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1、CAD/CAM讲义机械工程学院机械工程学院 汪永明汪永明第一章第一章计算机辅助设计概论计算机辅助设计概论目目 录录第二章第二章 计算机辅助设计系统计算机辅助设计系统第三章第三章工程手册的数据处理工程手册的数据处理第四章第四章机械机械CADCAD中常用的数据结构中常用的数据结构第八章第八章机械图设计技术机械图设计技术第七章第七章图形技术基础图形技术基础第六章第六章图形的几何变换图形的几何变换第五章第五章信息存储与管理信息存储与管理2024/7/282024/7/282 2CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义第一章第一章 计算机辅助设计概论计算机辅助设计概论 1.1 机械设计概述机械设计概
2、述1.2 机械机械CAD方法概述方法概述1.3 CAD技术的发展简史技术的发展简史1.4 CAD技术在机械工业中的应用技术在机械工业中的应用1.5 机械机械CAD技术在软件上的发展趋势技术在软件上的发展趋势2024/7/282024/7/283 3CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义1.1机械设计概述1 1、定义、定义：所谓机械设计是设计人员根据市场、社会和人们的需求所进行的构思、计算、实验、选择方案、确定尺寸、绘制图样及编制技术文件等一系列创造性活动的总称。机械设计是产品从设计、制造、装配、销售和使用整个生命周期中的第一个环节，也是最重要环节。2024/7/282024/7/284
3、4CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义2 2、意义：、意义：机械产品设计的优劣直接影响其质量、成本、研制周期及市场竞争能力。设计对产品性能的影响通常占80%。（机械设计工作是机械产品实现的必要前提，是产品开发过程中至关重要的环节。例如：四川彩虹桥蹋垮事件）2024/7/282024/7/285 5CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义3 3、传统机械设计过程、传统机械设计过程( (图图1-11-1）n传统机械设计过程一般经历以下几个阶段：n n概概概概念念念念设设设设计计计计：通过调查研究、收集资料，仔细分析用户需求，在此基础上确定产品功能，方案设计，最后获得一组可行的原理性方案
4、。n n初初初初步步步步设设设设计计计计：优化方案、绘制总布置草图、确定各部件基本结构形状，建立相应数学模型，进行主要设计参数的分析计算与优化。n n详详详详细细细细设设设设计计计计：细部结构设计，最终完成总布置图和零、部件图，并编写技术文件。2024/7/282024/7/286 6CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义本节小结：本节小结：本节小结：本节小结：机械设计是一个“设计评价再设计”的反复迭代、不断优化的过程。 缺点：缺点：缺点：缺点：人工设计周期长、劳动量大。 要要要要求求求求：实现某种程度的设计自动化，缩短设计周期，降低设计成本，提高设计质量，即采用CAD。2024/7/2
5、82024/7/287 7CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义图图图图1-1 1-1 1-1 1-1 传统机械设计过程传统机械设计过程传统机械设计过程传统机械设计过程接受接受需求分析提出明确的功能要求原理性方案设计及分析初步设计及分析再设计详细设计加工制造样机测试、鉴定批量生产、销售、使用评价评价不接受不接受返回返回2024/7/282024/7/288 8CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义1.2机械方法概述.发展的背景：发展的背景：机械产品从“少品种、大批量”向 “多品种、小批量” 生产，要求改型频繁，更新速度加快，市场竞争上升。为适应形势发展需要，人们逐渐把产品中繁琐、重
6、复的计算、校核、分析、绘图等工作交由计算机去完成，使设计人员致力于新产品的开发等创造性工作，成本下降15%30%，周期下降30%60%，设备利用率上升23倍。2024/7/282024/7/289 9CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义定义：定义：1973年国际信息处理联合会对CAD下了一个广义定义：CAD是将人和机器混编在解题专业中的一种技术,从而使人和机器的最好特性结合起来发挥最佳能力。n如：计算机在信息处理（存储与检索）、分析和计算、图形作图与文字处理以及代替人做大量重复枯燥的工作等方面有优势；但在设计策略、逻辑控制、信息组织及发挥经验和创造性方面，人将起主导作用。n 二者有机结
7、合，以人机对话方式进行设计,从而形成一门新兴科学。2024/7/282024/7/281010CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义 图图图图形形形形处处处处理理理理技技技技术术术术：如二维交互图形技术，三维几何造型及其它图形输入输出技术； 工工工工程程程程分分分分析析析析技技技技术术术术：如有限元分析，优化、物理特性计算（面积、体积、惯性矩等），模拟仿真以及各行各业中的工程分析等；n n数数数数据据据据管管管管理理理理与与与与数数数数据据据据交交交交换换换换技技技技术术术术：如数据库管理、不同CAD系统间的数据交换与数据接口技术等；n n文档处理技术：文档处理技术：文档处理技术：文档处
8、理技术：如文档制作、编辑及文字处理等；n n软软软软件件件件设设设设计计计计技技技技术术术术：如窗口界面、软件工程规范及其工具系统使用等。CA所涉及的基础技术：所涉及的基础技术：2024/7/282024/7/281111CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义小小小小结结结结：不是完全设计自动化，人人人人机机机机信信信信息息息息交交交交流流流流及及及及交交交交互工作方式互工作方式互工作方式互工作方式是CAD系统最显著的特点。5、CADCAM系统工作流程图系统工作流程图（见图1-3）4、过程、过程（见图1-2）2024/7/282024/7/281212CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义
9、讲义讲义图图1-2 1-2 过程过程Y输入设计要求设计模型描述计算机系统（计算及优化设计）输出结果、图纸及有关技术文件资源库设计结果满意否？N图形库程序库图形终端与人机交互去CAPP或CAM人机交互返回返回2024/7/282024/7/281313CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义图图1-3 CADCAM系统工作流程图系统工作流程图n图1-3见课本。返回返回2024/7/282024/7/281414CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义几个概念：几个概念：n nCAD (CAD (CAD (CAD (Computer Aided DesignComputer Aided D
10、esignComputer Aided DesignComputer Aided Design) ) ) )依市场需求确定产品性能需求，然后用专家系统进行产品方案设计，由此在进行几何建模、工程分析、直到产生祥细工程图。n nCAPP CAPP CAPP CAPP ( ( ( ( Computer Aided Process planning Computer Aided Process planning Computer Aided Process planning Computer Aided Process planning ) ) ) )其功能是进行零件加工工艺路线及工序的编制，为生产调
11、度及控制提供信息，也为NC自动编程提供所需信息。2024/7/282024/7/281515CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义几个概念：几个概念：n nNC (NC (NC (NC (Numerical ControlNumerical ControlNumerical ControlNumerical Control) ) ) )自动编程部分生成刀具加工轨迹并在屏幕上进行加工仿真，检查无误后，经后置处理生成加工代码，控制机床进行加工。nCNCCNC：ComputerNumericalControlComputerNumericalControlnDNCDNC：DirectNumer
12、icalControlDirectNumericalControl2024/7/282024/7/281616CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义本节小结：本节小结：n因为设计的目的是要获得满足设计要求的产品，而这个产品是通过制造、加工得到的，所以在机械CAD中，目前用于单纯的设计计算及绘图的CAD系统已经很少应用了，而是组成CAD/CAM系统进行使用。2024/7/282024/7/281717CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义1.3CAD技术的发展简史1 1、5050年代（开始交互式计算图形学的研究）年代（开始交互式计算图形学的研究） 美麻省理工学院于1950年研制出“
13、旋风1号”的计算机上采用了阴极射线管（CRT）做成的图形终端，并能被动地显示图形。50年代后期又出现了绘图仪和光笔。图图形形输输出出设设备备的的出出现现，标志着CAD发展的开始。2024/7/282024/7/281818CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义2、60年代（计算机图形学发展的重要时期）美麻省理工学院的I.E.Sutherland 发表了博士论文SKETCHPAD人机对话系统，首次提出了计计算算机机图图形形学学、交交互互技技术术、分分层层存存储储符符号号的的数数据据结结构构等新思想，从而为CAD技术的发展打下了理论基础。有关计算机图形学和计算机辅助设计方面的科学组织和著作于
14、1966年得到了承认。1964年，美通用汽车公司研制出DAC-1系统，1965年， 洛克希德飞机公司推出了CADAM系统，贝尔电话公司的GRAPHIC-1系统。2024/7/282024/7/281919CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义此时各种论文、文献、教程及学术会议大量涌现,整个70年代是计算机图形学及计算机绘图获得广泛应用的时代。但它们大多数还是16位机上的三维线框系统及二维绘图系统，还只能解决一些简单的产品设计问题。出现了以小型机为主的CAD工作站。 4、80年代（CAD突飞猛进时期）：新理论、新算法大量涌现。AutoCAD于 1982年出现，并出现了许多实体造型系统，如G
15、Msolid（通用汽车公司）、Solidesign（Computer vision公司）等等。随着硬件发展，80年代中期以后出现了工作站和网络环境下的高性能的CAD/CAM系统。 3、70年代：2024/7/282024/7/282020CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义1.4CAD技术在机械工业中应用n美国国家工程科学院对人类1964-1989年的25年来工程成就进行评选，结果表明，CAD/CAM技术的 开 发 应 用 是 十 大 成 就 之 一 。 机 械 CAD约 占CAD/CAM市场的35-40%1、CAD技术在机械工业中的应用：1 1）二维绘图：二维绘图：二维绘图：二维绘图
16、：用来代替传统的手工绘图2 2 2 2）图图图图形形形形及及及及符符符符号号号号库库库库：将复杂图形分解成许多简单图形及符号，做成图库以便调用。2024/7/282024/7/282121CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义CAD技术在机械工业中的应用3 3）参数化设计）参数化设计（用于标准化或系列化零部件）4 4）三三维维实实体体造造型型：采用三维实体造型设计零部件结构，经消隐、着色处理后显示物体的真实形状，可作装配及运动仿真，以便观察有无干涉。5 5）工工程程分分析析：如有限元分析、优化设计、运动学及动力学等分析等。6 6）设计文档或生成报表）设计文档或生成报表2024/7/282
17、024/7/282222CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义1 1） 减少手工绘图时间，提高绘图效率。减少手工绘图时间，提高绘图效率。2 2） 提高分析计算速度、解决复杂计算问题。提高分析计算速度、解决复杂计算问题。3 3） 便于修改设计。便于修改设计。4 4）促进设计工作的规范化、系列化和标准化。促进设计工作的规范化、系列化和标准化。总总之之：采采用用CADCAD技技术术后后，设设计计质质量量，设设备备利利用用率率2-32-3倍倍，周周期期（30%-60%30%-60%），成成本本（15%-15%-30%30%），竞争能力），竞争能力。2、采用CAD技术的好处：2024/7/2820
18、24/7/282323CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义3、风险：n n投资较大。（包括购买软、硬件，支付培训及投资较大。（包括购买软、硬件，支付培训及开发费用等）开发费用等）n n需要一支掌握需要一支掌握CADCAD技术、有良好素质的工程技术技术、有良好素质的工程技术队伍。队伍。2024/7/282024/7/282424CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义1.5机械机械CAD技术的发展趋势技术的发展趋势集成化集成化 智能化智能化 标准化标准化2024/7/282024/7/282525CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义一、一、 集成化集成化为了适应设计与制造自动
19、化的要求，特别是近几年来出现的计算机集成制造系统（CIMS）的需求，进一步提高集成水平是CAD/CAM系统发展的一个重要方向。因此，必须做好以下几个方面：必须做好以下几个方面：必须做好以下几个方面：必须做好以下几个方面： 1)在在几几何何造造型型方方面面必必须须从从传传统统的的实实体体造造型型到到参参数数化化特特征征造造型型转转变变，以以便便建建立立包包括括几几何何信信息息在在内内的的完完整整的的产产产产品品品品信信信信息息息息模模模模型型型型（包包括括几几何何、工工艺艺、加加工工、管管理理等等信信息息），创创造造CADCAD、CAPPCAPP、数数控控编编程程集集成成的必要条件。的必要条件。
