周鋒的畢業(yè)論文做的畢業(yè)論文基于autolisp的autocad若干智能輔助設(shè)計功能二次開發(fā)

1、本科畢業(yè)論文基于基于 AutolispAutolisp 的的 AutoCADAutoCAD 若干智能若干智能輔助設(shè)計功能二次開發(fā)輔助設(shè)計功能二次開發(fā)姓姓名名周周鋒鋒學(xué)學(xué)院院機械工程學(xué)院機械工程學(xué)院專專業(yè)業(yè)機械設(shè)計制造及自動化機械設(shè)計制造及自動化指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師陳陳龍龍完成日期完成日期20102010 年年 6 6 月月學(xué)學(xué)號號06140103180614010318上海理工大學(xué)全日制本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）承諾書本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文）是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，嚴格按照學(xué)校和學(xué)院的有關(guān)規(guī)定由本人獨立完成。文中所引用的觀點和參考資料均已標注并加以注釋。 論文研究過程中不存在抄襲他人研究成果和

2、偽造相關(guān)數(shù)據(jù)等行為。如若出現(xiàn)任何侵犯他人知識產(chǎn)權(quán)等問題，本人愿意承擔相關(guān)法律責任。承諾人（簽名）：日期：基于 Autolisp 的 AutoCAD 若干智能輔助設(shè)計功能二次開發(fā)摘要AutoCAD 是當今風靡世界的 CAD 應(yīng)用軟件，為了提高其繪圖效率，增強其設(shè)計能力，常會用到 AutoLISP 及 DCL 對其進行二次開發(fā)。應(yīng)用 Autolisp 編寫設(shè)計DCL 對話框控制程序，在執(zhí)行 Autolisp 的同時，調(diào)用一個對話框，提供多樣化的接口，并提供程序執(zhí)行時所需的數(shù)據(jù)或選項于一身。本文運用 AutoCAD 的強大的二次開發(fā)功能， 完成粗糙度的智能標注系統(tǒng)的開發(fā)和標準件庫的系統(tǒng)的開發(fā)。1、A

3、utoCAD 可用多種方法進行二次開發(fā)，如 Autolisp、ObjectARX、Vlisp等，由于其語法簡單，功能函數(shù)強大，直譯式程序，橫跨各操作平臺等優(yōu)勢，最終選用 Autolisp。2、一個成功的 AutoCAD 二次開發(fā)，必須由多種技術(shù)支持。本文運用參數(shù)化設(shè)計技術(shù)，菜單定制技術(shù)，DCL 對話框技術(shù)，為 AutoCAD 的二次開發(fā)提供了強大的工具。3、實現(xiàn)粗糙度的智能標注，包括自動對齊、自動調(diào)整角度、自由改變粗糙度大小和數(shù)值等功能，使得粗糙度的標注簡單方便。4、實現(xiàn)典型標準件的參數(shù)化設(shè)計，完成了六角頭螺栓、雙頭螺柱、螺母、軸的參數(shù)化設(shè)計。標準件的設(shè)計將使設(shè)計者擺脫許多繁瑣工作。根據(jù)以上技

4、術(shù)，最后開發(fā)一個粗糙度智能標注和標準件參數(shù)化繪制系統(tǒng)。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：AutoCAD ；二次開發(fā) ；Autolisp ；DCL 對話框 ；粗糙度標注 ；標準件Autolisp ofAutoCAD-based smart-aided design features anumber of extended developmentAbstractAutoCAD is the most popular CAD software in the world. In order to improvedrawing efficiency and design ability,users always use A

5、utolisp and DCL to makeextended developments. Using Autolisp to write DCL dialog box,at the sametime,carrying out Autolisp program.Users can transfer a dialog box and offer adiversified interfaces and offer the information and option when programs are used.In this paper,AutoCADs powerful ability of

6、extended development is used toachieve the smart tagging of coarseness and the exploitation of standard parts.(1)Users use a lot of ways to accomplish extended developments,such as e of theadvantage of Autolisps easy language powerful function,direct translation procedureand various platforms,Autoli

7、sp is a good choice.(2)A successful extended development of AutoCAD needs mang technicalsupports.The technology of parameterize design,DCL d afford powerful supports toachieve extended development.(3)Theintelligenceofcoarsenesstraggingcanachievethefunctionofalignment,adjusting angle,the change of it

8、s size andnumerical value.Whichs veryconvience.(4)This test contains four standard parts,such as hexagon headed bolt,double endbolt,shafts,nut.Its very convience to users.The system of standard parts and coarseness tragging have been developedbasing on the technologies which have been mentioned abov

9、e.Keywords:extended ；developments ；AutoCAD ；autolisp ；DCL dialogbox ；standard parts ；coarseness tragging.目錄基于 Autolisp 的 AutoCAD 若干智能輔助設(shè)計功能二次開發(fā).1摘要.3Abstract.4目錄.5第一章 緒論.11.1AutoCAD 二次開發(fā)的歷史.11.2AutoCAD 二次開發(fā)的現(xiàn)狀.21.3AutoCAD 二次開發(fā)的發(fā)展.21.4AutoCAD 二次開發(fā)工具種類.21.5AutoCAD 二次開發(fā) 流程簡介.41.5.1 二次開發(fā)概述.41.5.2 開發(fā)流程.4

10、1.5.3 程序的運行.51.5.4 二次開發(fā)結(jié)論.61.6 基于 Autolisp 的 AutoCAD 若干輔助設(shè)計功能開發(fā).6第二章 AutoCAD 二次開發(fā)技術(shù)基礎(chǔ).8參數(shù)化設(shè)計技術(shù).82.1.1 參數(shù)化設(shè)計的本質(zhì)及意義.82.1.2 參數(shù)化設(shè)計在 CAD 中的應(yīng)用.8菜單定制.9菜單程序編寫.92.2.2 菜單程序加載.102.2.3 程序加載完成.102.3 DCL 對話框編制.102.3.1 DCL（Dialogue Control Language）的強大功能.102.3.2 DCL 程序設(shè)計的基本結(jié)構(gòu).112.3.3 DCL 對話框的程序編寫.11第三章 粗糙度的智能標注.15

