第4章 AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)1pptx

1、第第4章章 AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)應(yīng)用基礎(chǔ) 機(jī)械CAD2例 機(jī)械CAD3 機(jī)械CAD44.1 二維標(biāo)準(zhǔn)圖元?jiǎng)?chuàng)建4.2 三維坐標(biāo)與觀測4.3 三維建?；A(chǔ)4.4 繪制彎管實(shí)例 機(jī)械CAD54.5 Visual LISP參數(shù)化程序設(shè)計(jì)傳統(tǒng)的交互式繪圖一般需要用精確的尺寸值定義幾何元素，輸入的每一條線都必須有確定的位置，圖形一旦建立，即使結(jié)構(gòu)相似但想改變圖形大小尺寸，只能對(duì)圖形進(jìn)行重建。而工程設(shè)計(jì)中，一方面，新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)不可避免地需要多次反復(fù)修改，需要進(jìn)行零件結(jié)構(gòu)和尺寸的綜合協(xié)調(diào)、優(yōu)化、另一方面，對(duì)同一種基本結(jié)構(gòu)形式的零部件，其圖形結(jié)構(gòu)具有一定的相似性，往往只是尺寸的大小不同，其圖形隨尺寸參數(shù)的變化

2、而相應(yīng)變化。 機(jī)械CAD6因此希望有一種比交互式繪圖更方便、更高效、更適合結(jié)構(gòu)相似圖形繪制的方法。參數(shù)化設(shè)計(jì)方法比較好地解決了這一問題。 機(jī)械CAD74.5.1 參數(shù)化編程原理參數(shù)化編程是指對(duì)基本結(jié)構(gòu)相似的零部件，利用該類零件的圖形結(jié)構(gòu)具有相似性的特點(diǎn)，采用編程的方法編制程序，當(dāng)給出圖形各個(gè)部分的控制參數(shù)時(shí)便可快速得到所需要的零件圖形的繪圖方法。完整地描述一個(gè)圖形需提供以下幾方面的信息： 圖形的幾何參數(shù)（點(diǎn)的坐標(biāo)等） 圖形的結(jié)構(gòu)參數(shù)（如軸的長度和直徑） 幾何參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系 圖形的拓?fù)潢P(guān)系 機(jī)械CAD8例l 幾何參數(shù)l 結(jié)構(gòu)參數(shù)l 參數(shù)間的關(guān)系l 拓?fù)潢P(guān)系 機(jī)械CAD9參數(shù)化編程步驟1

3、. 分析圖形的拓?fù)潢P(guān)系及其變化規(guī)律，結(jié)合圖的工程意義提煉出圖形結(jié)構(gòu)參數(shù)2. 建立圖形結(jié)構(gòu)參數(shù)與幾何參數(shù)之間的關(guān)系，創(chuàng)建圖形的參數(shù)化模型3. 編寫、調(diào)試圖形程序 機(jī)械CAD10控制參數(shù)的確定，應(yīng)考慮：l唯一性l工程性l優(yōu)先考慮零件規(guī)格、性能的參數(shù)l盡量減少參數(shù)的數(shù)量（文件或數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)件尺寸） 機(jī)械CAD11 機(jī)械CAD12軸徑D鍵b鍵h軸t輪t1810331.81.41012442.51.812175532.37585221495.4 機(jī)械CAD13參數(shù)化圖形庫技術(shù)產(chǎn)品或工藝裝備設(shè)計(jì)中，一般都要使用大量的標(biāo)準(zhǔn)件或成件，如螺釘、螺母、軸承等。它們都有國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)自己的標(biāo)準(zhǔn)，供設(shè)計(jì)人

4、員使用。這些標(biāo)準(zhǔn)件在圖紙上經(jīng)常重復(fù)出現(xiàn)。所以，好的繪圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)一般要求提供基本的標(biāo)準(zhǔn)件圖形庫，并提供用戶比較方便的建立和調(diào)研企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件圖形庫的開發(fā)手段，這是提高交互繪圖效率的重要途徑。 機(jī)械CAD14常用方法1）對(duì)于一些形狀固定的圖形，可以用圖或符號(hào)的形式表示，對(duì)每一種具體規(guī)格的圖形分別繪出，作為單獨(dú)的子圖或符號(hào)建立圖庫，單獨(dú)調(diào)用。（相當(dāng)于AutoCAD中的形和塊） 機(jī)械CAD152）對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)件和通用件，可以利用參數(shù)化編程的方法，編制相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)件圖形生成程序庫。 機(jī)械CAD163）利用參數(shù)化CAD系統(tǒng)交互式設(shè)計(jì)。 機(jī)械CAD174.5.2 Auto LISP語言概述 垃圾回收國內(nèi)的程序員大多是