20、 2024/7/282024/7/282626CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义 2)2)CAD/CAMCAD/CAM系系统统必必须须有有自自己己统统一一的的数数据据库库及及其其管管理系统；数据库结构以产品信息模型为基础。理系统；数据库结构以产品信息模型为基础。 3 3）解解决决好好不不同同CADCAD系系统统间间产产品品模模型型数数据据的的转转换换问问题题；（初初始始图图形形交交换换规规范范IGESIGES应应逐逐步步向向国国际际标准标准STEPSTEP靠拢）靠拢） 4 4）集集成成系系统统内内部部应应包包括括种种类类更更多多、功功能能更更为为完完善善的的设设计计与与制制造造应应用
21、用软软件件。如如：CAPPCAPP软软件件、文文字处理软件、面向对象的各种应用软件等。字处理软件、面向对象的各种应用软件等。 5 5）解解决决好好网网络络通通信信问问题题，使使不不同同节节点点及及不不同同地地区的用户能够协同工作。区的用户能够协同工作。集成化集成化2024/7/282024/7/282727CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义集成化体现在以下几个方面：集成化体现在以下几个方面：1 1）系系统统由由单单一一功功能能转转向向结结合合功功能能，出出现现CIMSCIMS系系统统（CAD/CAPP/CAMCAD/CAPP/CAM集成）；集成）； 2 2）CADCAD技技术术中中有
22、有关关软软件件和和算算法法不不断断固固化化，即即用用集集成成电电路及其功能块来实现有关软件和算法的功能；路及其功能块来实现有关软件和算法的功能； 3 3）多多处处理理机机、并并行行处处理理技技术术的的采采用用，使使工工作作速速度度大大大上升；大上升； 4 4）网网络络技技术术在在CADCAD中中普普遍遍应应用用，使使近近程程和和远远程程资资源源共共享。享。2024/7/282024/7/282828CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义二、智能化二、智能化1 1、数值型工作：、数值型工作：计算、分析、绘图2 2、符符号号推推理理型型工工作作：方案构思和拟定、最佳方案选择、结构设计、评价、
23、决策及参数选择等） 因此，将人工智能技术，特别是专家系统的技术，与传统CAD技术结合起来，形成智能化CAD系统是机械CAD发展的必然趋势。2024/7/282024/7/282929CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义智能化智能化应注意以下几个问题：应注意以下几个问题：1）发展新的设计理论与方法，特别是并行工程并行工程并行工程并行工程的设计理论以及概念设计概念设计概念设计概念设计的理论的研究，2）继续深入研究机械设计型专家系统中的一些基本理论及技术问题。（如知识的表达与获取、推理机制、工具系统的研制等）2024/7/282024/7/283030CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义
24、讲义三、标准化三、标准化随随着着CADCAD技技术术的的发发展展，工工业业标标准准化化问问题题越越来来越越显显出出它它的重要性。迄今已制定了不少标准：的重要性。迄今已制定了不少标准： 计算机图形接口计算机图形接口CGICGICGICGI 计算机图形核心系统计算机图形核心系统GKSGKSGKSGKS 面向程序员层次的交互图形系统面向程序员层次的交互图形系统PHIGSPHIGSPHIGSPHIGS 初始图形交换规范初始图形交换规范IGESIGESIGESIGES 产品模型数据交换标准产品模型数据交换标准STEPSTEPSTEPSTEP STEPSTEP（Standard Standard for
25、for The The Exchange Exchange of of Product Product Model Model DataData）既既是是标标准准，又又是是方方法法学学，由由此此构构成成了了STEPSTEP技技术术，它它深深刻刻地地影影响响着着产产品品建建模模，数数据据管管理理及及 外部接口等。外部接口等。 2024/7/282024/7/283131CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义本章作业本章作业(见见p7):n1、CAD的定义？在CAD中人与计算机的作用是什么？n2、怎样理解CAD/CAM集成？如何提高集成水平？n3、CAD技术的发展趋势是什么？2024/7/2
26、82024/7/283232CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义第二章第二章 计算机辅助设计系统计算机辅助设计系统 n. 系统的基本功能系统的基本功能n. CAD系统的构成与分类系统的构成与分类n. CAD系统的硬件系统的硬件n. CAD系统的软件系统的软件n. CAD系统的设计与选择系统的设计与选择2024/7/282024/7/283333CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义.系统的基本功能系统的基本功能CAD系统的功能，是由硬件和软件的合理组织及功能的匹配来体现的。一、系统中硬件应具有的功能一、系统中硬件应具有的功能1)1)1)1)计计计计算算算算功功功功能能能能：要求C
27、AD系统中计算机有较强的计算能力,来实现要求的高速数值计算和图形处理能力。 返回第二章目录返回第二章目录2024/7/282024/7/283434CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义系统中硬件应具有的功能(续) 2)2)存存储储功功能能：CAD系统要有较大存储量,以满足图形信息存储和有限元分析信息的存储空间要求。3) 3) 输入输出功能：输入输出功能：要强。4) 4) 交交互互功功能能：通过人机对话(交互)作用进行各种操作，以实现修改、定值及拾取等活动，来达到理想的设计要求。2024/7/282024/7/283535CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义二、二、CAD系统中软
28、件应具有的基本功能系统中软件应具有的基本功能1)1)几几何何造造型型功功能能：线框造型、曲面造型、实体造型、特征造型等。2)2)有有限限元元分分析析功功能能：如机械零件的强度、振动计算；热传导和热变形的分析计算；流体动力学分析计算等。3) 3) 优优化化设设计计功功能能：产品设计实际上是一个寻优的过程。4) 4) 工程绘图功能工程绘图功能 2024/7/282024/7/283636CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义CAD系统中软件应具有的基本功能（续）系统中软件应具有的基本功能（续）5) 5) 数据管理功能：数据管理功能：工程数据库6) 6) 处处理理数数控控加加工工信信息息的的功
29、功能能：CAD/CAM集成,由APT编程到交互图象编程技术2024/7/282024/7/283737CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义. CAD系统的构成与分类系统的构成与分类1 1、系统基本构成、系统基本构成计算机：、键盘、图形显示终端图形输入设备：图形输出设备：2 2、系统分类、系统分类按硬件分为以下几类：主机系统：（Mainframe-basedsystem）小型机系统：(Minicomputer-basedsystem)微型机系统：(Microcomputer-basedsystem)工程工作站系统：(Workstation-basedsystem)返回返回第第二二章章目录
30、目录2024/7/282024/7/283838CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义这种系统一般以大型机为主机，集中配备某些这种系统一般以大型机为主机，集中配备某些公用的外部设备，如绘图机、打印机和磁带机等。公用的外部设备，如绘图机、打印机和磁带机等。同时接出许多用户工作站及字符终端，如图同时接出许多用户工作站及字符终端，如图2-22-2所所示：示：主机系统：主机系统：主主 机机绘图机绘图机 打印机打印机 磁盘机磁盘机 磁带机磁带机 .用户工作站用户工作站2 2用户工作站用户工作站1 1.字符终端字符终端图图2-2 2-2 主机系统主机系统2024/7/282024/7/283939C
31、AD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义主机系统优缺点：主机系统优缺点：该系统的优点：该系统的优点：主机功能强，能进行大信息量的作业，如大型分析计算、复杂模拟和管理等。该系统的缺点：该系统的缺点：当终端用户过多时，会使系统过载，响应速度变慢，而且一旦主机出故障，整个系统就不能工作，此外价格昂贵。这种系统在70年代较为流行，目前一般不再采用。返回返回返回返回2024/7/282024/7/284040CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义小型机系统：小型机系统：n n这种系统同主机系统在形式上类似，只不够用小型机这种系统同主机系统在形式上类似，只不够用小型机或超小型机代替图中的主机，用户
32、工作站数量教少，或超小型机代替图中的主机，用户工作站数量教少，一般为一般为4 4到到6 6个。这种系统经常与软件配在一起销售给个。这种系统经常与软件配在一起销售给用户，这就是用户，这就是7070年代盛极一时的年代盛极一时的Turnkey system (Turnkey system (交交钥匙系统钥匙系统) )。n n该系统的优点：该系统的优点：大多采用符合工业标准的各种硬件大多采用符合工业标准的各种硬件平台（如平台（如SUNSUN，HPHP，DECDEC及及IBMIBM公司等提供的计算机），公司等提供的计算机），使用流行的操作系统，使用性能取决于软件水平，系使用流行的操作系统，使用性能取决于
33、软件水平，系统具有专用性。统具有专用性。n n该系统的缺点：该系统的缺点：系统比较封闭，即开放性较差。系统比较封闭，即开放性较差。返回返回返回返回2024/7/282024/7/284141CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义微型机微型机绘图机绘图机打印机打印机图形终端图形终端图形输入设备图形输入设备. . . .图图2-3 2-3 微型机系统微型机系统微型机系统：微型机系统：图图2-32-3为一个微型机系统的构成，一般每台微机只为一个微型机系统的构成，一般每台微机只配一个图形终端，以保证对操作命令的快速响应。随配一个图形终端，以保证对操作命令的快速响应。随着硬件的发展，微机在速度、精
34、度、内外存容量等方着硬件的发展，微机在速度、精度、内外存容量等方面已满足面已满足CADCAD应用的要求，且价格便宜；其次微机上应用的要求，且价格便宜；其次微机上的各种应用软件已基本满足了用户的要求；再的各种应用软件已基本满足了用户的要求；再2024/7/282024/7/284242CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义微型机系统：微型机系统：有现代网络技术能将许多微机及公共外设连接在一起，有现代网络技术能将许多微机及公共外设连接在一起，做到了网内资源共享。因此微型机系统在中小型企业做到了网内资源共享。因此微型机系统在中小型企业中得到广泛应用。中得到广泛应用。返回返回返回返回2024/7
35、/282024/7/284343CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义工程工作站系统：工程工作站系统：这种系统的结构与图这种系统的结构与图2-32-3的微机系统非常类似。的微机系统非常类似。这种系统遵循这样一种思想：一个工程师使用一台计这种系统遵循这样一种思想：一个工程师使用一台计算机，而且还能使用所有的计算机，即摒弃了多用户算机，而且还能使用所有的计算机，即摒弃了多用户分时系统的结构，采用网络技术。由于系统的单用户分时系统的结构，采用网络技术。由于系统的单用户性质，保证了优良的时间响应，提高了用户的工作效性质，保证了优良的时间响应，提高了用户的工作效率。率。该系统工作站本身具有强大的分
36、布式计算能力，该系统工作站本身具有强大的分布式计算能力，能够支持复杂的能够支持复杂的CADCAD作业，能支持多任务进程。作业，能支持多任务进程。工程工作站标准：工程工作站标准：3232位机，具有位机，具有UNIXUNIX操作系统，操作系统，并采用以太网。并采用以太网。返回返回返回返回2024/7/282024/7/284444CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义3 3、网络结构、网络结构CAD系统的网络通常采用局域网（LAN：LocalAreaNetwork），网上设备通过传输媒介（管线）相互传送信息。常见局局域域网网形形式式有三种：）星型网）星型网（见图2-4a）环型网）环型网（见图
37、2-4b）总线型网）总线型网（见图2-4c）2024/7/282024/7/284545CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义）星型网）星型网星型：星型：星型：星型：n n优优点点：服服务务方方便便，实实时时通通信信，诊诊断断易易，故故障障隔隔离离易易，可靠性好；可靠性好；n n缺点：电缆长，费用高，对中央节点依赖性高。缺点：电缆长，费用高，对中央节点依赖性高。绘图机绘图机工作站工作站工作站工作站工作站工作站工作站工作站计算机计算机图图图图2-42-42-42-4a a a a 星型网星型网星型网星型网2024/7/282024/7/284646CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲
38、义）环型网）环型网环型：环型：环型：环型：n n优点：电缆短，适于光纤传输；优点：电缆短，适于光纤传输；n n缺缺点点：可可靠靠性性低低，故故障障诊诊断断难难，扩扩充充能能力力差差，拓拓朴朴结结构影响访问协议；构影响访问协议；绘图机绘图机工作站工作站工作站工作站工作站工作站工作站工作站图图图图2-42-42-42-4b b b b 环型网环型网环型网环型网2024/7/282024/7/284747CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义3 3）总线型网：）总线型网：总线型：总线型：总线型：总线型：n n优优点点：电电缆缆短短，布布线线易易，费费用用低低，可可靠靠性性高高，扩扩充充易易，安