11、3.1 粗糙度簡介.153.1.1 粗糙度基本符號.153.1.2 粗糙度的分類.153.1.3 粗糙度的標注方法.163.2 粗糙度程序編寫與功能實現(xiàn).163.2.1 程序.173.2.2 粗粗糙度輔助標注程序?qū)崿F(xiàn).18第四章 標準件的設(shè)計.204.1 六角頭螺栓.204.1.1 標準件參數(shù)化設(shè)計.204.1.2 圖像繪制命令編寫.224.1.3 效果圖展示.224.2 雙頭螺柱.224.2.1 標準件參數(shù)化設(shè)計.234.2.2 圖形繪制程序編寫.244.2.3 效果圖展示.244.3 軸.254.3.1 標準件參數(shù)化設(shè)計.254.3.2 圖形繪制命令編寫.264.3.3 效果圖展示.264

12、.4 螺母.274.4.1 標準件參數(shù)化設(shè)計.274.4.2 圖形繪制命令編寫.274.4.3 效果圖展示.28第五章 系統(tǒng)開發(fā).295.1 組成圖.295.2 系統(tǒng)的開發(fā)效果展示.295.2.1 粗糙度智能標注系統(tǒng).295.2.2 標準件設(shè)計系統(tǒng).31第六章 結(jié)論及展望.336.1 結(jié)論.336.2 展望.33參考文獻.35致謝.36第一章 緒論AutoCAD 榮登全球繪圖軟件的龍頭寶座，主要是因為它具有開放的體系結(jié)構(gòu)。它允許用戶和開發(fā)者采用高級編程語言對其進行擴充和修改，即二次開發(fā)，能最大限度地滿足用戶的特殊要求。1.1 AutoCAD 二次開發(fā)的歷史CAD 產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了以 80 年代后

13、期的 CAD 初步應(yīng)用，以及 90 年代中頁的“甩圖板工程”為代表的兩次浪潮。而從 2006 年開始起，讓人明顯地感到，中國 CAD 產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮已經(jīng)來臨了。第一次浪潮源于 AutoCAD 進入中國。 1990 年。 那時 AutoCAD 還是 2.6 版。這次浪潮促進了很多高校、科研院所和大型企業(yè)開始圍繞 AutoCAD 進行二次開發(fā)。第二次浪潮源于科技部在“九五”期間推進“甩圖板工程” 。這期間，CAXA（當時叫北航海爾） 、高華（現(xiàn)在的英泰） 、凱思、開目、大天、凱圖、大凱、CCAD（深圳喬納森）等一批國內(nèi)自主版權(quán) CAD 在政府和市場的雙重推動下成長起來。那時，對國產(chǎn) CAD軟

14、件最大的挑戰(zhàn)是與 AutoCAD 盜版這種幾乎不要錢的軟件競爭；另外，與 AutoCAD 的兼容性，企業(yè)的工程師使用 AutoCAD 的習慣也是很大挑戰(zhàn)，并且這些自主版權(quán)軟件的開放性方面也存在不足。同時，國內(nèi)基于 AutoCAD 二次開發(fā)的商品化軟件也空前繁榮，大恒、InteCAD、艾克斯特、天河、思普、浪潮（現(xiàn)華天軟件） 、天舟、歐磊等 CAD 軟件得到了廣泛的應(yīng)用。兩種類型的 CAD 軟件廠商之間，也展開了激烈競爭。在這個階段，二維 CAD 軟件已經(jīng)達到了實用化水平。在這次浪潮之中，CAXA 脫穎而出，成為國產(chǎn)二維 CAD 的典型代表。當時， CAXA 推出了 400 多元一套的二維 CA

15、D 軟件， 徹底改變了市場格局，后來又推出了三維 CAD 軟件，而 CAXA 的 CAM 也是一大特色。其它 CAD 軟件公司則逐漸將重點轉(zhuǎn)向了 CAPP/PDM 等產(chǎn)品，并開始代理國外 CAD/PLM 巨頭的高端軟件產(chǎn)品。而 1998 年，Autodesk 收購 Genuis，自己推出機械版和電氣版，使得國內(nèi)基于 AutoCAD 進行二次開發(fā)的 CAD 軟件的生存空間減小了很多。值得贊賞的是，2001 年，新洲協(xié)同軟件公司研發(fā)、推出了自主品牌的三維CAD 軟件 Solid2000（Solid3000 的前身） 。1.2 AutoCAD 二次開發(fā)的現(xiàn)狀A(yù)utoCAD 應(yīng)該是機械工程師最為熟悉的

16、工程軟件了,而且在工程師眼中AutoCAD 幾乎成了 CAD 軟件的代名詞了,一提到 CAD 三個字母,首先會想到的是 AutoCAD,這也不的不讓人對 Autodesk 公司的推廣手段感到敬佩。AutoCAD 發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)是一個比較通用的適合各個行業(yè)進行設(shè)計工作的平臺了，這是毋庸置疑的，在這里只談 AutoCAD 的二維功能，可能有好多人都不知道 AutoCAD 還能夠進行三維建模，不過比起其三維平臺 Inventor 的建模功底 AutoCAD 的這點小伎倆可以忽略了。盡管 AutoCAD 已經(jīng)提供足夠強大的各種功能，但是為了提高效率、也為了滿足各個企業(yè)不同產(chǎn)品生產(chǎn)、設(shè)計的需求，可能會對

17、 AutoCAD 做一些可以滿足自己需求功能的二次開發(fā)，以提高自己的設(shè)計效率，例如建立自己公司產(chǎn)品的模型數(shù)據(jù)庫，對模型實現(xiàn)可參數(shù)化設(shè)計，一些快捷功能的開發(fā)等等。AutoCAD 不是一個密閉的軟件，它給設(shè)計者預(yù)留了一扇通向 AutoCAD 內(nèi)部系統(tǒng)的大門API。對于 AutoCADAutoCAD 進行二次開發(fā)。1.3 AutoCAD 二次開發(fā)的發(fā)展隨著 AutoCAD 軟件在各行各業(yè)的應(yīng)用日趨廣泛，其二次開發(fā)的應(yīng)用研究也逐漸深入，不在局限于上述的領(lǐng)域的參數(shù)化設(shè)計。像利用 AUTOLISP 二次開發(fā)語言對分形幾何圖形進行設(shè)計研究，用AUTOLISP 開發(fā)出注塑模澆注系統(tǒng)， 用 AutoCAD 二次

