)若出現(xiàn)一條AutoLISP錯(cuò)誤，剩余的文件就

101、會(huì)被忽略而不裝入，并提示出錯(cuò)。如果一個(gè)Load函數(shù)的調(diào)用是成功的，它就返回被加載的文件中最后的那個(gè)表達(dá)式的值。</p><p>　　4. 運(yùn)行AutoLISP程序。</p><p>　　裝載完成后，我們就可以運(yùn)行defun定義的函數(shù)了。</p><p>　　在Command提示符下鍵程序名執(zhí)行該程序段，即可運(yùn)行程序所要求內(nèi)容。[4-5]</p><

102、;p>　　第三章 AutoLISP在3D繪圖中的應(yīng)用</p><p>　　第一節(jié) 三維繪圖概述</p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，從二維著手進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)方法已不能適應(yīng)生產(chǎn)的需要，越來(lái)越多的設(shè)計(jì)人員正在或準(zhǔn)備從三維入手進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，因?yàn)檫@更符合我們現(xiàn)在的思維習(xí)慣，而且三維模型包含的信息更多，更完整，也更有利于與計(jì)算機(jī)輔助工程，制造等系統(tǒng)的結(jié)合。</p>

103、<p>　　一、三維造型的優(yōu)越性</p><p>　　1、三維圖形比二維圖形包含更多的信息</p><p>　　在現(xiàn)實(shí)生活中，物體都是以三維形式存在的，人們對(duì)三維圖像更容易理解。二維圖形只是人們?yōu)榱松a(chǎn)某種產(chǎn)品而“設(shè)計(jì)”的一種表達(dá)方式。三維圖形不僅包含二維圖形包含的所有信息，而且它還可以著色，根據(jù)物體的材料貼圖。如果想要得到二維圖形也只需要在某一個(gè)方向投影就可以。</p&g

104、t;<p>　　2．三維造型比二維繪圖更容易</p><p>　　三維造型比二維繪圖更容易。例如，如果想要表達(dá)一個(gè)立方體，三維圖形只需要輸入長(zhǎng)寬高。而二維圖形則需要用三視圖來(lái)表達(dá)，需要輸入的信息更多。如果是由立方體，錐體，圓柱體等組合起來(lái)的實(shí)體，用三維繪制就更簡(jiǎn)單。更易于CAM連接起來(lái)。計(jì)算機(jī)輔助制造不僅需要物體各個(gè)表面的幾何信息，而且還需要各個(gè)表面的相對(duì)位置等拓?fù)湫畔?。二維圖形雖然也能夠表達(dá)這些信

105、息，但是這種信息只能靠經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的人來(lái)識(shí)別，計(jì)算機(jī)識(shí)別是非常困難的。經(jīng)過(guò)三維實(shí)體造型所繪制的立體圖可以完整地表達(dá)物體的幾何信息和拓?fù)湫畔?，更易與CAM連接起來(lái)。</p><p>　　二、用AutoLISP在三維繪圖中的應(yīng)用</p><p>　　目前為止，大多數(shù)參數(shù)化程序是針對(duì)二維平面圖而言的。參數(shù)化平面繪圖確實(shí)能夠減少繪圖工作量。對(duì)于一組結(jié)構(gòu)固定而只是尺寸大小變化的系列產(chǎn)品的圖樣，采用Aut

106、oLISP編制參數(shù)化程序，用戶只需要輸入一組新的參數(shù)值，就能自動(dòng)生成相應(yīng)尺寸的圖樣。這個(gè)過(guò)程對(duì)立體圖同樣可以使用，而且對(duì)平面圖的編程要比立體圖編程麻煩得多，有時(shí)幾乎是不可能的，因此從這個(gè)意義上講編制系列產(chǎn)品的立體圖參數(shù)化程序更有意義。而且只要編程者對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)模型很清楚，編制其立體圖程序一般比其平面三視圖程序更簡(jiǎn)單，而且立體圖生成后，可以很方便地生成三視圖，剖面圖和軸側(cè)圖。</p><p>　　在用AutoLIS

107、P進(jìn)行三維參數(shù)化設(shè)計(jì)之前，我們先要掌握一些AutoCAD三維繪圖的一些基本知識(shí)。AutoCAD三維繪圖的概念以及基本的三維繪圖指令，是使用AutoLISP進(jìn)行三維參數(shù)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。[4-5]</p><p>　　Auto LISP三維造型基礎(chǔ)</p><p><b>　　一．坐標(biāo)系統(tǒng)</b></p><p>　　Auto CAD的坐標(biāo)系分為世界