39、装易；安装易；n n缺点：故障诊断难，故障隔离难，容错功能差；缺点：故障诊断难，故障隔离难，容错功能差；图图图图2-42-42-42-4c c c c 总线型网总线型网总线型网总线型网工作站工作站工作站工作站计算机计算机工作站工作站工作站工作站工作站工作站绘图机绘图机总线总线2024/7/282024/7/284848CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义传输速度传输速度所支持的操作系统所支持的操作系统网络协议（如）协议）网络协议（如）协议）网络性能取决于：网络性能取决于：2024/7/282024/7/284949CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义.CAD系统的硬件系统的硬件
40、一、主机及外围设备一、主机及外围设备主主机机：由由中中央央处处理理机机CPUCPU和和主主存存储储器器（内内存存）两两部分组成。部分组成。n n CPUCPUCPUCPU（Central Central Central Central Processing Processing Processing Processing UnitUnitUnitUnit）：包包括括控控制制器器和和运算器。运算器。n n主主主主存存存存储储储储器器器器( ( ( (Memory)Memory)Memory)Memory)：包包括括随随机机读读写写存存储储器器RAMRAM和和只只读读存储器存储器ROM ROM 。
41、RAMRAMRAMRAM用用于于存存放放各各种种输输入入输输出出数数据据及及中中间间结结果果，与与外外存交换信息。存交换信息。 ROMROMROMROM用用于于存存放放存存放放固固定定程程序序，如如管管理理、监监控控、汇汇编编、诊断程序等。诊断程序等。返回返回第第二二章章目录目录2024/7/282024/7/285050CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义1 1）时钟频率）时钟频率（或称主频）MHZ2 2）存存取取周周期期（微秒）：表示向主存储器中读写数据的时间。3 3）MIPSMIPS（10指令/S）：表示每秒处理指令的平均数，即定点运算加、减、乘、除运算次数的平均值。表示主机性能
42、的重要指标是表示主机性能的重要指标是速度速度，其表示法有：，其表示法有：2024/7/282024/7/285151CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义2 2、外存储器：、外存储器：用来存放暂时不用或等待调用的程序、数据等信息。使用信息时，由操作系统根据命令调入内存。外存储器特点是容量大，但存取速度慢。n n磁带机：磁带机：分1/2与1/4英寸带宽，只能顺序存取。n n磁盘：磁盘：硬盘和软盘n n光盘光盘: :海量存储.2024/7/282024/7/285252CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义二、二、 图形输入设备图形输入设备1 1、定定位位设设备备: :图形输入板及其触
43、笔、光笔、鼠标、操纵杆及跟踪球等。其中鼠标包括机械式和光学式两种。2 2、数字化仪：、数字化仪：3 3、图象输入设备：、图象输入设备：摄象机、录象机、扫描仪等。3 3、输入输出设备：、输入输出设备：终端（键盘、显示器）、打印机等终端（键盘、显示器）、打印机等2024/7/282024/7/285353CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义三、三、 图形输出设备图形输出设备打打印印机机：针式打印机（9、24、32针）、喷墨打印机、激光打印机、静电复印机。自动绘图机：自动绘图机：滚筒式、平台式、平面电机型。四、图形显示设备四、图形显示设备当前占统治地位的显示器仍然是阴极射线管（CRT：Cat
44、hode Ray Tube），此外尚有激光显示、液晶显示、光二极管显示、等离子体显示等技术。2024/7/282024/7/285454CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义图形显示设备（续）图形显示设备（续）显显示示器器的的分分辨辨率率：指指两两个个光光点点之之间间的的最最小小距距离离，是是指指分分辨辨能能力力大大小小的的物物理理量量。用用m mn n表表示示，m m表表示示水水平平 方方 向向 象象 素素 个个 数数 ， n n表表 示示 垂垂 直直 方方 向向 象象 素素 个个 数数 。 如如640640X480,1024X768,1024X1024X480,1024X768,10
45、24X1024等等。电电子子束束产产生生的的光光点点直径通常为直径通常为0.25-0.50.25-0.5mmmm。扫扫描描方方式式：图图形形显显示示器器按按电电子子束束扫扫描描方方式式可可分分为为：随机扫描随机扫描随机扫描随机扫描和和光栅扫描光栅扫描光栅扫描光栅扫描。2024/7/282024/7/285555CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义1 1、随机扫描方式：、随机扫描方式：屏幕上图形按矢量线段一笔一屏幕上图形按矢量线段一笔一笔画出，其顺序完全按用户绘图指令来决定。笔画出，其顺序完全按用户绘图指令来决定。2 2、光栅扫描方式：、光栅扫描方式：像电视机一样，电子束从左到像电视机一
46、样，电子束从左到右，从上到下按固定节拍扫描，遇到图形时，相右，从上到下按固定节拍扫描，遇到图形时，相应栅格发光，由此显示出图形或字符。应栅格发光，由此显示出图形或字符。 扫描方式：扫描方式：2024/7/282024/7/285656CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义三种类型的显示器：三种类型的显示器：1 1、刷刷新新式式显显示示器器：分分辨辨率率高高（4096409640964096），图图象象清清晰晰；缺缺点点：刷刷新新频频率率要要30-6030-60次次/ /S S，所所以以图图形形不不能能太太复杂。复杂。2 2、存存储储管管显显示示器器（存存储储栅栅极极）：无无需需刷刷新新，
47、图图象象可可保保存存1-31-3h h，无无闪闪烁烁，适适于于输输出出较较复复杂杂的的图图形形；缺缺点点：不不能能显显示示彩彩色色图图象象、响响应应慢慢、无无法法实实现现局局部部修修改改，无动画。无动画。3 3、光光栅栅显显示示器器：可可显显示示复复杂杂无无闪闪烁烁图图象象，可可作作动动态态显显示，色彩丰富，可用光笔。示，色彩丰富，可用光笔。2024/7/282024/7/285757CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义. CAD系统的软件系统的软件nCAD系统的软件层次如图所示：用户应用软件CAD支撑软件系统软件操作系统OS用户接口通讯接口I/O网络网络返回返回第第二二章章目录目录2
48、024/7/282024/7/285858CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义一、系统软件：一、系统软件：n n操操作作系系统统：UNIXUNIX、 MS-DOSMS-DOS、 WINDOWSWINDOWS、 WIN95WIN95、WIN98WIN98、WIN2000WIN2000、WINNTWINNT等。等。n n计计算算机机语语言言：汇汇编编、BASICBASIC、FORTRANFORTRAN、PASCALPASCAL、VBVB、BC+BC+、VC+VC+、AutolispAutolisp、Visual Visual LispLisp、VBAVBAPASCAL -DelphiPAS
49、CAL -Delphi语言语言PowerbuilderPowerbuilder：客户：客户/ /服务器编程语言服务器编程语言2024/7/282024/7/285959CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义n n网络通信与管理软件：网络通信与管理软件：国际标准的网络协议方案为“开放系统网络标准模式”OSI，分七层：应用层、表达层、会话层、传递层、网络层、链路层和物理层。n n数据库及其管理软件：数据库及其管理软件：DBMS和DB。Dbase、FoxBASE、FoxPro、VFP6.0、ORACLE、Sybase、Access等。2024/7/282024/7/286060CAD/CAMC
50、AD/CAM讲义讲义讲义讲义二、机械支撑软件：二、机械支撑软件：支撑软件从功能上分三类：解决几何图形设计问题；解决工程分析与计算问题；解决文档写作与生成问题。n n基基本本图图形形资资源源软软件件：各种图形标准和规范，如CGI、GKS、PHIGS等。n n二二三三维维绘绘图图软软件件：如AutoCAD、CADkey、PD(Personal Design)及众多国产软件（高华CAD、CAXA系列软件等）n n文档制作软件文档制作软件2024/7/282024/7/286161CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义n n几几何何造造型型软软件件：如AutoCAD、I-DEAS中的Part D
51、esign。n n工工程程分分析析及及计计算算软软件件：如计算方法库、优化方法库、有限元分析软件（SAP/5、SAP/6、SAP/7、ANSYS、NASTRAN等）、机构分析及机构综合软件、机械系统动态分析软件、注塑模具分析软件等。2024/7/282024/7/286262CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义三、商品化三、商品化CAD/CAMCAD/CAM支撑软件系统支撑软件系统n nI-DEAS:I-DEAS:由美国由美国SDRCSDRC公司推出的公司推出的CAD/CAMCAD/CAM集成软件，集成软件，在中国由在中国由IMAGEIMAGE公司代理该软件。公司代理该软件。n nPr
52、o-EngineerPro-Engineer：由美国由美国PTCPTC公司推出的公司推出的CAD/CAMCAD/CAM集集成软件。其特点是：参数化特征造型、统一的数据库、成软件。其特点是：参数化特征造型、统一的数据库、设计修改关联性。设计修改关联性。n nUGUGn nSolid workSolid work2024/7/282024/7/286363CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义. CAD系统的设计与选择系统的设计与选择 1 1、CADCAD系统设计应考虑的问题系统设计应考虑的问题 明确系统需求；确定近远期目标；确定系统的集成水平。 、选择、选择CADCAD系统的准则系统的准则
53、）硬件系统要有良好的开放性且符合工业标准。）硬件系统要有良好的开放性且符合工业标准。）软软件件系系统统要要求求：用用标标准准操操作作系系统统；良良好好的的用用户户界面；齐全的技术文档。界面；齐全的技术文档。）优良的几何造型及绘图功能）优良的几何造型及绘图功能返回返回第第二二章章目录目录2024/7/282024/7/286464CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义选择选择CADCAD系统的准则（续）系统的准则（续）功功能能丰丰富富（二二次次开开发发能能力力；支支持持各各种种计计算算、有有限限元元分分析析、机机构构分分析析等等，数数控控自自动动编编程程、刀刀具具轨轨迹迹仿仿真真、CAPP
54、CAPP、机器人仿真等工作）。机器人仿真等工作）。）整整个个软软硬硬件件系系统统运运行行可可靠靠、维维护护简简单单、性性能能价价格格比比优良。优良。）良好售后服务、软件商的发展能力。）良好售后服务、软件商的发展能力。2024/7/282024/7/286565CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义3 3、注意的几个问题、注意的几个问题1.1.要遵循软件先行，人才培训并举，硬件实施到位原则；2.2.不要期望短期就将投资回收；3.3.要适应市场变化进行选择；4.4.一定要有长期及综合使用的打算。n n本章思考题：本章思考题：1.1.CADCAD系统的网络通常采用局域网，常见局域网形式系统的网
55、络通常采用局域网，常见局域网形式有哪几种？有哪几种？2024/7/282024/7/286666CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义第八章第八章 机械图设计技术机械图设计技术n n8.18.1 AutoCADAutoCAD简介简介n n8.28.2 图形交互技术图形交互技术n n8.38.3 机械图的参数法程序设计机械图的参数法程序设计n n8.48.4 形状特征法拼合法绘制机械图形状特征法拼合法绘制机械图n n8.58.5AutolispAutolisp语言简介语言简介n n8.68.6 字符生成技术字符生成技术n n8.78.7 界面设计技术界面设计技术n n8.88.8 图形系统
56、与外部程序交换信息图形系统与外部程序交换信息n n8.98.9 扩充图形系统的现有功能扩充图形系统的现有功能2024/7/282024/7/286767CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义8.1AutoCAD简介简介AutoCAD是美国AutoDesk公司与1982年12月开始推出的一种通用的微机辅助设计和设计软件包，是目前应用最普遍的交互式图形软件。从AutoCADV1.0起，经AutoCADV2.0、R9、R10等经典版本的变更，至目前AutoCADR12、R13、R14和2000、2002版，其功能越来越强。它实际上已经成为一种微机CAD系统的标准、工程设计人员之间交流思想的公共
57、语言。返返返返回回回回第第第第八八八八章章章章2024/7/282024/7/286868CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义一、显著特点一、显著特点1.能够在绝大多数微机和工作站上运行，功能强大。2.具有使用方便的用户界面（图形窗口界面）。3.具有开放的体系结构，便于用户二次开发。4.可通过标准的或专用的数据格式与其它CAD系统进行图形信息交换。5.软件易学易用，可适用于各种层次的用户。2024/7/282024/7/286969CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义二、二、AutoCAD运行环境运行环境n n20002000版要求的硬件环境：版要求的硬件环境：n主机：CPU主