18、開發(fā)技術(shù)實現(xiàn)了技術(shù)要求自動標注系統(tǒng)，用 VBA 開發(fā)出了 AutoCAD 標注圖紙圖欄系統(tǒng)等，等各種技術(shù)，從而為 AutoCAD 二次開發(fā)的技術(shù)應(yīng)用開辟了一條新路徑。1.4 AutoCAD 二次開發(fā)工具種類AutoCAD 可用多種方法進行二次開發(fā)， 為 AutoCAD 二次開發(fā)者提供了巨大的方便。(1)(1) AutoLISPAutoLISPAutoLISP 的全名是 LIST Processing Language，她出現(xiàn)于 1985 年推出的AutoCAD R2.18 中，是一種嵌入在 AutoCAD 內(nèi)部的編程語言，是 LISP 原版的一個子集，她一直是低版本 AutoCAD 的首選編程

19、語言。它是一種表處理語言，是被解釋執(zhí)行的，任何一個語句鍵入后就能馬上執(zhí)行，它對于交互式的程序開發(fā)非常方便。其缺點是繼承了 LISP 語言的編程規(guī)則而導(dǎo)致繁多的括號。(2)(2) ADSADSADS 的全名是 AutoCAD Development System，它是 AutoCAD 的 C 語言開發(fā)系統(tǒng)，ADS 本質(zhì)上是一組可以用 C 語言編寫 AutoCAD 應(yīng)用程序的頭文件和目標庫，它直接利用用戶熟悉的各種流行的 C 語言編譯器，將應(yīng)用程序編譯成可執(zhí)行的文件在 AutoCAD 環(huán)境下運行，這種可以在 AutoCAD 環(huán)境中直接運行的可執(zhí)行文件叫做 ADS 應(yīng)用程序。ADS 由于其速度快，又

20、采用結(jié)構(gòu)化的編程體系，因而很適合于高強度的數(shù)據(jù)處理，如二次開發(fā)的機械設(shè)計 CAD、工程分析 CAD、建筑結(jié)構(gòu) CAD、土木工程 CAD、化學(xué)工程 CAD、電氣工程 CAD 等。(3)(3) ObjectARXObjectARXObjectARX 是一種嶄新的開發(fā) AutoCAD 應(yīng)用程序的工具， 她以 C+為編程語言，采用先進的面向?qū)ο蟮木幊淘恚峁┛膳c AutoCAD 直接交互的開發(fā)環(huán)境，能使用戶方便快捷地開發(fā)出高效簡潔的 Auto CAD 應(yīng)用程序。ObjectARX并沒有包含在 AutoCAD 中，可在 AutoDESK 公司網(wǎng)站中去下載，其最新版本是ObjectARX forAuto

21、CAD 2000，它能夠?qū)?AutoCAD 的所有事務(wù)進行完整的、先進的、面向?qū)ο蟮脑O(shè)計與開發(fā)，并且開發(fā)的應(yīng)用程序速度更快、集成度更高、穩(wěn)定性更強。(4)(4) VlispVlispVLISP 已經(jīng)被完整地集成到 AutoCAD 2000 中，她為開發(fā)者提供了嶄新的、增強的集成開發(fā)環(huán)境， 一改過去在 AutoCAD 中內(nèi)嵌 AtuoLISP 運行引擎的機制，這樣開發(fā)者可以直接使用 AutoCAD 中的對象和反應(yīng)器，進行更底層的開發(fā)。其特點為自身是 AutoCAD 2000 中默認的代碼編輯工具；用它開發(fā)AutoLISP 程序的時間被大大地縮短，原始代碼能被保密，以防盜版和被更改；能幫助大家使用

22、 ActiveX 對象及其事件； 使用了流行的有色代碼編輯器和完善的調(diào)試工具，使大家很容易創(chuàng)建和分析 LISP 程序的運行情況。(5)(5) VBAVBAVBA 即 Mcrosoft office 中的 Visual Basic for Applications，它被集成到AutoCAD 2000 中。 VBA 為開發(fā)者提供了一種新的選擇， 也為用戶訪問 AutoCAD2000 中豐富的技術(shù)框架打開一條新的通道。VBA 和 AutoCAD 2000 中強大的ActiveX 自動化對象模型的結(jié)合，代表了一種新型的定制 AutoCAD 的模式構(gòu)架。通過 VBA，我們可以操作 AutoCAD，控制

23、ActiveX 和其它一些應(yīng)用程序，使之相互之間發(fā)生互易活動。1.5 AutoCAD 二次開發(fā) 流程簡介二次開發(fā)概述二次開發(fā)概述AutoCAD 是當今風靡世界的 CAD 應(yīng)用軟件， 為了提高其繪圖效率， 增強其設(shè)計能力，常會用到 AutoLISP 及 DCL 對其進行二次開發(fā)。由于 AutoLISP 及DCL 均附著于 AutoCAD 軟件內(nèi)，AutoLISP 是編寫繪圖、編輯圖形等程序的表處理語言，易學(xué)易用且功能強大；DCL 是用戶對話框設(shè)計語言，可設(shè)計出簡潔、美觀且人機交互強的用戶對話框。二者配合使用，對 AutoCAD 有著強大的二次開發(fā)能力。以雙頭螺柱為例,說明如何應(yīng)用 AutoLIS

24、P 和 DCL 對 AutoCAD 進行二次開發(fā)及開發(fā)效果。開發(fā)流程開發(fā)流程1 用用 DCL 編寫用戶對話框界面編寫用戶對話框界面根據(jù)設(shè)計意圖，編寫用戶對話框，如圖1-1所示。圖1-1 用戶對話框界面用戶點擊圖中單選按鈕，選取繪圖所需的國標及等級代號，右側(cè)則展現(xiàn)對應(yīng)螺柱樣式的圖片。在圖中下拉列表框中選取所需公稱直徑 d 和公稱長度 l，選取或輸入所需旋轉(zhuǎn)角度 angle，點擊“確定”按鈕在 AutoCAD 界面中繪出所希望的雙頭螺柱。2 制作制作 SLD 文件文件為了實現(xiàn)用戶對話框中的八種類型的雙頭螺柱的圖像顯示,首先在AutoCAD軟件的繪圖區(qū)域中分別繪制這八種類型的雙頭螺柱,然后在命令行中