5、在 Java 語言中第一次感受到垃圾收集技術(shù)的巨大魅力的，許多人也因此把 Java 和垃圾收集看成了密不可分的整體。但事實(shí)上，垃圾收集技術(shù)早在 Java 語言問世前 30 多年就已經(jīng)發(fā)展和成熟起來了，Java 語言所做的不過是把這項(xiàng)神奇的技術(shù)帶到了廣大程序員身邊而已。 機(jī)械CAD18如果一定要為垃圾收集技術(shù)找一個(gè)孿生兄弟，那么， LISP 語言才是當(dāng)之無愧的人選。 1960 年前后誕生于 MIT 的 LISP 語言是第一種高度依賴于動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配技術(shù)的語言： LISP中幾乎所有數(shù)據(jù)都以“表”的形式出現(xiàn)，而“表”所占用的空間則是在堆中動(dòng)態(tài)分配得到的。 LISP 語言先天就具有的動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理特性要求

6、， LISP語言的設(shè)計(jì)者必須解決堆中每一個(gè)內(nèi)存塊的自動(dòng)釋放問題（否則， LISP程序員就必然被程序中不計(jì)其數(shù)的 free 或 delete 語句淹沒），這直接導(dǎo)致了垃圾收集技術(shù)的誕生和發(fā)展。 機(jī)械CAD19知道了LISP 語言與垃圾收集的密切關(guān)系，我們就不難理解，為什么垃圾收集技術(shù)的兩位先驅(qū)者 J. McCarthy 和 M. L. Minsky 同時(shí)也是LISP 語言發(fā)展史上的重要人物了。J. McCarthy 是LISP 之父，他在發(fā)明LISP語言的同時(shí)也第一次完整地描述了垃圾收集的算法和實(shí)現(xiàn)方式； M. L. Minsky 則在發(fā)展 LISP語言的過程中成為了今天好幾種主流垃圾收集算法的

7、奠基人。 機(jī)械CAD20LISP 是對(duì)現(xiàn)代軟件開發(fā)技術(shù)貢獻(xiàn)最大的語言。垃圾收集技術(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)技術(shù)、人工智能技術(shù)、并行處理技術(shù)、虛擬機(jī)技術(shù)、元數(shù)據(jù)技術(shù)以及程序員們耳熟能詳?shù)脑S多技術(shù)都起源于LISP語言。 J. McCarthy于1960年發(fā)表了一篇非凡的論文,他在這篇論文中對(duì)編程的貢獻(xiàn)有如歐幾里德對(duì)幾何的貢獻(xiàn)。他向我們展示了,在只給定幾個(gè)簡單的操作符和一個(gè)表示函數(shù)的記號(hào)的基礎(chǔ)上, 如何構(gòu)造出一個(gè)完整的編程語言。 McCarthy稱這種語言為LISP, 意為List Processing。 機(jī)械CAD211.什么是Auto LISP Auto LISP = AutoCAD的繪圖命令 + Commo

8、nLISP的基本部分LISP(List Processing Language)是一種計(jì)算機(jī)表處理語言，它是美國麻省理工學(xué)院的研究人員提出并于1960年設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的。 機(jī)械CAD222.Auto LISP語言特點(diǎn)( defun mycir() (setq r (getreal “輸入圓半徑:”) p (getpoint “輸入圓心:”) ) (command “circle” p r) (setq p (* r r pi) (princ “n the area of the circle is :”) (princ p) (princ) ) 機(jī)械CAD231.表語言。Auto LISP程序一切構(gòu)

9、造的基本形式是表。表是由圓括號(hào)括起來的，用空格分隔的若干個(gè)元素形成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式。是函數(shù)表的集合。2.描述性語言。適于處理變長類型數(shù)據(jù)，不用先說明后使用，變量本身沒有類型，由賦予值來定。3.前綴表達(dá)式。第一項(xiàng)一般是函數(shù)名。4.擴(kuò)展了圖形處理功能，適于設(shè)計(jì)繪圖一體化。 機(jī)械CAD245.書寫格式自由，不分大小寫，元素之間由空格分隔，一個(gè)表可以寫在多行上，也可以將多個(gè)表寫在一行上，用分號(hào)作為注釋符，括號(hào)需匹配。6.解釋型求值語言，速度慢，難以保密。7.內(nèi)嵌式不能脫離AutoCAD 運(yùn)行，只能在AutoCAD的command狀態(tài)下先裝入程序，再執(zhí)行。調(diào)試麻煩。 機(jī)械CAD253.數(shù)據(jù)類型Auto L