58、频为133以上的奔腾机，内存为32MB以上；n硬盘：至少有100MB的剩余空间；n显示器：VSG、SVGA彩显；n软驱：1.44MB；n键盘：101键；n输入输出设备：鼠标、绘图仪、打印机等。n n20002000版要求的软件环境：版要求的软件环境：nWindows95、98、2000或WinNT。2024/7/282024/7/287070CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义三、用户界面三、用户界面绘绘图图区区屏幕屏幕菜单菜单区区标题栏标题栏下拉菜单下拉菜单工具栏工具栏命令窗口（命令提示区）命令窗口（命令提示区）状态栏状态栏2024/7/282024/7/287171CAD/CAMC
59、AD/CAM讲义讲义讲义讲义2024/7/282024/7/287272CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义用户界面用户界面(续）续）1.用鼠标和多种菜单与AutoCAD对话（屏幕菜单、下拉菜单、弹出式菜单即光标菜单或快捷菜单、图标菜单等）；2.用键盘和AutoCAD对话；3.用鼠标和对话框与AutoCAD对话。2024/7/282024/7/287373CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义四、图形生成功能四、图形生成功能1.生成简单实体：POINT（点）、LINE（直线）、CIRCLE（圆）、ARC（弧）、TRACE（轨迹线）和SOLID（区域填充）等；2.生成复杂的实体：P
60、LINE（多义线）、ELLIPSE（椭圆）、POLYGON（正多边形）、DONUT（圆环）、TEXT（文本）和MULTEXT（多行文本）等；3.生成三维表面：3DPOLY三维多义线、3DFACE三维3DMESH三维多边形网格、PFACE一般多边形网格、TABSURF柱面、RULESURF直纹曲面、REVSURF回转面和EDGESURF边界曲面等；2024/7/282024/7/287474CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义图形生成功能（续）图形生成功能（续）5.绘制剖面符号、标注尺寸等。6.生成三维实体：SOLBOX长方体、SOLCYL圆柱体和SOLCONE圆锥体等；7.BLOCK命
61、令定义块，INSERT命令插入块；用形文件定义形，用SHAPE命令调用形；2024/7/282024/7/287575CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义五、图形编辑和查询功能五、图形编辑和查询功能1.通过HELP命令了解每一个命令的使用方法；2.通过STATUS命令了解当前实体的数量和主要系统变量的值；3.通过DBLIST、LIST、AREA、DIST、ID等命令了解实体数据、或光标的位置；4.通过ERASE、MOVE、COPY、SCALE、ROTATE、MIRROR、ARRAY、CHANGE、BREAK、TRIM、EXTEND、STRETCH、FIILET、CHAMFER、OFFS
62、ET、EXPLODE、PEDIT等命令对实体进行编辑；2024/7/282024/7/287676CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义图形编辑和查询功能（续）图形编辑和查询功能（续）5.可通过SOLINT（交）、SOLUNION（并）、SOLSUB（差）、SOLCUT（切）命令对三维形体进行布尔运算，构造复杂形体。通过MOVE（移动）、SOLCHP（修改）SOLFILL（倒圆角）、SOLCHAM（倒棱边）、SOLSEP（坼散）命令修改形体，通过SOLIDFY（二维元素实体化）、SOLEXT（拉伸）、SOLREV（旋转）命令将二维图形转化为三维形体，通过SOLPROF（轮廓）、SOLFE
63、AT、SOLSECT命令从三维形体中得到二维元素，还可通过SOLLIST、SOLMASSP、SOLMAT等命令了解形体的几何或物理信息。2024/7/282024/7/287777CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义六、辅助作图功能六、辅助作图功能1.通过UCS命令确定用户坐标系，并自动实现用户坐标系向世界坐标系变换；2.通过MVIEW或VIEWPORTS确定视窗数量、大小和位置；3.通过ZOOM、PAN、VIEW命令确定显示范围、大小和位置；4.通过VPOINT、PLAN和DVIEW命令确定用户的观察方向；2024/7/282024/7/287878CAD/CAMCAD/CAM讲义讲
64、义讲义讲义辅助作图功能（续）辅助作图功能（续）5.通过LAYER（图层）、COLOR（颜色）、LINETYPE（线型）等命令确定实体的非几何信息；6.通过SNAP（捕捉）、OSNAP（目标捕捉）、GRID（栅格）、ORTHO（正交）等命令设置更好的工作环境，可以用较少的时间绘制出更高精度的图形。2024/7/282024/7/287979CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义七、扩充或开发七、扩充或开发AutoCAD的多种途径的多种途径1.1.利用块、形建立图形库或符号库；利用块、形建立图形库或符号库；2.2.提供提供SCRIPTSCRIPT命令，可读入一文本文件，提高自动设命令，可读入
65、一文本文件，提高自动设计程度；计程度；3.3.可以读入或输出可以读入或输出DXFDXF、IGESIGES等文件，用于与外部程等文件，用于与外部程序或其它图形系统交换图形信息；序或其它图形系统交换图形信息；4.4.利用利用ATTRIBUTEATTRIBUTE（属性）可实现属性）可实现AutoCADAutoCAD数据库通数据库通信；信；5.5.提供菜单文件的格式，供用户定义自己的专业菜单；提供菜单文件的格式，供用户定义自己的专业菜单；6.6.具有良好的二次开发环境，可以利用具有良好的二次开发环境，可以利用ADSADS、AutolispAutolisp、VisualLispVisualLisp、VB
66、AVBA、ObjectARXObjectARX等开发工具对等开发工具对AutoCADAutoCAD进行二次开发。进行二次开发。2024/7/282024/7/288080CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义8.2图形交互技术图形交互技术n n1、交互任务、交互任务n交互任务是交互式图形系统要解决的主要问题。在作图过程中遇到了大量的交互现象，尽管它们的形式和内容多种多样，但都可以分解为下列4种基本交互任务：n定位：为图形系统指定一个点的坐标。n选择：从一个表中选出某一项。n数值：输入一个数，如半径值、文本的高度等。n文本值：输入一个字符串。返返返返回回回回第第第第八八八八章章章章2024
67、/7/282024/7/288181CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义2、交互设备、交互设备n n能够完成上面交互任务的设备即为交互设备。能够完成上面交互任务的设备即为交互设备。n n图形核心系统图形核心系统GKSGKS定义六类逻辑设备：定义六类逻辑设备：1)1)定位（定位（LocatorLocator）: :得到一个位置（坐标）。得到一个位置（坐标）。2)2)笔划（笔划（StrokeStroke）：）：得到一组位置。得到一组位置。3)3)定值（定值（ValuatorValuator）：）：得到一个数值。得到一个数值。4)4)选择（选择（ChoiceChoice）：）：从一组可能选择
68、的对象中选择一个，得从一组可能选择的对象中选择一个，得到一个非负整数。到一个非负整数。5)5)拾取（拾取（PickPick）：）：得到一个图段、标识或状态值。得到一个图段、标识或状态值。6)6)字符串（字符串（StringString）：）：得到一个字符串。得到一个字符串。n n与这六类逻辑设备对应的物理设备与这六类逻辑设备对应的物理设备鼠标、旋钮、按钮、光标、键盘、触笔、数字化仪等。鼠标、旋钮、按钮、光标、键盘、触笔、数字化仪等。2024/7/282024/7/288282CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义3、交互方式、交互方式逻辑输入设备的交互作用是一个进程，可以逻辑输入设备的交
69、互作用是一个进程，可以认为是在应用程序和输入进程之间发生的。任认为是在应用程序和输入进程之间发生的。任一逻辑设备都有四种一逻辑设备都有四种操作方式操作方式操作方式操作方式，操作方式决定，操作方式决定了输入数据的接收方法和应用程序获得数据的了输入数据的接收方法和应用程序获得数据的方法。方法。1)1)请求方式请求方式应用程序与输入进程交替工作。应用程序请应用程序与输入进程交替工作。应用程序请求输入，等待回答，输入进程启动，向应用程求输入，等待回答，输入进程启动，向应用程序传递数据。如：序传递数据。如：n nCommand:Command:SETVARSETVARn nVariablenameor?
70、:Variablenameor?:MIRRTEXTMIRRTEXTn nNewValueforMIRRTEXT:NewValueforMIRRTEXT:0 02024/7/282024/7/288383CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义2)采样方式采样方式应用程序与输入进程同时工作，应用程序处于支配作用。如SKETCHSKETCH命令徒手画线时，鼠标移动，立即在屏幕上就有一波浪线在不断增长，使用户立即见到效果，具有动态响应能力。2024/7/282024/7/288484CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义3)事件方式事件方式(如鼠标事或键盘事件如鼠标事或键盘事件如鼠标事或键
71、盘事件如鼠标事或键盘事件）应用程序与输入进程同时工作，输入进程处于支配作用。输入进程向应用程序传递数据并期待应用程序按所接收的数据工作。4)4)混合方式混合方式混合方式在交互图形系统中最常见，如在“Command:”状态下可直接键入命令，也可点菜单，菜单还可以是屏幕菜单、下拉菜单、图标菜单或数字化仪菜单。2024/7/282024/7/288585CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义4、交互控制技术、交互控制技术n n动态作图技术：动态方式作图可以使用户随时都能看到将要得到的图形形状、大小和位置，以便做出决策。如交互图形系统中常见的橡皮筋。n n图形拖动技术：交互图形系统中某些命令，如
72、Move、Copy、Scale、Rotate、Mirror等，在选中待编辑实体后它们的位置和大小将随光标移动而变化，这就是图形拖动现象。它的原理是，首先获取被选中这些实体的图形信息，包括它们的几何数据和颜色、线型等非几何数据，然后不断重复删除原有位置上的这些实体，在新位置上生成这些实体。2024/7/282024/7/288686CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义约束技术：约束技术：SNAP（捕捉）命令可设置约束网格。2 2 2 2）约束橡皮筋的方向）约束橡皮筋的方向）约束橡皮筋的方向）约束橡皮筋的方向如当ORTHO正交命令为ON时可控制橡皮筋为水平或垂直方向。3 3 3 3）将光标
73、约束到实体的某些特殊点上）将光标约束到实体的某些特殊点上）将光标约束到实体的某些特殊点上）将光标约束到实体的某些特殊点上用目标捕捉命令OSNAP，特殊点有端点、中点、交点、切点、垂点等。1 1 1 1）网格约束）网格约束）网格约束）网格约束将光标限制在格点上。2024/7/282024/7/288787CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义8.3机械图的参数法程序设计机械图的参数法程序设计一、参数法图形程序设计的特点一、参数法图形程序设计的特点在机械图中，象键、销、螺钉、螺母、滚动轴承等标准件，其形状是相似的，因此它们的二维视图也很相似，所以常采用参数化编程方式来绘图。参数化绘图参数化绘
74、图参数化绘图参数化绘图：将图形中的某些尺寸或全部尺寸定义为变量，在画几何形状类似的图形时给变量赋以新值，就可以得到大小不同的图形。参数参数化绘图主要是确定基本参数和参数化处理。化绘图主要是确定基本参数和参数化处理。返返返返回回回回第第第第八八八八章章章章2024/7/282024/7/288888CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义参数化绘图特点参数化绘图特点:11、在参数化程序方式下，用户无需逐步绘图，只需、在参数化程序方式下，用户无需逐步绘图，只需输入一些参数即可。输入一些参数即可。2 2、参数化绘图减少了用户输入数据的数量，提高了、参数化绘图减少了用户输入数据的数量，提高了作图精
75、度和作图效率。作图精度和作图效率。3 3、可以解决用交互方式难以绘制的图形。、可以解决用交互方式难以绘制的图形。2024/7/282024/7/288989CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义二、参数法编程步骤与方法二、参数法编程步骤与方法1、确定参数、确定参数1 1）对抽象的几何图形，可用尺寸标注作为图形参数。）对抽象的几何图形，可用尺寸标注作为图形参数。2 2）机械图中的图形表示具体的零件或结构，因此参数）机械图中的图形表示具体的零件或结构，因此参数的名称和定义应尽量结合工程实际，如普通平键的图的名称和定义应尽量结合工程实际，如普通平键的图形参数为：形参数为：LRRLa)a)不好不
76、好b)b)好好3 3）优先考虑描述零件规格、性能的参数作为图形参）优先考虑描述零件规格、性能的参数作为图形参数。如：螺钉外径、滚动轴承内径、用齿轮的模数、数。如：螺钉外径、滚动轴承内径、用齿轮的模数、齿数和变位系数代替分度圆和齿顶圆直径等。齿数和变位系数代替分度圆和齿顶圆直径等。2024/7/282024/7/289090CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义4 4）为便于用户操作，参数的数量应尽量少。）为便于用户操作，参数的数量应尽量少。方法：方法：利用规格尺寸，从文件或数据库中检索出其它尺寸数据；（如P180表8-1中开槽圆柱头螺钉可由D和L查其它参数）在不影响零件表达情况下，图形的
77、某些部分采用简化画法，使其参数间建立一定关系，从而可省去一些参数。（如P180的图8-27螺栓的简化画法）2024/7/282024/7/289191CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义2、通过已确定参数确定构成图形的各个实体的、通过已确定参数确定构成图形的各个实体的几何参数几何参数3、调用图形函数或图形命令绘制图形、调用图形函数或图形命令绘制图形如：用Autolisp语言绘制2024/7/282024/7/289292CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义8.4 形状特征拼合法绘制机械图形状特征拼合法绘制机械图一、形状特征拼合法一、形状特征拼合法1、形状特征、形状特征：指的是相