25、輸入“mslide”命令,分別創(chuàng)建相應(yīng)的幻燈片文件。制作幻燈片文件前盡量將每種類型的圖形居中且填滿繪圖區(qū)域。3 編寫編寫 LISP 程序程序LISP 程序在二次開發(fā)各環(huán)節(jié)中是唯一具有驅(qū)動能力的，它用來開啟用戶對話框，響應(yīng)用戶動作，控制繪圖命令，直至完成開發(fā)任務(wù)。程序由一個主程序和四個子程序組成。圖1-2 主程序流程圖四個子程序使得主程序變得簡潔明了，且便于修改。分別是：一個參數(shù)預(yù)設(shè)子程序，兩個動作響應(yīng)子程序和一個繪圖子程序。4 自定義并加載局部菜單自定義并加載局部菜單將以上涉及到的文件均保存在 AutoCAD 所在目錄的 Support 文件夾下，在命令行中輸入相應(yīng)命令，對程序進行調(diào)試。在調(diào)試

26、無誤后，編寫局部菜單。菜單文件編寫完成，在 AutoCAD 命令行中輸入 menuload 命令進行菜單的加載。程序的運行程序的運行進行 AutoCAD 操作環(huán)境，點擊“自編 LISP”菜單，選擇“雙頭螺柱”命令，如圖 1-3 所示。此時系統(tǒng)彈出“雙頭螺柱”對話框，如圖 1-4 所示。圖 1-3 自定義菜單此時，對話框會響應(yīng)用戶動作，對話框如圖 1-5 所示。點擊“確定” ，關(guān)閉對話框，進入繪圖程序，要求用戶輸入基點，如圖 1-6 所示?；c輸入完畢，繪圖自動完成，如圖 1-7 所示。圖 1-5 對話框響應(yīng)用戶動作界面圖 1-5 基點輸入提示圖 1-6 程序繪圖有時用戶可能并不專業(yè)， 選取的公

27、稱直徑與公稱長度的組合并不在機械設(shè)計手冊中。此時，點擊“確定”后會彈出 AutoCAD 信息對話框，如圖 1-7 所示。圖 1-7 信息提示二次開發(fā)結(jié)論二次開發(fā)結(jié)論由圖例可知， 應(yīng)用 AutoLISP 和 DCL 可以對 AutoCAD 進行十分有效的二次開發(fā)。不但可以開發(fā)出各種零件庫，大大提高繪圖效率，還可以減少甚至免除用戶翻閱手冊的繁重工作，從而使得 AutoCAD 真正地起到輔助設(shè)計的作用。1.6 基于 Autolisp 的 AutoCAD 若干輔助設(shè)計功能開發(fā)AutoCAD 可用多種方法進行二次開發(fā)，為 AutoCAD 二次開發(fā)者提供了巨大的方便，基于各方面綜合的考慮，本文采用 aut

28、olisp 開發(fā)工具。要更快更好的完成 AutoCAD 的二次開發(fā)，需要多種技術(shù)支持，本文采用參數(shù)化技術(shù)，菜單定制技術(shù)，對話框編制技術(shù)，來更好的完成開發(fā)任務(wù)。人工完成粗糙度的標注將給 AutoCAD 的使用者造成很多麻煩， 本文中的粗糙度的智能標注將很輕易地解決這個問題。本文還包括標注件的設(shè)計，共四種標準件，六角頭螺栓，雙頭螺柱，螺母，軸中標準件，將給使用者提供巨大的幫助。本文中粗糙度的智能標注和標準件的設(shè)計開發(fā)成一個系統(tǒng)， 更加友好方便。在結(jié)論中，總結(jié)了一些不足之處，由于時間的原因，無法更加的完善。在展望中，提出了一些發(fā)展方向和目標，期望 AutoCAD 的二次開發(fā)更進一步。第二章 Auto

29、CAD 二次開發(fā)技術(shù)基礎(chǔ)通過實例說明，應(yīng)用 AutoLISP 和 DCL，能夠編寫出人機交互強，功能強大的程序，對 AutoCAD 進行十分有效的二次開發(fā)，從而提高繪圖效率，并使AutoCAD 真正地起到輔助設(shè)計作用。參數(shù)化設(shè)計是 Revit Building 的一個重要思想，它分為兩個部分：參數(shù)化圖元和參數(shù)化修改引擎。Revit Building 中的圖元都是以構(gòu)件的形式出現(xiàn)，這些構(gòu)件之間的不同，是通過參數(shù)的調(diào)整反映出來的，參數(shù)保存了圖元作為數(shù)字化建筑構(gòu)件的所有信息。參數(shù)化設(shè)計的本質(zhì)及意義參數(shù)化設(shè)計的本質(zhì)及意義在參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)中，設(shè)計人員根據(jù)工程關(guān)系和幾何關(guān)系來指定設(shè)計要求。要滿足這些設(shè)計要

30、求，不僅需要考慮尺寸或工程參數(shù)的初值，而且要在每次改變這些設(shè)計參數(shù)時來維護這些基本關(guān)系，即將參數(shù)分為兩類：其一為各種尺寸值，稱為可變參數(shù)；其二為幾何元素間的各種連續(xù)幾何信息，稱為不變參數(shù)。參數(shù)化設(shè)計的本質(zhì)是在可變參數(shù)的作用下，系統(tǒng)能夠自動維護所有的不變參數(shù)。因此，參數(shù)化模型中建立的各種約束關(guān)系，正是體現(xiàn)了設(shè)計人員的設(shè)計意圖。參數(shù)化設(shè)計可以大大提高模型的生成和修改的速度，在產(chǎn)品的系列設(shè)計、相似設(shè)計及專用 CAD 系統(tǒng)開發(fā)方面都具有較大的應(yīng)用價值。目前，參數(shù)化設(shè)計中的參數(shù)化建模方法主要有變量幾何法和基于結(jié)構(gòu)生成歷程的方法， 前者主要用于平面模型的建立，而后者更適合于三維實體或曲面模型。參數(shù)化設(shè)計在