10、ISP 主要有以下幾種數(shù)據(jù)類型：l 整型數(shù)l 實(shí)型數(shù)l 字符串l 符號(hào)l 表 機(jī)械CAD26*整型數(shù) 由09、+、-字符組成。*實(shí)型數(shù) 至少包含一位整數(shù)的帶小數(shù)的數(shù)。用雙精度浮點(diǎn)數(shù)表示。可以采用科學(xué)記數(shù)法。*字符串常數(shù) 用一對(duì)雙引號(hào)括起來的若干個(gè)字符。可以包含轉(zhuǎn)義字符， 如 n 。 *變量名和函數(shù)名統(tǒng)稱為符號(hào)原子，簡稱符號(hào)。變量名 由字母開頭，除圓括號(hào)、引號(hào)、逗號(hào)、句號(hào)之外的可打印字符。不分大小寫，變量類型不用預(yù)先定義或說明，由所賦的值決定。 函數(shù)名 函數(shù)名代表某種運(yùn)算，包括內(nèi)部函數(shù)名和用戶自定義函數(shù)名。 機(jī)械CAD28表表是指放在一對(duì)相匹配的左右括號(hào)中的一個(gè)或多個(gè)元素的有序集合。表中的每一個(gè)

11、元素可以是任何類型的原子或表，元素與元素之間用空格隔開。表中的元素是有序的。每一個(gè)元素都有一個(gè)序號(hào)，從左向右，第一個(gè)元素序號(hào)為0，第二個(gè)元素序號(hào)為1，第i個(gè)元素序號(hào)為i-1。表的大小為表的長度，即表中頂層元素的個(gè)數(shù)。沒有任何元素的表稱為空表，用()或nil表示。nil既是原子又是表。 機(jī)械CAD29表有兩種基本類型：標(biāo)準(zhǔn)表和點(diǎn)對(duì)表。標(biāo)準(zhǔn)表是Auto LISP程序的基本結(jié)構(gòu)型式，用于函數(shù)的調(diào)用，其中第一個(gè)元素必需是系統(tǒng)內(nèi)部函數(shù)或用戶自定義函數(shù)，其它的元素為該函數(shù)的參數(shù)。 機(jī)械CAD304.求值(執(zhí)行運(yùn)算)過程1對(duì)表中第一項(xiàng)元素求值應(yīng)是函數(shù)名(* 4 5)2對(duì)表中各參數(shù)求值數(shù)，字符串，求值結(jié)果為本

12、身符號(hào)原子則以當(dāng)前約束值作為求值結(jié)果3若標(biāo)準(zhǔn)表為多層嵌套，從最里層開始，最后返回頂層表的求值結(jié)果。(- (* 3 2) 1) 機(jī)械CAD315. 運(yùn)行過程1編輯 任一文本編輯器，推薦Visual LISP2裝入和運(yùn)行 裝入：(load “源文件名”) 機(jī)械CAD32文件中沒有自定義函數(shù)，全部是標(biāo)準(zhǔn)表。則返回最后一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)表的求值結(jié)果。（+ 3 2） （* 5 4）文件由用戶自定義函數(shù)組成。則返回最后一個(gè)用戶函數(shù)名，必須通過調(diào)用函數(shù)來執(zhí)行。（defun dtr (a)(* a (/ pi 180.0)(load “mydt.lsp”)(dtr 90)既有自定義函數(shù)，又有其它標(biāo)準(zhǔn)表。則自動(dòng)執(zhí)行自定義

13、函數(shù)外的程序，并將自定義函數(shù)裝入內(nèi)存。 機(jī)械CAD336. Visual LISP的使用VLISP是用來加速設(shè)計(jì)AutoLISP程序的軟件工具。VLISP是一個(gè)集成的開發(fā)環(huán)境，它可以使AutoLISP程序中的源代碼編輯、修改、程序測試與調(diào)試更加容易。 機(jī)械CAD34不僅如此，VLISP還為AutoLISP增加了許多新函數(shù)，大大擴(kuò)展了AutoLISP的能力。在對(duì)AutoCAD進(jìn)行專業(yè)程序設(shè)計(jì)的應(yīng)用范圍內(nèi)，已經(jīng)比較接近ARX程序的能力，但程序的風(fēng)險(xiǎn)大大低于ARX，對(duì)編程者計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)的要求也大大低于ARX。 機(jī)械CAD35Visual LISP的界面 進(jìn)入AutoCAD后，從Tools菜單的Au