78、对独立的形状结构。如：各种螺钉的螺杆部分是相似的，它们就是一种形状特征。从图形角度看，形状特征完全可以理解为子图。从工程角度看，形状特征可以理解为具有一定功能的结构。返返返返回回回回第第第第八八八八章章章章2024/7/282024/7/289393CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义2、形状特征拼合法、形状特征拼合法：就是利用一些形状特征拼合机械图。就是利用一些形状特征拼合机械图。如下图中（如下图中（a a）与（与（c c）拼合得到开槽圆柱头螺钉；拼合得到开槽圆柱头螺钉；（b b）与（与（c c）拼合得到六角头螺栓。拼合得到六角头螺栓。(a)(b)(c)( (a)a)与与( (c)c
79、)拼合拼合: :( (b)b)与与( (c)c)拼合拼合: :2024/7/282024/7/289494CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义3、形状特征拼合法多用于形状结构多变的、形状特征拼合法多用于形状结构多变的机械零件机械零件例如例如传动轴传动轴传动轴传动轴的段数和每段的形状不是固定的，但的段数和每段的形状不是固定的，但若将传动轴可能具有的结构定义为相应的形状特征，若将传动轴可能具有的结构定义为相应的形状特征，每个形状特征参数并不多。用户只需将若干形状特征每个形状特征参数并不多。用户只需将若干形状特征拼合为零件图即可。不仅操作简单，而且可以将主要拼合为零件图即可。不仅操作简单，而
80、且可以将主要精力从繁杂的画线工作转移到零件的结构设计上。精力从繁杂的画线工作转移到零件的结构设计上。二、形状特征的确定二、形状特征的确定形状特征的确定应考虑它的应用场合。形状特征的确定应考虑它的应用场合。1、用于计算机绘图、用于计算机绘图主要从提高绘图效率的角度来确定形状特征。主要从提高绘图效率的角度来确定形状特征。如：传动轴的形状特征有如：传动轴的形状特征有倒角、开口矩形轴段、退刀倒角、开口矩形轴段、退刀槽、矩形轴段、带圆角轴段、带键槽轴截面、键槽等。槽、矩形轴段、带圆角轴段、带键槽轴截面、键槽等。2024/7/282024/7/289595CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义2、用
81、于、用于CAD/CAM一体化一体化由于最终目的是制造产品，所以不仅要考虑由于最终目的是制造产品，所以不仅要考虑图形信息图形信息图形信息图形信息，还要考虑，还要考虑工艺信息。工艺信息。工艺信息。工艺信息。由于形状结构的功用决定了它的工艺条件，由于形状结构的功用决定了它的工艺条件，所以通常按零件各结构的功能将零件分解为形状所以通常按零件各结构的功能将零件分解为形状特征。特征。从功能角度分解的传动轴形状特征为（从功能角度分解的传动轴形状特征为（P183P183图图8-8-3131）：）：轴颈、齿轮轴段、螺纹轴段、带键槽轴轴颈、齿轮轴段、螺纹轴段、带键槽轴轴颈、齿轮轴段、螺纹轴段、带键槽轴轴颈、齿轮轴
82、段、螺纹轴段、带键槽轴段。段。段。段。2024/7/282024/7/289696CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义从功能角度分解的传动轴形状特征：从功能角度分解的传动轴形状特征：齿轮轴段齿轮轴段齿轮轴段齿轮轴段轴颈轴颈轴颈轴颈螺纹轴段螺纹轴段螺纹轴段螺纹轴段带键槽轴段带键槽轴段带键槽轴段带键槽轴段。2024/7/282024/7/289797CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义8.5Autolisp语言简介AutolispAutolisp语言是嵌入语言是嵌入AutoCADAutoCAD软件包的软件包的LISP(Lisp processing language)LISP(Li
83、sp processing language)编程语言，编程语言，它是一种符号处理语言，又称函数型的语言，它是一种符号处理语言，又称函数型的语言，它没有语句，程序就是它没有语句，程序就是表表。每个函数都是以表。每个函数都是以表的形式书写的，它可以交互执行，也可写成程的形式书写的，它可以交互执行，也可写成程序。序。程序存贮是程序存贮是ASCIIASCII码，属于文本编辑文件码，属于文本编辑文件。一、数据类型一、数据类型一、数据类型一、数据类型AutolispAutolisp语语言言数数据据类类型型有有数数值值型型（整整型型、实型）、字符型、表（图括号内的单元）等。实型）、字符型、表（图括号内的单
84、元）等。返返返返回回回回第第第第八八八八章章章章2024/7/282024/7/289898CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义二、语法规则二、语法规则三、常用函数三、常用函数1 1赋值赋值赋值赋值setqsetqsetqsetq( (setq setq x 5)x 5); ;将数字将数字5 5赋值给变量赋值给变量x x( (setq setq x (+ 3 5)x (+ 3 5) ; ;将数字将数字8 8赋值给变量赋值给变量x x 2 2 2 2算术函数：、算术函数：、算术函数：、算术函数：、n n(- 10 2 3)(- 10 2 3); ;即即10-2-310-2-3n n(/
85、(/ ) )n n(1+ (1+ ); ;加加1 1n n(1- (1- ); ; 减减1 1 （函数名（函数名参数参数参数参数）2024/7/282024/7/289999CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义3 3三角函数三角函数sin sin 、coscos等等n(sin )n(cos )n(atan )；为可选项，若没有，则返回的反正切值，否则返回/的反正切值。 2024/7/282024/7/28100100CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义4.4.常用数学函数常用数学函数(ABS(ABS); ;求求 的绝对值的绝对值n n(exp(exp); ;返回返回e e的的
86、)次方值次方值n n( (exptexpt ) ; ;返回返回 的的 )次方值次方值n n( (loglog); ;返回以返回以e e为底为底 )的对数的对数n n( (sqrtsqrt ); ;返回数返回数d d的平方根的平方根n n( (fixfix ) ) ; ;返回数的整型数返回数的整型数2024/7/282024/7/28101101CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义常用数学函数（续）常用数学函数（续）n n(float(float ) ) ; ;返回数的实型数返回数的实型数n n(max(max12); ;求最大值求最大值n n( (distancedistance1 )
87、2); ;返回两点间距返回两点间距离离如：如：( (distance(1.02.5)(7.72.5)distance(1.02.5)(7.72.5) ); ;返回两点间距离返回两点间距离6.76.7n n( (angleangle1 )2);返回通过点1的水平线与两点连线的夹角(弧度)n n(polar(polar );返回一个点的坐标。2024/7/282024/7/28102102CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义如：(setqp2(polarp11.5710);根据P1点求P2点，如下图所示：注：表的第一个元素必须是函数名，若是数值，则在括号前应带有单撇号“ ”。如： (1.0
88、2.5)表示坐标（1.0,2.5）p1p210102024/7/282024/7/28103103CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义n n( ( ( (getpoint getpoint getpoint getpoint 提提提提示示示示符符符符 ）; ;该该函函数数是是暂暂停停下下来来等等待待用用户输入一点坐标。户输入一点坐标。例例:(:(Setq Setq pt pt ( (getpointgetpoint “n“n请请输输入入点点坐坐标标:”) :”) ; ;运行后，屏幕将显示运行后，屏幕将显示“请输入点坐标：请输入点坐标：”n n( ( ( (getreal getreal
89、 getreal getreal 提示符提示符提示符提示符); ;等等待待用用户户输输入入一一实实型型数数n n( ( ( (getint getint getint getint 提示符提示符提示符提示符) ; ;等等待待用用户户输输入入一一整整型型数数如如: :（setq setq d d ( (getdist getdist p0 p0 “n “n 轴轴径径：”);”);交交互输入轴径值。互输入轴径值。5 5输入函数输入函数2024/7/282024/7/28104104CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义n( (getstring getstring 提示符提示符) ;等待用户
90、输入一字符串n( (getdist getdist 已已知知点点 提提示示符符) ;等待用户输入一距离值。n( (getanglegetangle 已已知知点点 提提示示符符) ;等待用户输入一角度值，并返回其弧度。2024/7/282024/7/28105105CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义6.6.调用调用AutoCADAutoCAD命令函数命令函数n n（Command “Command “命令名命令名命令名命令名” ” 参数参数参数参数）如如：( (command“circle”“3p”command“circle”“3p”(34)(34)(47)(47)(15)(15);
91、 ;调三点画圆命令。调三点画圆命令。 ( (command“line”p1p2p3p4“c”)command“line”p1p2p3p4“c”); ;调画线命令。调画线命令。( (command“arc”p1“c”p0p2)command“arc”p1“c”p0p2); ;调画弧命令。调画弧命令。p0p0p1p1p2p2画弧画弧p1p1p4p4p2p2p3p3画线画线2024/7/282024/7/28106106CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义7.7.自定义函数自定义函数defundefun格式：格式：格式：格式： ( (defun defun ( ( )2 ) ) )1)1)(
92、 (defunabcdefunabc()() ) ; ;无参数无参数2)2)( (defunabcdefunabc(xy)(xy) ) ；x,yx,y为函数为函数abcabc的参数（自变量）的参数（自变量）3)3)( (defunabcdefunabc(xy/uvw)(xy/uvw) )；x,yx,y为函数为函数abcabc的参数（自变量）的参数（自变量）, ,u,v,wu,v,w为局部变量为局部变量2024/7/282024/7/28107107CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义例如：为例如：为x2+y2定义函数如下：定义函数如下：(defunadd(xy)(+(*xx)(*yy)
93、其中，add是函数名，x,y是参数，在调用时给值，表达式是具体操作。其调用方法如下：Command:（add25）；返回292024/7/282024/7/28108108CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义8.8.定义命令函数定义命令函数格式：格式：( (defundefunc:c:()() ) ); ;在自定义函数前加在自定义函数前加C:C:例如：为例如：为AutoCADAutoCAD增加一个画正方形命令增加一个画正方形命令 p4p4p1p1p2p2p3p3( (defundefunc c: :ABCDABCD()()( (setqsetq p1p1 ( (getpointgetp
94、oint “/n“/n左左下下角角点点:”):”)( (setqsetqL(L(getrealgetreal“/n“/n边长边长:”):”)( (setqsetqp2(polarp10.0L)p2(polarp10.0L)( (setqsetqp3(polarp21.57L)p3(polarp21.57L)( (setqsetqp4(polarp11.57L)p4(polarp11.57L)(command(command “line”“line” p1p1 p2p2 p3p3 p4p4 “c”)“c”) )2024/7/282024/7/28109109CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲
95、义讲义9.9.表处理函数表处理函数n n1)1)取表中第个元素的函数取表中第个元素的函数: : ( (nth i nth i )n n若若表表中中有有n n个个元元素素，则则i i取取值值范范围围0,0,n-1n-1，若若I0 In-1 In-1 , ,则函数返回则函数返回NILNIL。n n如：如： ( (nth 0 nth 0 (x y z) (x y z); ;提取元素提取元素x xn n2)2)取表中第一个元素函数取表中第一个元素函数（car car 表表) ) n n3)3)取表中最后一个元素函数取表中最后一个元素函数（Last Last 表表 ) )n n4)4)( (cdr cd
96、r 表表) )：返返回回自自变变量量的的子子表表, ,子子表表包包括括原原表表中中除除了了第第一元素以外的全部元素。一元素以外的全部元素。n n如：如： ( (cdr cdr (2 3 1 4)(2 3 1 4) ); ;返回表返回表( 3 1 4)( 3 1 4)n n5 5）carcar和和cdrcdr的组合的组合n n( (cadrcadr (x y z ) (x y z ); ;返回返回Y Y坐标坐标n n( (caddrcaddr (x y z ) (x y z ) ; ;返回返回Z Z坐标坐标2024/7/282024/7/28110110CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲
97、义10.10.判断函数判断函数格式：(if)；若判别式满足，则执行函数1，否则执行函数2。如：(if(=34)(setqx30)(setqx40);结果是x=4011组合函数组合函数格式：(progn(函数1函数2)如： (if(34)(progn(setqx30)(setqy40)(setqz(+xy)2024/7/282024/7/28111111CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义三、三、AutolispAutolisp程序的编辑、装入与运行程序的编辑、装入与运行程序编辑：程序编辑：可可使使用用任任意意文文本本编编辑辑程程序序建建立立( ( 如如DOSDOS下下的的EditEdi
98、t和和Notepad.exeNotepad.exe，扩展名为：扩展名为：“.“.lsplsp”程序装入：程序装入：LoadLoad函数：函数：commandcommand: : (load “c:(load “c:acadacadmylispmylisp”)”)或或commandcommand: : (load “c:/(load “c:/acadacad/ /mylispmylisp”)”)用用commandcommand: : AppLoadAppLoadAppLoadAppLoad命令弹出对话框来加载命令弹出对话框来加载LISPLISP程序。程序。程序运行：程序运行：形如形如( (def
99、un abcdefun abc( ) )( ) )的自定义函数的调用方法：的自定义函数的调用方法：commandcommand: : ( ( ( (abcabcabcabc) ) ) )形形如如 ( (defun defun c:c:c:c:abcabc( ( ) ) )的的自自定定义义命命令令函函数数的的调调用方法：用方法：commandcommand: : abc abc abc abc 2024/7/282024/7/28112112CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义四、应用举例四、应用举例形状形状特征法绘制传动轴特征法绘制传动轴( (defundefunc:c:feature
100、afeaturea()()( (setqsetqp0(p0(getpointgetpointnn插入点：插入点：)( (setqalfsetqalf( (getanglegetanglep0np0n旋转角：旋转角：)( (setqsetqd(d(getdistgetdistp0np0n轴径：轴径：)( (setqsetqc(c(getdistgetdistp0np0n倒角宽：倒角宽：)( (setqsetqp2(polarp0(+(*0.5pi)p2(polarp0(+(*0.5pi)alfalf)(-(*0.5d)c)(-(*0.5d)c)( (setqsetqp1(polarp2(+(*0
101、.25pi)p1(polarp2(+(*0.25pi)alfalf)(*1.414c)(*1.414c)( (setqsetqp3(polarp2(+(*1.5pi)p3(polarp2(+(*1.5pi)alfalf)(-d(*2c)(-d(*2c)( (setqsetqp4(polarp1(+(*1.5pi)p4(polarp1(+(*1.5pi)alfalf)d)d)(commandlinep1p2p3p4033);(commandlinep1p2p3p4033);或或( (commandlinecommandlinep1p2p3p4e)p1p2p3p4e)或或( (commandlin
102、ep1p2p3p4)commandlinep1p2p3p4) )dp1p4p3p2c图图图图8-32(8-32(a) a) featureafeatureap02024/7/282024/7/28113113CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义(defunc:featureg()(setqp0(getpointn插入点：)(setqalf(getanglep0n旋转角：)(setqL(getdistp0n键槽长：)(setqb(getdistp0n键槽宽：)(setqr(*0.5b)L1(-Lb)(setqp1(polarp0(+(*0.5pi)alf)r)(setqp2(polarp
103、1alfL1)(setqp3(polarp2(+(*1.5pi)alf)b)(setqp4(polarp1(+(*1.5pi)alf)b)(commandplinep1p2ap3Lp4acl)p1p1p3p3p2p2bp4p4L图图图图8-32(8-32(g) g) featureafeatureap0p0L12024/7/282024/7/28114114CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义8.6 字符生成技术字符生成技术在图形系统里，字符通常不只是键盘上的可在图形系统里，字符通常不只是键盘上的可写字符，还包括专用符号和汉字。写字符，还包括专用符号和汉字。一、生成字符的方法一、生成字
104、符的方法用点的矩阵表示字符，即用点的矩阵表示字符，即点阵法：点阵法：点阵法：点阵法：在点的阵列里，在点的阵列里，一些点处于某种状态（亮），其余点处于另一种一些点处于某种状态（亮），其余点处于另一种状态（暗），就形成了字符。通常将点阵以位图状态（暗），就形成了字符。通常将点阵以位图方式存在字体缓冲区中，易失真，用于不需改变方式存在字体缓冲区中，易失真，用于不需改变其大小和方向的场合。其大小和方向的场合。用一组矢量表示一个字符，即用一组矢量表示一个字符，即矢量法：矢量法：矢量法：矢量法：每一个字符每一个字符为一独立图形，常用字体文件描述字符的矢量，为一独立图形，常用字体文件描述字符的矢量，通过对矢
105、量图形的变换可以得到任意大小和方向通过对矢量图形的变换可以得到任意大小和方向的字符，因此图形系统常用矢量字符。的字符，因此图形系统常用矢量字符。返返返返回回回回第第第第八八八八章章章章2024/7/282024/7/28115115CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义二、在二、在AutoCAD环境下定义字符环境下定义字符1、形和形文件形（Shape）是由直线、圆弧这样一些矢量组成的特殊实体，常用于定义字母、数字、汉字或专用符号。形文件是记录形定义的文件，形的源文件的扩展名为“.shp”，经编译后的目标文件名为“.shx”。AutoCAD提供的各种西文字体以及数学、天文、地图、气象和音乐
106、符号就是通过形定义的。2024/7/282024/7/28116116CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义形（形（Shape）与块（与块（Block）的区别的区别调用一个形与调用一个块（调用一个形与调用一个块（BlockBlock）在形式上在形式上虽然类似，但图形系统对二者的管理是不同的。虽然类似，但图形系统对二者的管理是不同的。块在本作业内部定义，形由文件在作业外部支持。块在本作业内部定义，形由文件在作业外部支持。调用一个形只是将形码（名）、变换参数（插入调用一个形只是将形码（名）、变换参数（插入点、比例、转角点、比例、转角）记录于本作业，组成形的矢量记录于本作业，组成形的矢量只是变
107、换到帧缓冲区，并不存入本作业。而块无只是变换到帧缓冲区，并不存入本作业。而块无论是否被调用，被定义时就占用了本作业的一些论是否被调用，被定义时就占用了本作业的一些存储空间。因此将最常用的符号定义为形，即可存储空间。因此将最常用的符号定义为形，即可显著地节省存储空间，也可以为多个作业所公用。显著地节省存储空间，也可以为多个作业所公用。2024/7/282024/7/28117117CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义2、形的定义、形的定义每个形文件可定义多个形，每个形的定义包含一个每个形文件可定义多个形，每个形的定义包含一个标题行和若干描述行。标题行和若干描述行。n n标题行标题行格式：
108、格式：* ， , * * ：标题行的专用标记，表示形定义的开始，：标题行的专用标记，表示形定义的开始，顶格顶格顶格顶格写，不要留空格写，不要留空格写，不要留空格写，不要留空格；2024/7/282024/7/28118118CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义标题行(续）形编号形编号：形的唯一标记，只占一个字节，其范围为0-255。在同一形文件中，形编号必须是唯一的。用户定义形时编号范围是0-90-9，11-3111-31，130-255130-255之间。其余被键盘上的可写字符所占用，它们的ASCII码就是各自的形编号。如形编号10回车换行，127(%d)度的符号“0”，128(%p
109、)公差用符号“”，129(%c)直径符号“”。字节数字节数：该形描述行的总字节数，不能超过2000。形名称形名称：调用该形的标识。由大写字母和数字大写字母和数字表示。2024/7/282024/7/28119119CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义描述行描述行描述行是用数字或字母来描述线段、弧的大小和方向的。描述行由若干个用逗号分开的代码（占一个字节）组成，并以“0”为形文件的结束符。回车换行也起逗号的作用。字节中带有前导零的是16进制，无前导零的是十进制。由于每个代码只占一个字节，因此最大值为255（0FF）。代码分为专用码和矢量描述码。2024/7/282024/7/281201
110、20CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义（1）专用码）专用码专用码是专用码是AutoCADAutoCAD规定的，它们的含义如下：规定的，它们的含义如下：000000形定义结束，可写成形定义结束，可写成“0”“0”；001001落笔；落笔；002002抬笔；抬笔；003003用下一字节去除其后的所有矢量；用下一字节去除其后的所有矢量；004004用下一字节去乘其后的所有矢量；用下一字节去乘其后的所有矢量；005005当前位置进栈；当前位置进栈；006006出栈，栈顶元素为当前位置；出栈，栈顶元素为当前位置；007007调用其它形，该码下一字节为被调用形的形编调用其它形，该码下一字节为被调
111、用形的形编号；号；2024/7/282024/7/28121121CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义008008008008下两字节分别为（下两字节分别为（x, yx, y）, ,用以定义一直用以定义一直线段；线段；009009009009其后其后2 2n+2n+2个字节分别为（个字节分别为（X1, X1, Y1Y1）, ,（X2, Y2X2, Y2）,（XnXn, , YnYn），），并以并以0 0，0 0结束，用以定义一连续结束，用以定义一连续n n段直线。段直线。00000000A A A A用下两个字节定义八分圆弧；用下两个字节定义八分圆弧；00000000B B B B用下
112、五个字节定义任意圆弧；用下五个字节定义任意圆弧；00000000C C C C用下用下3 3个字节以（个字节以（ X, X, Y,Y,凸度）方式定凸度）方式定义一义一 个圆弧；个圆弧；00D00D00D00D用下用下3 3n+2n+2个字节分别为（个字节分别为（ X1, X1, Y1,Y1,凸度凸度1 1），）， （ X2, X2, Y2,Y2,凸度凸度2 2）, , （ XnXn, , YnYn, ,凸度凸度n n）, ,并以并以0 0，0 0结束，用以定义多结束，用以定义多 个连续个连续的圆弧。的圆弧。00E00E00E00E用于在水平和垂直方向两种方式下绘制形。用于在水平和垂直方向两种方
113、式下绘制形。2024/7/282024/7/28122122CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义1023FEDCAB987654（2）矢量描述）矢量描述n n标准矢量标准矢量：描描述标准矢量只述标准矢量只用一个字节，用一个字节，高高4 4位表示矢位表示矢量的长度，低量的长度，低4 4位表示矢量位表示矢量的方向的方向。标准。标准矢量有矢量有1616个方个方向，最大步长向，最大步长为为1515，不需要，不需要专用码事先说专用码事先说明。标准矢量明。标准矢量 见下图。见下图。上图上图红线红线所示标准矢量所示标准矢量可描述为可描述为0505E E。2024/7/282024/7/2812312
114、3CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义 借助借助08码描述一般矢量码描述一般矢量08码定义了其后两字节分别为（x,y）,用以定义一直线段，它们的取值范围是-128+127，“+”号可选，用圆括号可改善形文件的可读性。如：8,8,（1,-21,-2）表示该矢量以当前点为原点，x移动了1，y移动了-2。n n借助09码描述任意多个连续的矢量其后2n+2个字节分别为（X1,Y1）,（X2,Y2）,（Xn,Yn），并以（以（0 0，0 0）结束）结束，用以定义一连续n段直线。2024/7/282024/7/28124124CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义借助借助0A（10）码描述一
115、个八分圆弧码描述一个八分圆弧用下两个字节定义八分圆弧。格式为：0A,SCS是八分圆弧的起始位置，C是这个八分圆弧包含1/8圆弧的数量，逆时针方向为正。若圆为整圆，则C为0。2024/7/282024/7/28125125CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义10765432（a a） 八分圆弧的起始位置八分圆弧的起始位置图图8-37 八分圆弧八分圆弧10432（b b） 所示所示 图形的形描述为图形的形描述为0 0A,(4,-044)A,(4,-044)2024/7/282024/7/28126126CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义3、形的编译和调用、形的编译和调用工作内容工
116、作内容定义定义形文件形文件编译编译形文件形文件装入装入形文件形文件调用形调用形工具工具文本编辑文本编辑程序程序COMPILECOMPILE命令命令LOADLOAD命令命令SHAPESHAPE命令命令结果结果得到形的源文得到形的源文件件(*.(*.shpshp) )得到形的目得到形的目文件文件(*.(*.shxshx) )该形文件上该形文件上的形可被调的形可被调用用绘制形绘制形形从定义到调用的过程如下表：形从定义到调用的过程如下表：2024/7/282024/7/28127127CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义调用形：调用形：Command:ShapeShapename(or?):S