31、參數(shù)化設(shè)計在 CADCAD 中的應(yīng)用中的應(yīng)用用 CAD 方法開發(fā)產(chǎn)品時，零件設(shè)計模型的建立速度是決定整個產(chǎn)品開發(fā)效率的關(guān)鍵。產(chǎn)品開發(fā)初期，零件形狀和尺寸有一定模糊性，要在裝配驗證、性能分析和數(shù)控編程之后才能確定。這就希望零件模型具有易于修改的柔性。參數(shù)化設(shè)計方法就是將模型中的定量信息變量化，使之成為任意調(diào)整的參數(shù)。對于變量化參數(shù)賦予不同數(shù)值，就可得到不同大小和形狀的零件模型。在 CAD 中要實現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計，參數(shù)化模型的建立是關(guān)鍵。參數(shù)化模型表示了零件圖形的幾何約束和工程約束。幾何約束包括結(jié)構(gòu)約束和尺寸約束。結(jié)構(gòu)約束是指幾何元素之間的拓撲約束關(guān)系，如平行、垂直、相切、對稱等；尺寸約束則是通過尺寸

32、標注表示的約束，如距離尺寸、角度尺寸、半徑尺寸等。工程約束是指尺寸之間的約束關(guān)系， 通過定義尺寸變量及它們之間在數(shù)值上和邏輯上的關(guān)系來表示。參數(shù)化設(shè)計是 20 世紀 80 年代提出的一種 CAD 產(chǎn)品設(shè)計方法。 他的基本思想是保持圖形結(jié)構(gòu)之間的相互拓撲關(guān)系不變， 通過設(shè)置一組參數(shù)來來控制圖形的幾何尺寸大小，部分參數(shù)值的改變能夠直接導(dǎo)致設(shè)計結(jié)果的自動修改。參數(shù)化設(shè)計極大的改善了圖形設(shè)計的重構(gòu)能力，提高了設(shè)計的柔性。參數(shù)化設(shè)計特別適合于結(jié)構(gòu)形式固定而結(jié)構(gòu)尺寸變化的規(guī)格化、系列化產(chǎn)品，尤其的機械領(lǐng)域的標準件設(shè)計，如螺栓、螺母、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等。他不僅可以使 CAD 系統(tǒng)具有交互式繪圖功能而且還具有自動繪

33、圖功能利用參數(shù)化設(shè)計手段開發(fā)抓用的設(shè)計系統(tǒng)，可以使設(shè)計人員從大量繁瑣的繪圖工作中解脫出來，極大的提高設(shè)計速度。AutoCAD 包含有豐富的菜單，這些菜單均由菜單文件定義。用戶可以修改菜單文件或創(chuàng)建自己的菜單文件，以定義菜單項的外觀和位置；以及與各菜單項對應(yīng)的、用于表示執(zhí)行特定操作的菜單宏。菜單程序編寫菜單程序編寫/一、定義菜單組的名稱 /*MENUGROUP=dia8c/二、下面定義菜單欄/定義 ARC 菜單組的第一個下拉菜單：編號為 POP1，菜單名稱為“畢業(yè)設(shè)計” ，鍵盤操作方式名為 ALT+A*POP1畢業(yè)設(shè)計粗糙度(&A)/定義下拉菜單項的第一個菜單命令粗糙度 CCP(load

34、 “dia8c”)(dia8c)/加載”dia8c” 的程序并運行。菜單程序加載菜單程序加載執(zhí)行 MENULOAD 命令彈出加載對話框。如圖 2-1 所示。圖 2-1 菜單程序加載程序加載完成程序加載完成加載完成后，效果圖如圖 2-2 所示。圖 2-2 效果圖展示2.3 DCL 對話框編制DCLDCL（DialogueDialogue ControlControl LanguageLanguage）的強大功能）的強大功能Autolisp 能力雖強，但在以往只能通過 AutoCAD 原有的下拉式菜單，數(shù)字化儀菜單，屏幕菜單，按鈕菜單或命令 command 提示輸入所需的數(shù)據(jù)或選項，一個數(shù)值輸入錯

35、誤，可能要重頭再來一遍，很不方便。但若能在執(zhí)行 Autolisp 的同時， 調(diào)用一個對話框， 多樣化的接口與提供程序執(zhí)行時所需要的數(shù)據(jù)與選項一身，那樣的極其方便。在 AUTOCAD 的 SUPPORT 的文件夾下，有兩個重量級的 DCL 文件，非常重要，不要輕易加以修改！* BASE.DCL內(nèi)容 DCL 得原始定義與整合性 DCL 對象定義。*ACAD.DCL內(nèi)容 AutoCAD 所使用到的各個 DCL 畫面，是一個不錯的觀摩學(xué)習文件。DCLDCL 程序設(shè)計的基本結(jié)構(gòu)程序設(shè)計的基本結(jié)構(gòu)* NAME 相當于 AUTOLISP 中 defun 后定義的函數(shù)和程序一樣。* “：dialog”相當于

36、AUTOLISP 中的 defun 函數(shù)。* “”于”“相當于 AUTOLISP 眾的”()”與“”“。* “：edit_box”與“：button”都是 DCL 對象，* “l(fā)abel”、“width”與“edit_width”都是各對象的屬性，屬性值設(shè)定后，都需要加一個“；”分號。*對話框定義結(jié)束前，請注意一定至少要一個“ok”或“cancel”鍵。*屬性 KEY 值，相當于各 DCL 對象的名稱，如“edit-1”與“Button-1”，它們非常的重要，是 AUTOLISP 與 DCL 溝通的唯一橋梁，若 DCL 對象未定義 KEY值，則根本無法用 AUTOLISP 控制信息的設(shè)定、取得

37、與修改、變化。圖 2-3 程序-1DCLDCL 對話框的程序編寫對話框的程序編寫完成 DCL 的程序編寫，入下圖所示。圖 2-4 程序-2(1)(1) 程序簡介程序簡介其中的 label 就是這個 DCL 對話框的標簽一樣，定義一個命名。其中的 boxed_column 就是 DCL 對話框家族中的一員。圖 2-5 程序-3家族一家族一標準默認的標準默認的 DCLDCL 單一家族單一家族特征：皆可選擇執(zhí)行或輸入數(shù)據(jù)內(nèi)容表 2-1項目DCL對象名稱1Button按鈕2Edit_box編輯框3Image_button圖像按鈕4List_box列表框5Popup_list下拉列表6Radio_but