14、toLISP中的visual LISP editor項(xiàng)，或在命令行輸入VLISP或VLIDE即可以啟動(dòng)Visual LISP環(huán)境。 機(jī)械CAD36裝載和運(yùn)行程序1加載并運(yùn)行程序片段：激活含有將要運(yùn)行程序的文本窗口，選定要加載的源代碼，按下工具條中的加載選定代碼按鈕，即可運(yùn)行代碼，并在控制臺(tái)窗口顯示最后一個(gè)表達(dá)式的結(jié)果。2加載并運(yùn)行整個(gè)程序：激活含有將要運(yùn)行程序的文本窗口，按下工具條中的加載活動(dòng)編輯窗口按鈕，將在控制臺(tái)窗口中顯示一條信息，說明調(diào)入程序的結(jié)果。然后在控制提示符后鍵入函數(shù)名(可能需要括號(hào))并回車執(zhí)行。 機(jī)械CAD37在VLISP將控制切換到AUTOCAD之前，如果AUTOCAD窗口已

15、經(jīng)被打開，將正常切換到AUTOCAD窗口。但如果AUTOCAD當(dāng)前是最小化狀態(tài)，將不會(huì)自動(dòng)切換到AUTOCAD窗口，而是在VLISP中顯示一個(gè)特殊的鼠標(biāo)指針，此時(shí)必須手動(dòng)切換。 機(jī)械CAD38調(diào)試程序VLISP提供了許多有用的功能幫助調(diào)試程序。包括l 跟蹤程序的執(zhí)行；l 在程序執(zhí)行中跟蹤變量值；l 觀察各個(gè)表達(dá)式的執(zhí)行順序l 檢查在函數(shù)調(diào)用中的變量值l 中斷程序的執(zhí)行l(wèi) 單步執(zhí)行程序l 檢查堆棧 機(jī)械CAD394.5.3 AutoLISP基本函數(shù)重點(diǎn)掌握：1函數(shù)的功能和作用2調(diào)用格式、函數(shù)名、參數(shù)個(gè)數(shù)及類型3求值情況4返回值類型 機(jī)械CAD401. 數(shù)值函數(shù)若參數(shù)多于兩個(gè)，則從前到后依次運(yùn)算，

16、并自動(dòng)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型。 算術(shù)運(yùn)算 + - 1+ 1- * / （+ 1 2) (+ 1 2 3) (+ 1 (+ 2 3) (- 10 1 2) (- 10 1.0 2) (- 1) 返回-1 (1+ 5)(1- 6) (* 1 2 3) (/ 9 3 2) (/ 9.0 3 2)注意整數(shù)除法，整數(shù)值的范圍 機(jī)械CAD412.三角函數(shù)sin cos 角度用弧度表示，若是度，則要轉(zhuǎn)化為弧度(sin ( * (/ PI 180.0) 45) sin45 兩個(gè)參數(shù)：返回?cái)?shù)1除以數(shù)2的反正切值 機(jī)械CAD423. 類型轉(zhuǎn)換fix 截尾取整 (fix 2.3) 2float 轉(zhuǎn)換為實(shí)型數(shù) 機(jī)械CAD434

17、. 賦值與求值setq 參數(shù)要求成對(duì)，奇數(shù)位上的參數(shù)必須是符號(hào)原子。奇數(shù)位不求值，偶數(shù)位求值。返回最后一個(gè)表達(dá)式的值。從左至右賦值。setq只是加一個(gè)內(nèi)存地址指針，指向數(shù)據(jù)的內(nèi)存結(jié)構(gòu)。(setq x 10)(setq y (+ 1 2)quote 禁止求值 簡寫為給表賦值：(setq a (1 2 4 ) 機(jī)械CAD445. 表處理(1) 取表的內(nèi)容(car 表) 頂層第一個(gè)元素(cdr 表) 除第一個(gè)元素外的表,點(diǎn)對(duì)表則返回第二個(gè)元素 (car (x y) x (cdr (x y) (y) (car (a b) c d) (a b)(setq lista ( x y z) )(car lis

18、ta) x (cadr lista) y (caddr lista ) z(caddr L) - (car (cdr (cdr L)? (a b c d e ) 求d 機(jī)械CAD45(last 表) 頂層最后一個(gè)元素(last (a b (d e) ) (d e)(nth n 表) 頂層第n個(gè)元素(從0開始)(nth 3 (a b c d) d 機(jī)械CAD46(2)構(gòu)造表(cons 表達(dá)式1 表2) 表達(dá)式2是引用表則將表達(dá)式1的值加入表2的表頭構(gòu)成新表 (cons a (b c) (a b c)(list 表達(dá)式 ) 按原位置構(gòu)成新表(list 1 2 3) (1 2 3)(list 1 (2 3) 4)(append 表) 將表中元素串在一起按原次序組成表(append (1 2) (3) (1 2 3) 機(jī)械CAD47(subst 新項(xiàng) 舊項(xiàng) 表)(subst q b (a b (c d) b)(a q (c d) q) (reverse 表) 倒序(reverse (1 (2 3) (4 5) 6)(6 (4 5) (2 3) 1) (