117、tartingPoint:Height:RotationAngle:2024/7/282024/7/28128128CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义4、应用举例、应用举例1 1）用标准矢量定义汉字）用标准矢量定义汉字“ “中中”(”(见下图）见下图）：该形完整的定义如下：该形完整的定义如下：*130, 17, *130, 17, ZHONGZHONG3, 5, 2, 020, 1, 054, 2, 3, 5, 2, 020, 1, 054, 2, 029,1,02C, 040, 024, 029,1,02C, 040, 024, 048, 2, 04E, 010, 0048, 2,
118、 04E, 010, 0S SE E该形描述行的前两个字节（该形描述行的前两个字节（3 3，5 5），其），其含义是其后所有矢量均被含义是其后所有矢量均被5 5除。除。2024/7/282024/7/28129129CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义2、用、用0A码定义下图码定义下图n该形完整的定义如下：*133，15，LA020,0A,2,-044,0A,2,-044,0A,2,-044,0A,2,-044,020,0S SE E2024/7/282024/7/28130130CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义3、写出下图粗糙度符号的形文件定义：、写出下图粗糙度符号的形文
119、件定义：n该形完整的定义如下：*135,19,CCD*135,19,CCD3,14,2,040,1,9,3,14,2,040,1,9,（4,74,7）, ,（-8,0-8,0）, ,（- -7,47,4）, ,（8,148,14）, ,（0,00,0）,2,0EC,0,2,0EC,0SE()注：走笔路线为：注：走笔路线为：S-S- - - - -E-E2024/7/282024/7/28131131CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义8.7界面设计技术界面设计技术界面是用户与图形系统信息交换的一种接口，用户通过界面向图形系统表达自己的意图，如调用命令、输入数据等，图形系统也通过界面汇报
120、当前执行情况，请示下一步工作或回答用户提问等。一、用户界面的表现形式一、用户界面的表现形式图形系统给用户的第一印象就是界面的形式。如：n n屏幕布局屏幕布局：对作图区、菜单区、信息交换区和系统当前状态显示区的屏幕布局。n n菜单样式菜单样式：常用的菜单有固定式、下拉式、弹出式。n n光标样式光标样式：如 对话框：对话框：是一种很好的人机交互界面。返返返返回回回回第第第第八八八八章章章章2024/7/282024/7/28132132CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义二、在二、在AutoCAD环境下定义菜单环境下定义菜单AutoCADAutoCAD用用文文件件定定义义菜菜单单，扩扩展展
121、名名为为. .MNUMNU的的是是菜菜单单模模板板文文件件，扩扩展展名名为为. .MNSMNS的的是是菜菜单单源源文文件件，二二者者都都是是ASCIIASCII码码文文件件，可可用用任任意意纯纯文文本本编编辑程序按菜单结构来建立。辑程序按菜单结构来建立。调调用用菜菜单单方方法法，在在commandcommand状状态态下下用用MENUMENU命命 令令 将将 “. “.MNU”MNU”文文 件件 装装 入入 即即 可可 。 若若 是是“ “ACAD.MNUACAD.MNU” ”菜菜单单文文件件，则则AutoCADAutoCAD系系统统自自动动装入。装入。根根据据AutoCADAutoCAD提提
122、供供的的菜菜单单文文件件文文法法，用用户户可可建建立立自自己己专专用用的的菜菜单单或或扩扩充充现现有有菜菜单单内内容容，这这是对是对AutoCADAutoCAD进行二次开发的一个重要途径。进行二次开发的一个重要途径。2024/7/282024/7/28133133CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义1、菜单文件结构：、菜单文件结构： 菜菜单单文文件件的的树树状状结结构构见见图图8-478-47。第第一一层层为为若若干干菜菜单单段段，每每一一菜菜单单段段下下可可包包含含子子菜菜单单，也也可可包包含含菜菜单单项项，菜菜单单项项是是树型逻辑结构的终端节点，其中树型逻辑结构的终端节点，其中包含
123、可执行的命令包含可执行的命令。菜单文件菜单文件菜单段菜单段1 1菜单段菜单段2 2菜单段菜单段n n子菜单子菜单1 1子菜单子菜单2 2菜单项菜单项1 1菜单项菜单项2 2菜单项菜单项n n菜单项菜单项1 1图图8-478-47菜单文件的树状结构菜单文件的树状结构2024/7/282024/7/28134134CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义）菜单段：）菜单段：“ “ * ”是段标题的专用标是段标题的专用标记。记。一个菜单文件可以包含一个或多个菜单段，不同的菜单段由不同的菜单段标题来区分。菜单区与相应的菜单段标题见表8-4所示。状态栏提示信息*HELPSTRING图形输入板（数字化
124、仪）菜单区（n从1到4）*TABLETn屏幕菜单区*SCREEN图标菜单区*IMAGE下拉菜单区（n从1到16）*POPn光标菜单区(弹出式快捷菜单区)*POP0、pop500pop999辅助设备菜单区（n从1到4）*AUXn按钮菜单区*BUTTONSn菜单区菜单区菜单段标题菜单段标题表表8-4 8-4 菜单区与相应的菜单段标题菜单区与相应的菜单段标题2024/7/282024/7/28135135CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义）子菜单：）子菜单：“ * ”是子菜单标题专用标记，名字由用户定义，如*File File 、*Draw*Draw 等。 子菜单以下还可以设子菜单或菜单项
125、。菜单段标题之后的第一个子菜单为该段的根菜单。如： *FileFile ID_ID_MnFile MnFile 文件文件(&(&F)F)）菜菜单单项项：为菜单树的树叶，它记录着用户要它所做的一些工作，如执行命令，输入数据，调用菜单等。2024/7/282024/7/28136136CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义2、菜单项文法、菜单项文法一些字符在菜单文件中的特定含义一些字符在菜单文件中的特定含义一些字符在菜单文件中的特定含义一些字符在菜单文件中的特定含义1 1）空格：）空格：空格的作用相当于回车。空格的作用相当于回车。2 2）分分号号：分分号号“ “；” ”也也相相当当于于回回车
126、车，它它的的可可读读性性比比空空格好，而且可以结束文本或尺寸文本的内容。格好，而且可以结束文本或尺寸文本的内容。3 3）加加号号：加加号号“+”“+”用用于于续续行行，每每个个菜菜单单项项占占一一行行，一一行行写写不不完完，在在该该行行尾尾放放一一个个加加号号其其余余写写到到下下一一行行。每个菜单项的内容不超过每个菜单项的内容不超过256256个字符个字符。4 4）反斜扛）反斜扛“”“”：反斜扛的作用是等待用户输入。反斜扛的作用是等待用户输入。5 5）“ “ ” ”字符：字符：该字符相当于该字符相当于“ “ctrl”ctrl”键，它不单独使键，它不单独使用，与其后的一个字符组合，构成特定的含义
127、。用，与其后的一个字符组合，构成特定的含义。2024/7/282024/7/28137137CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义菜单项文法（续菜单项文法（续1）其中：其中：B B：SNAPSNAP（捕捉）命令的捕捉）命令的ON/OFFON/OFF切换。切换。 C C：终止正在进行的命令。终止正在进行的命令。 D D：显示光标位置的方式切换。显示光标位置的方式切换。 E E：等轴测平面方式切换。等轴测平面方式切换。 G G：GRIDGRID网络的网络的ON/OFFON/OFF切换。切换。 H H：退格作用，倒退一个字符。退格作用，倒退一个字符。 I I：相当于按相当于按TabTab（制表
128、）键。制表）键。 M M：执行回车操作。执行回车操作。 O O：ORTHOORTHO（正交）方式的正交）方式的ON/OFFON/OFF切换。切换。2024/7/282024/7/28138138CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义菜单项文法（续菜单项文法（续2） P P：在在命命令令提提示示区区显显示示或或不不显显示示来来自自菜菜单单项项的的输输入入控控制。制。 Q Q：在图形编辑状态下，联机打印的在图形编辑状态下，联机打印的ON/OFFON/OFF切换。切换。 T T：图形输入板（数字化仪）的图形输入板（数字化仪）的ON/OFFON/OFF方式切换。方式切换。 V V：激活下一个视窗
129、。激活下一个视窗。6）星星号号：如如果果菜菜单单项项的的工工作作内内容容是是以以“ “*CCCC” ”开开头头时时，当当该该菜菜单单项项被被拾拾取取后后，自自动动重重复复地地用用该该菜菜单单项项的的命命令令连连同同选选择择项项响响应应“ “CommandCommand：” ”提提示示，直直至至用用Ctrl+CCtrl+C结束它。结束它。 2024/7/282024/7/28139139CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义7） $:用于菜单项换页，格式如下：用于菜单项换页，格式如下： $ $Section=SubmenuSection=Submenu其中，其中，SectionSectio
130、n是指菜单是指菜单段的种类（见下面）段的种类（见下面）, ,SubmenuSubmenu是被调用的子是被调用的子菜单名。菜单名。SS固定屏幕菜单段，固定屏幕菜单段，P0P0、POP500POP999POP500POP999光光标标菜菜单单段段( (弹弹出出式式快快捷菜单区捷菜单区) )，P1P16P1P16下拉菜单段，下拉菜单段，II图标菜单段，图标菜单段，B1B4B1B4按钮菜单段，按钮菜单段，T1T4T1T4图形输入板菜单段。图形输入板菜单段。2024/7/282024/7/28140140CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义$Section= （1 1）当当等等号号右右边边为为空
131、空时时，执执行行返返回回上上一一页页菜菜单单。例例如如$ $S=A1S=A1，为为调调用用名名字字为为A1A1的的屏屏幕幕菜菜单单段段的的子子菜菜单单；$ $S=S=，为返回上一页屏幕菜单。为返回上一页屏幕菜单。（2 2）当当等等号号右右侧侧为为字字符符“ “* *” ”时时具具有有特特定定含含义义，$ $I=*I=*，显显示示当当前前图图标标菜菜单单，$ $P0=*,P0=*,显显示示当当前前光光标标菜菜单。单。8)8)等号：等号：等号：等号：用于菜单换页，与用于菜单换页，与“$”“$”配合使用，见配合使用，见“$”“$”。9)方括号：用于建立菜单项标题。如： 直线直线 cClinecCli
132、ne2024/7/282024/7/28141141CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义菜单项标题菜单项标题 菜菜单单项项标标题题仅仅起起对对菜菜单单项项的的注注释释作作用用，也也提提高高了了菜菜单单文文件件的的可可读读性性。菜菜单单项项标标题题放放在在括括号号之之内内，方方括括号号之之后后是是该该菜菜单单项项的的工工作作内内容容。如如果果是是屏屏幕幕上上各各种种菜菜单单，有有了了标标题题的的菜菜单单项项，就就只只显显示示标标题题部部分分。菜菜单单项项并并不不一一定必须有标题。定必须有标题。 菜单项举例菜单项举例1 1） DRAW$S=DRDRAW$S=DR，显显示示在在屏屏幕幕上上为
133、为“ “DRAW”DRAW”，所做工作是调用屏幕菜单段的子菜单所做工作是调用屏幕菜单段的子菜单DRDR。2024/7/282024/7/28142142CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义2） LINECCLINELINECCLINE，显示在屏幕上为“LINE”，C用以终止正在进行的命令，然后调用LINE命令，当行尾不是“+”、“”，“；”控制字符或空格时，AutoCAD自动增加一个回车操作。用两个“C”可以终止正在进行的子命令和命令，例如正在注尺寸。3） CIRC3P*CCCIRCLE;3PCIRC3P*CCCIRCLE;3P,自动连续地调用以点方式画圆。4） CIRCR5CCCIR
134、CLECIRCR5CCCIRCLE55，调用画圆命令，等待用户输入圆心，被自动作为半径值。5） DIM$S=DIMDIM$S=DIM CCDIMCCDIM，调用屏幕子菜单DIM之后，调用DIM命令。6） A3CCLIMITS0,0420,297Z00MAA3CCLIMITS0,0420,297Z00MA，将绘图范围设置为420,297(3号图)，再将这个区域对应于满屏。2024/7/282024/7/28143143CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义三、菜单设计应用举例三、菜单设计应用举例 在前面形状特征法绘制传动轴的应用举例中，在前面形状特征法绘制传动轴的应用举例中，用用AutoL
135、ISPAutoLISP语言定义了生成轴的形状特征的语言定义了生成轴的形状特征的7 7个命令。个命令。现在，建立或修改现有菜单文件，实现从菜单上调现在，建立或修改现有菜单文件，实现从菜单上调用这些命令。用这些命令。 条件：用条件：用AutoLISPAutoLISP语言定义的命令，只有将其语言定义的命令，只有将其所在文件装入之后才能被调用，如果文件名为所在文件装入之后才能被调用，如果文件名为“ACAD.LSP”ACAD.LSP”，AutoCADAutoCAD启动后自动将其装入。启动后自动将其装入。 3、编译和调用菜单文件、编译和调用菜单文件:Command:Command:menu menu ,
136、, 弹出对话框选择菜单文件名即弹出对话框选择菜单文件名即可。可。2024/7/282024/7/28144144CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义1、 在屏幕固定菜单区上增加有关传动轴在屏幕固定菜单区上增加有关传动轴的形状特征命令的菜单的形状特征命令的菜单n n屏幕菜单段的特点屏幕菜单段的特点（1）段标题固定为*SCREEN。（2）受屏幕制约，子菜单不应超过20项。（3）屏幕上最多只显示菜单项的前8个字符。（4）带有标题的菜单项只显示标题部分。（5）段标题、子菜单标题不占用屏幕位置。n n扩充扩充AutoCADAutoCAD提供的标准菜单文件提供的标准菜单文件标准菜单源文件ACAD.