38、ton單選按鈕7Slider滑動條8toggle切換開關(guān)家族二家族二裝飾性的裝飾性的 DCLDCL 對象對象特征：是不能選擇，也不會又動作，純粹用來裝飾對話框畫面、信息顯示及加強視覺效果表 2-2項目DCL 對象名稱1image圖像2Icon_image圖像菜單標準圖像按鈕3Spacer空白欄4Text文字5Text_part文字組成家族三家族三群體配置的群體配置的 DCL 對象對象特征：用來設(shè)定各 DCL 對象排列的方式。表 2-3項目DCL 對象名稱1Column直列2Boxed_column框列3Radio_column單選按鈕列4Boxed_radio_column單選按鈕框列5Row

39、橫行6Boxed_row框行7Radio_row單選按鈕行8Boxed_radio_row單選按鈕框行9Concatenation水平群集連接10Paragraph垂直群集連接家族四家族四標準默認的整合標準默認的整合 DCL特征：定義于 BASE.DCL 中的整合設(shè)計 DCL 對象，可以直接拿來使用，有助于快速完成所需要的 DCL 設(shè)計表 2-4項目DCL 對象名稱1Errtile錯誤信息 text 文字提示2Ok_only確定 按鈕3Ok_cancel確定 取消 兩按鈕 row 組合4Ok_cancel_help確定 取消 說明 三按鈕溶為組合5Ok_cancel_errok_cancel

40、與 errtile 兩按鈕加一個 text 文字組合6Spacer_0為設(shè)定高、寬的 spacer 空白欄7Spacer_1高 寬各為 1 的 spacer 空白欄2、在、在 visualvisual lisplisp 中預(yù)覽編譯的中預(yù)覽編譯的 DCLDCL預(yù)覽所編譯的的 DCL 對話框的效果，如圖 2-6 所示。圖 2-6 DCL 對話框第三章 粗糙度的智能標注3.1 粗糙度簡介注意粗糙度的基本符號和粗糙度的分類，還有粗糙度的標注方法，這是粗糙度的最基本的內(nèi)容。粗糙度基本符號粗糙度基本符號粗糙度基本符號如下圖 3-1 所示：圖 3-1 粗糙度基本符號粗糙度的分類粗糙度的分類粗糙度大致可分為五

41、類，具體分類如下圖：粗糙度的分類圖 3-2 粗糙度的分類粗糙度的標注方法粗糙度的標注方法在不同方向的表面上標注時，代號中的數(shù)字及符號的方向必須按下圖規(guī)定標注。圖 3-3 粗糙度的標注方法3.2 粗糙度程序編寫與功能實現(xiàn)公式公式設(shè) pt10 的坐標為(x10,y10)、pt11 的坐標為(x11,y11)10111011arctanxxyyang(3-1)1011()1011(22xxyydis(3-2)2llmm(3-3)設(shè)粗糙度高度為 H222*21Hmmmm(3-4)程序程序/下面一段為 COND 函數(shù)，為區(qū)分四個粗糙度選項服務(wù)，此功能運用非常廣泛。Cond 多條件式的多條件式的 if 整

42、合功能整合功能語法： (cond( )( ).(t)t 代表其他情況）功能重點：多條件式的 if 整合功能，由上而下逐一比較，執(zhí)行其中之一若對應(yīng)當成立時，則執(zhí)行某一判斷式成立，則執(zhí)行其后的表達式，最后若各判斷式皆不成立，且存在有 t 值對應(yīng)，則執(zhí)行 t 后對應(yīng)的。此系統(tǒng)將完成以下功能：提供使用者四個按鈕選項框，每個按鈕代表了不同的粗糙度符號Cond 函數(shù)四個選項粗糙度 1粗糙度 2粗糙度 3粗糙度 4圖 3-4 cond 的四個選項粗粗糙度輔助標注程序?qū)崿F(xiàn)粗粗糙度輔助標注程序?qū)崿F(xiàn)1.、選擇完需要的粗糙度的形式，在輸入所需要的粗糙度的大小，和粗糙度圖像的大小。圖 3-5 粗糙度智能標注對話框2、

43、選擇完需要標注的地方，粗糙度就可自動標注完成，入下圖。圖 3-6 粗糙度標注效果圖展示第四章 標準件的設(shè)計4.1 六角頭螺栓首先進行參數(shù)化設(shè)計，然后完成圖形繪制程序的編寫。在標注件的設(shè)計中能設(shè)計出更為友好的圖形。標準件參數(shù)化設(shè)計標準件參數(shù)化設(shè)計在 AutoCAD 的標準件的二次開發(fā)中，最為緊要的是先確定所要設(shè)計的標注件的各點之間的關(guān)系，以 SETQ 這個賦值函數(shù)定義每一個點，再以 polar 這個函數(shù)聯(lián)系每個點之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，這種設(shè)計將使使用者節(jié)約大量時間，使用者不必在去定義大量的未知數(shù)，使工作效率大大提高，通過 COMMAND 函數(shù)，設(shè)計者就能得到需要的函數(shù)。(1)(1)公式公式設(shè)點 pa1

44、 的坐標為(x1,y1),點 pa2 的坐標為(x2,y2),以此類推。(1)112ryy(4-1)(2)1430sin3xkx(4-2)(3)2430cos3yky(4-3)(4)kxx 34(4-4)(5)44xy(4-5)(6)17xx(4-6)(9)117ryy(4-7)(8)1430sin6xkx(4-8)(9)7430cos6yky(4-9)(10)kxx 34(4-10)(11)kxx 65(4-11)(12)1513dyy(4-12)(13)41010kyx(4-13)(14)45xx(4-14)(15)211011dyy(4-15)(16)211012dyy(4-16)(17

45、)lxx 1116(4-19)(18)lxx 1217(4-18)(19)445sin1618kyy(4-19)(20)445sin1619ky4-20)(21)245sin1618kxx(4-21)(22)1918xx(4-22)(2)(2)程序程序用 CAD 方法開發(fā)產(chǎn)品時，零件設(shè)計模型的建立速度是決定整個產(chǎn)品開發(fā)效率的關(guān)鍵。參數(shù)化設(shè)計方法就是將模型中的定量信息變量化，使之成為任意調(diào)整的參數(shù)。對于變量化參數(shù)賦予不同數(shù)值，就可得到不同大小和形狀的零件模型。(3)(3)下拉再次效果展示下拉再次效果展示六角頭螺栓的參數(shù)設(shè)計采用了下拉菜單的方式，使用者可以不需要改數(shù)據(jù)，程序?qū)丛O(shè)定的初始值運行，或

46、者在之后的下拉列表菜單中選擇所需要的數(shù)據(jù)，加以更改，以滿足要求。圖 4-1 下拉菜單列表圖像繪制命令編寫圖像繪制命令編寫Command 命令函數(shù)是完成標準件設(shè)計的一步不可或缺的步驟，他決定著所設(shè)計的的標準件的生成，沒有這個函數(shù)，SETQ 和 POLAR 等函數(shù)都無法將他們的功能展現(xiàn)出來。通過子程序(new_dia0b)調(diào)用，將參數(shù)設(shè)計調(diào)入，根據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)程序?qū)⑦\行。效果圖展示效果圖展示不同參數(shù)所繪制圖像將改變，使用者可以根據(jù)要求加以調(diào)整。如圖 4-2 顯示：圖 4-2 效果圖展示4.2 雙頭螺柱完成標準件參數(shù)化設(shè)計和圖像繪制程序編寫時必不可少的任務(wù)標準件參數(shù)化設(shè)計標準件參數(shù)化設(shè)計在 Auto

47、CAD 的標準件的二次開發(fā)中，最為緊要的是先確定所要設(shè)計的標注件的各點之間的關(guān)系，以 SETQ 這個賦值函數(shù)定義每一個點，再以 polar 這個函數(shù)聯(lián)系每個點之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，這種設(shè)計將使使用者節(jié)約大量時間，使用者不必在去定義大量的未知數(shù)，使工作效率大大提高，通過 COMMAND 函數(shù)，使用者就能得到需要的函數(shù)。(1)(1)公式公式設(shè) pb1 的坐標為(x1,y1),pb2 的坐標為(x2,y2)，以此類推(1)1212zdyy( 4-23)(2)12xx (4-24)(3)215 xx(4-25)(4)225 yy(4-26)(5)1213zdyy(4-27)(6)13xx (4-28)(7)

48、214 xx(4-29)(8)234 yy(4-30)(9)bmxx 19(4-31)(10)59xx (4-32)(11)xbzlbmxx510(4-33)(12)bzlbmxx513(4-34)(13)5(14zlbmxx(4-35)(14)xbmxx 47(4-36)(15)bmxx 48(4-37)(16)1417xx(4-38)(17)1312xx(4-39)(2)(2)程序程序在 CAD 中要實現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計，參數(shù)化模型的建立是關(guān)鍵。參數(shù)化模型表示了零件圖形的幾何約束和工程約束。幾何約束包括結(jié)構(gòu)約束和尺寸約束。圖形繪制程序編寫圖形繪制程序編寫同樣的調(diào)入子程序的方法將前一步所做的參數(shù)化

49、設(shè)計調(diào)入。 圖中程序中第二句語言(new_dia0b2)作為一個子程序?qū)⑶耙徊剿龅膮?shù)化設(shè)計調(diào)入， 完成圖形繪制。效果圖展示效果圖展示設(shè)計者選擇完所要繪制的圖形的主要數(shù)據(jù)，程序就將這些數(shù)據(jù)通過參數(shù)化，確定所要繪制的點，最后繪制成圖形，圖形如圖 4-3 所示。圖 4-3 效果圖展示4.3 軸在軸的設(shè)計中，標準件參數(shù)化設(shè)計和圖像繪制命令編寫是不可少的。使用者將更為簡便的使用它。標準件參數(shù)化設(shè)計標準件參數(shù)化設(shè)計(1)(1)公式公式設(shè) pc1 的坐標為(x1,y1),pc2 的坐標為(x2,y2)，以此類推(1)12xx (4-40)(2)2212dyy(4-41)(3)2213dyy(4-42)(

50、4)13xx (4-43)(5)124lxx(4-44)(6)24yy(4-45)(7)135lxx(4-46)(8)35yy (4-47)(9)222346ddyy(4-48)(10)46xx 4-49)(11)267lxx(4-50)(12)3710dyy(4-51)(13)2109lxx(4-52)(14)21114llxx(4-53)(2)(2)程序程序參數(shù)化設(shè)計極大的改善了圖形設(shè)計的重構(gòu)能力，提高了設(shè)計的柔性。當設(shè)計者的某些數(shù)據(jù)已經(jīng)改變時，無需再重新編寫程序，只需在原程序上稍加修改，即可完成設(shè)計者所要完成的操作，非常簡單方便。圖形繪制命令編寫圖形繪制命令編寫Command 是訪問 A

51、utoCAD 的最常用的 autolisp 函數(shù)， 此函數(shù)根據(jù)有關(guān)的信息向AutoCAD 的“command： ”提示直接發(fā)送 AutoCAD 命令。此函數(shù)功能非常強大，圖 4-9 中程序所涉及到的是將 command 作為一個圖形繪制函數(shù)， 畫折線 “pline” 。效果圖展示效果圖展示圖 4-4 效果圖展示螺母標準件參數(shù)化設(shè)計標準件參數(shù)化設(shè)計(1)(1)公式公式設(shè) pd1 的坐標為(x0,y0),pe1 的坐標為(x1,y1),pe2 的坐標為(x2,y2)，以此類推(1)255225ddr(4-54)(2)503rxx(4-55)(3)2503dxy(4-56)(4)14xx (4-57

52、)(5)514dyy(4-58)(6)505rxx(4-59)(7)2505dyy(4-60)(8)56xx (4-61)(9)2506dyy(4-62)(2)(2)程序程序參數(shù)化設(shè)計特別適合于結(jié)構(gòu)形式固定而結(jié)構(gòu)尺寸變化的規(guī)格化、系列化產(chǎn)品，尤其的機械領(lǐng)域的標準件設(shè)計，如螺栓、螺母、螺柱柱、軸等。不僅可以使CAD 系統(tǒng)具有交互式繪圖功能而且還具有自動繪圖功能利用參數(shù)化設(shè)計手段開發(fā)抓用的設(shè)計系統(tǒng)，圖中程序是對參數(shù)化設(shè)計的強大體現(xiàn)。圖形繪制命令編寫圖形繪制命令編寫Autolisp 提供了很多函數(shù)用于檢查當前加載圖形內(nèi)容，實現(xiàn) AutoCAD 的通信，Autolisp 與 AutoCAD 通信包括訪

53、問 AutoCAD 的命令、查詢系統(tǒng)的設(shè)置、顯示控制、幾何繪圖等等多種功能，各個功能均可以用函數(shù)來實現(xiàn)。圖 4-5 中的程序就是用到了其中的幾何繪圖功能。效果圖展示效果圖展示螺栓的效果如圖 4-5 所示。圖 4-5 效果圖展示第五章 系統(tǒng)開發(fā)5.1 組成圖應(yīng)用 AutoLISP 和 DCL，能夠編寫出人機交互強，功能強大的程序，對AutoCAD 進行十分有效的二次開發(fā)，從而提高繪圖效率，并使 AutoCAD 真正地起到輔助設(shè)計作用。系統(tǒng)組成DCL 對話框參數(shù)化設(shè)計圖形繪制程序驅(qū)動程序圖 5-1 系統(tǒng)組成5.2 系統(tǒng)的開發(fā)效果展示一共開發(fā)出兩個系統(tǒng)，一個為粗糙度智能標注系統(tǒng)，另一個為標準件系統(tǒng)。

54、每個系統(tǒng)各其功能。粗糙度智能標注系統(tǒng)粗糙度智能標注系統(tǒng)(1)(1) 粗糙度智能標注系統(tǒng)圖形粗糙度智能標注系統(tǒng)圖形為了提高其繪圖效率， 增強其設(shè)計能力， 常會用到 AutoLISP 及 DCL 對其進行二次開發(fā)。由于 AutoLISP 及 DCL 均附著于 AutoCAD 軟件內(nèi)，AutoLISP 是編寫繪圖、編輯圖形等程序的表處理語言，易學(xué)易用且功能強大；DCL 是用戶對話框設(shè)計語言， 可設(shè)計出簡潔、 美觀且人機交互強的用戶對話框。 二者配合使用，對 AutoCAD 有著強大的二次開發(fā)能力。圖 5-2 中的圖形就是粗糙度智能標注系統(tǒng)，此系統(tǒng)將為設(shè)計者節(jié)約大量時間，減少大量的繁瑣的工作，設(shè)計者可

55、以一心一意投入到設(shè)計之中。圖 5-2 粗糙度智能標注系統(tǒng)(2)(2)效果圖選取第一個框中的粗糙度，填寫粗糙度大小和粗糙度數(shù)據(jù)，就可繪制成粗糙度圖形，效果如圖 5-3 所示。圖 5-3 效果圖展示標準件設(shè)計系統(tǒng)標準件設(shè)計系統(tǒng)(1)(1) 標準件設(shè)計系統(tǒng)圖形盡管 AutoCAD 已經(jīng)提供足夠強大的各種功能，但是為了提高效率、也為了滿足各個企業(yè)不同產(chǎn)品生產(chǎn)、設(shè)計的需求，可能會對 AutoCAD 做一些可以滿足自己需求功能的二次開發(fā)，以提高設(shè)計者的設(shè)計效率，例如建立公司產(chǎn)品的模型數(shù)據(jù)庫，對模型實現(xiàn)可參數(shù)化設(shè)計，一些快捷功能的開發(fā)等等。圖 5-4 中的程序就是一個標準件設(shè)計系統(tǒng)，功能就如同公司建立的模型

56、數(shù)據(jù)庫，設(shè)計者將為此節(jié)約大量時間。圖 5-4 標準件設(shè)計系統(tǒng)(2)(2) 效果圖圖 5-5 是標準件系統(tǒng)中的雙頭螺柱，通過下拉菜單，確定具體數(shù)據(jù)，再選定所要畫的圖形，點擊“確定” ，或者雙擊推行就可，根據(jù)系統(tǒng)提示，選擇所要拜訪位置的點，系統(tǒng)就可自動生成圖形。圖 5-5 效果圖展示第六章 結(jié)論及展望6.1 結(jié)論為了對 AutoCAD 進行二次開發(fā)，使之功能更為強大，運用 autolisp 語言開發(fā)出一個標準件庫和一個智能粗糙度標注系統(tǒng)，應(yīng)用 Vlisp 工具編寫設(shè)計 DCL對話框控制語言， 在執(zhí)行 autolisp 的同時， 調(diào)用一個對話框， 提供多樣化的借口，并提供程序執(zhí)行時所需的數(shù)據(jù)或選項于

57、一身。通過分析，得出以下結(jié)論：1粗糙度的智能標注系統(tǒng)粗糙度的智能標注系統(tǒng)在 AutoCAD 中進行手工繪制粗糙度對于設(shè)計者是一個很大的麻煩，設(shè)計者不得不畫大量的時間在這個繁瑣的小工作上。 而粗糙度的智能標注系統(tǒng)將使設(shè)計者從繁瑣的小工作上擺脫出來。(1) 設(shè)計者不再為實現(xiàn)粗糙度與所取線段的對準而煩惱，系統(tǒng)實現(xiàn)自動對準。(2) 在對話框可直接修改粗糙度數(shù)據(jù)和粗糙度大小，更加友好、方便。(3) 自動根據(jù)線段角度調(diào)整粗糙度圖像方向。2標準件庫系統(tǒng)標準件庫系統(tǒng)(1) 數(shù)據(jù)采用下拉列表式，設(shè)計者可輕松更改數(shù)據(jù)。(2) 友好、快捷的對話框，操作異常輕松。(3) 可自動更改數(shù)據(jù)，獲得使用者所需要的圖形。由以上結(jié)果， 以上的粗糙度智能標注系統(tǒng)和標準件系統(tǒng)可輕松幫助設(shè)計者完成繁瑣、無趣的小工作，以友好、快捷、