137、MNU在AutoCAD的Support子目录下，首先应将其做一个备份，然后做下面两件事：2024/7/282024/7/28145145CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义1 1）在）在ACAD.MNUACAD.MNU的屏幕菜单段的根菜单的屏幕菜单段的根菜单“*“*S”S”中增加一项，内容是中增加一项，内容是( (见图见图8-48)8-48)： SHAFT$S=X$S=SHAFTSHAFT$S=X$S=SHAFT 目的是拾取到该项，调用子菜单目的是拾取到该项，调用子菜单SHAFTSHAFT。该该子菜单上定义了传动轴形状特征的子菜单上定义了传动轴形状特征的7 7个命令的菜个命令的菜单项。
138、单项。*SCREEN*SCREEN*S*SAutoCAD CCP(AutoCAD CCP(aiai_ _rootmenusrootmenus) P) P* * * * $S=ACAD.OSNAP* * * * $S=ACAD.OSNAPSHAFT$S=X $S=SHAFTSHAFT$S=X $S=SHAFT 文件 $S=ACAD.01_FILE编辑 $S=ACAD.02_EDITAutoCAD*SHAFTSHAFT文件编辑图图图图8-48 8-48 根菜单根菜单根菜单根菜单2024/7/282024/7/28146146CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义说明：说明：说明：说明：$ $
139、S=XS=X是调用名为是调用名为是调用名为是调用名为X X的子菜单的子菜单的子菜单的子菜单, ,其内容及效其内容及效其内容及效其内容及效果见下图：果见下图：果见下图：果见下图：子菜单标题*X3中3表示该子菜单调到屏幕上时从第3项（行）开始覆盖原有菜单。也即确定了子菜单调到屏幕上的起始位置。数字3必须用空格与子菜单标题隔开。当数字缺省或为零时等同为1。*X3X3_LAST_LAST_DRAWCC$S=X$S=DRAWCC$S=X$S=ACAD.09_DRAW1ACAD.09_DRAW1EDITCC$S=X$S=EDITCC$S=X$S=ACAD.12_MODIFY1ACAD.12_MODIFY1
140、AutoCADAutoCAD*_LAST_LAST_DRAWDRAWEDITEDIT图图图图8-49 8-49 X X子菜单子菜单子菜单子菜单2024/7/282024/7/28147147CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义2)2)在屏幕菜单段中增加子菜单在屏幕菜单段中增加子菜单*SHAFTSHAFT，它的内它的内容和在屏幕上的显示结果如图容和在屏幕上的显示结果如图8-508-50所示。所示。 说说说说明明明明：该该子子菜菜单单段段可可建建立立在在屏屏幕幕菜菜单单段段内内、根根菜菜单单*S S之之后后的的任任一一位位置置。该该子子菜菜单单从从第第3 3行行开开始始覆覆盖盖原原有有菜菜
141、单单，由由于于该该菜菜单单只只有有4 4项项，所所以以它它只只覆覆盖盖原原有有菜菜单单的的4 4行行，即即第第3 3行行到到第第6 6行行。未未被覆盖的菜单项仍保持原有功能。被覆盖的菜单项仍保持原有功能。*SHAFT3SHAFT3SHAFTSHAFT FaFa:C:CCfeatureaCfeaturea FbFb:C:CCfeaturebCfeatureb FgFg:C:CCfeaturegCfeaturegFeature-icon$I=Feature-icon$I=sf sf$I=*$I=* AutoCADAutoCAD* SHAFTSHAFT FaFa: : FbFb: : FgFg: :
142、Feature-iconFeature-icon_LAST_LAST_DRAWDRAWEDITEDIT图图图图8-50 8-50 SHAFTSHAFT子菜单子菜单子菜单子菜单2024/7/282024/7/28148148CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义2 、建立有关传动轴形状特征的下拉式菜单、建立有关传动轴形状特征的下拉式菜单n n下拉式菜单段的特点（1）段标题固定为POPn，n为1到16的整数。（2）所有下拉式菜单段的第一项组成一个菜单条，当鼠标移至状态行时，状态行改为显示菜单条。菜单条仅起对该菜单段的说明，它不执行别的内容。（3）通常不换页，而用它特有的级联式。（4）下拉菜单
143、区的宽度为该段菜单项的可显示部分的最长字符数，高度为该段菜单项数。（5）：显示一条与该菜单区等宽的一条分隔线，拾取该项不产生动作，但可使菜单清晰。（6）：拾取该项，显示它的下一级菜单。（7）：该级菜单的最后一项，拾取它将返回上一级，实现级联。2024/7/282024/7/28149149CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义建立包含传动轴形状特征的下拉式菜单建立包含传动轴形状特征的下拉式菜单 假定将该部分内容增填在假定将该部分内容增填在*POP3POP3下拉菜单段，内容下拉菜单段，内容如下：如下：*POP7*POP7*DRAW*DRAWID_ID_MnDraw MnDraw 绘图绘图(
144、&(&D)D)ID_Line ID_Line 直线直线(&(&L)CC_lineL)CC_lineID_Ray ID_Ray 射线射线(&(&R)CC_rayR)CC_rayID_ID_Xline Xline 构造线构造线(&(&T)CC_T)CC_xlinexlineID_ID_Mline Mline 多线多线(&(&M)CC_M)CC_mlinemline -ID_SHAFTID_SHAFT-SHAFT-SHAFTID_ID_FeatureaFeaturea FeatureaFeatureacccfeatureacfeatureaID_ID_FeaturegFeatureg Feature
145、gFeaturegcccfeaturegcfeaturegID_ID_FeatureiconFeatureicon-Feature-icon$I=-Feature-icon$I=sf sf$I=*$I=*-新增加部分新增加部分2024/7/282024/7/28150150CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义3、建立包含传动轴形状特征的图标菜单、建立包含传动轴形状特征的图标菜单n n图标菜单的特点图标菜单的特点（1）图标菜单基本上分为两部分，左边为列表框，是对右边图标框中每个图标的说明或标号。中上一行是这个图标子菜单的标题，下方有“OK”、“Cancel”、“Next”、“Previo
146、us”4个按钮供用户选择。用户在右边图标框中选图标或者在左边列表框中选图标的标号，相对应的图标或标号同时醒目显示，然后再选OK按钮确认或选Cancel退出。（2）图标段标题固定为*image（3）因屏幕一页只容纳20个图标，超过20个时应建子菜单。2024/7/282024/7/28151151CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义（4 4）子菜单标题之下的第一项为显示在屏幕的）子菜单标题之下的第一项为显示在屏幕的中上位置的标题，它不属于图标项。中上位置的标题，它不属于图标项。（5 5）图图标标子子菜菜单单只只能能通通过过屏屏幕幕或或下下拉拉菜菜单单调调用用。调调用用过程分两步：首先过程
147、分两步：首先$ $I=I=，再再$ $I=*I=*（6 6）每每个个菜菜单单项项有有一一个个标标题题，标标题题显显示示在在列列表表框框中中，可选如下几种格式：可选如下几种格式： 幻灯片文件名幻灯片文件名 执行工作内容执行工作内容 幻灯片文件名，幻灯片标号幻灯片文件名，幻灯片标号 执行内容执行内容 幻灯片库名（幻灯片文件名）幻灯片库名（幻灯片文件名） 执行内容执行内容 幻幻灯灯片片库库名名（幻幻灯灯片片文文件件名名，幻幻灯灯片片标标号号） 执执行行内容。内容。如如果果标标题题部部分分有有幻幻灯灯片片标标号号，那那么么列列表表框框中中列列出出幻灯片标号，否则列出幻灯片文件名。幻灯片标号，否则列出幻
148、灯片文件名。2024/7/282024/7/28152152CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义幻灯片制作：幻灯片制作：幻灯片用Mslide命令制作，在AutoCAD的Support子目录下的Slidelib执行文件可将幻灯片文件建库。在DOS下键入：slidelibslidelib1.libslidelib1.txt其中slidelib1.lib为幻灯片库文件名，slidelib1.txt中内容为幻灯片文件清单2024/7/282024/7/28153153CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义建立传动轴形状特征的图标菜单建立传动轴形状特征的图标菜单将该部分内容建立一个名字为*
149、sf的子菜单，插入到*IMAGE菜单段内，应预先用MSLIDE命令建好各个形状特征的幻灯片文件。该子菜单内容如下：幻灯片文件名幻灯片文件名幻灯片文件名幻灯片文件名*imageimage*sf sf 传动轴形状特征传动轴形状特征传动轴形状特征传动轴形状特征 fafa, ,FeatureaFeatureacccfeatureacfeaturea fgfg, ,FeaturegFeaturegcccfeaturegcfeatureg 对话框标题对话框标题对话框标题对话框标题幻灯片标号幻灯片标号幻灯片标号幻灯片标号自定义命令自定义命令自定义命令自定义命令2024/7/282024/7/28154154
150、CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义在屏幕或下拉菜单段增加调用该子菜单在屏幕或下拉菜单段增加调用该子菜单的内容的内容只只要要将将$ $I=I=sfsf $I=*$I=*这这个个内内容容作作为为屏屏幕幕或或下下拉拉菜菜单单段段中中某某一一菜菜单单项项的的执执行行工工作作部部分分即即可可，例例如如在在菜单段菜单段*POP3POP3的的SHAFTSHAFT项的下一级中，增加项的下一级中，增加 Feature-icon$I=Feature-icon$I=sfsf $I=*$I=*，当当拾拾取取这这一一项项时时，将将出现图出现图8-528-52所示的图标菜单。所示的图标菜单。举例举例：“ “夹夹
151、紧紧符符号号”菜菜单单详详见见: :acad1.acad1.mnumnu中中的的*imageimage部部分和分和*pop7pop7部分。部分。传传动动轴轴特特征征菜菜单单见见acad2.acad2.mnumnu中中的的*screenscreen部部分分的的*SHAFT*SHAFT、*X*X和和*pop7pop7部分。部分。2024/7/282024/7/28155155CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义8.8 图形系统与外部程序交换信息图形系统与外部程序交换信息在机械在机械CADCAD中，常遇到这样的情况：一方面很多中，常遇到这样的情况：一方面很多图形信息来自外部程序的计算结果；另
152、一方面表示图形信息来自外部程序的计算结果；另一方面表示机械结构的图形信息需要传递给外部程序处理。这机械结构的图形信息需要传递给外部程序处理。这就产生了图形系统与外部程序交换数据的需求。虽就产生了图形系统与外部程序交换数据的需求。虽然，借助于打印的数据清单用手工操作也能完成这然，借助于打印的数据清单用手工操作也能完成这一任务，但可靠性差、效率低，最好的也是最常用一任务，但可靠性差、效率低，最好的也是最常用的方法是编写接口程序实现图形系统与外部程序交的方法是编写接口程序实现图形系统与外部程序交换图形信息。换图形信息。编写这样的接口程序首先需要了解的是：图形编写这样的接口程序首先需要了解的是：图形系
153、统能够输出或输入哪些类型的文件和这些文件的系统能够输出或输入哪些类型的文件和这些文件的具体结构。具体结构。返返返返回回回回第第第第八八八八章章章章2024/7/282024/7/28156156CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义以具体的以具体的AutoCADAutoCAD为例，它可以输出为例，它可以输出“. “.DWG”,DWG”,“.DXF”,“.IGS”“.DXF”,“.IGS”等类型的文件，等类型的文件，可读入可读入“.“.DWG”, DWG”, “.DXF”, “.IGS”, “.SCR”, “.LSP”, “.DXF”, “.IGS”, “.SCR”, “.LSP”, “.
154、MNU”“.MNU”等类型的文件等类型的文件。其中。其中“.“.DWG”DWG”为二进制文件，为二进制文件，其余为文本文件。其余为文本文件。除除“.“.DWG”DWG”文件外，其余文件的文件外，其余文件的结构从有关资料上可以了解到，因此都可以作为接口结构从有关资料上可以了解到，因此都可以作为接口程序的处理对象。程序的处理对象。用于图形系统的接口程序的作用就是能够从图形用于图形系统的接口程序的作用就是能够从图形系统生成的文件中提取数据，传递给外部程序，或者系统生成的文件中提取数据，传递给外部程序，或者用来自外部程序的数据，生成图形可以读入的文件，用来自外部程序的数据，生成图形可以读入的文件，输入
155、给图形系统，转化为图形。输入给图形系统，转化为图形。2024/7/282024/7/28157157CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义一、一、DXF文件文件DXF（DrawingeXchangeFile）文件也称图形交换文件，供外部程序和图形系统或者不同的图形系统之间交换图形信息。在AutoCADR14图形编辑状态下，可以用DXFOUT命令生成它，也可用DXFIN命令读入它。AutoCAD2000中也可用SaveAs命令。1、DXF文件总体结构一个完整的DXF文件由四个段（SECTION）和文件结尾组成，它们的顺序是：2024/7/282024/7/28158158CAD/CAMCA
156、D/CAM讲义讲义讲义讲义1）标题段（HEADING）该段记录了AutoCAD所有标题变量的当前值，这些标题变量记录了AutoCAD的当前工作环境。2）表段（TABLES）该段包含种表，依次是：视窗(VPORT)表、线型(LTYPE)表、图层表(LAYER)、字样表(STYLE)、视图(VIEW)、用户坐标系(UCS)表、尺寸标注样式(DIMSTYLE)表和应用程序标识(APPID)表。这些表记录了当前图形编辑的支撑环境。2024/7/282024/7/28159159CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义3）块段（BLOCKS）该段记录了每一个块的定义，包括HATCH和DIM块。记录了
157、这些块的名字、类型、基点及组成该块的所有成员。对每个块的定义同实体段。4）实体段（ENTITIES）该段定义了每个实体的种类、所在图层名、线型、厚度、实体描述字及有关的几何数据。5）文件结尾，只有“ 0”和“EOF”两行。2024/7/282024/7/28160160CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义2 2、组代码和跟随值、组代码和跟随值DXFDXF文件由若干组构成，每个组占两行，第一行文件由若干组构成，每个组占两行，第一行为为组代码组代码，第二行为，第二行为跟随值跟随值。组代码相当于数据名。组代码相当于数据名称的代码，跟随值是数据的具体值。称的代码，跟随值是数据的具体值。组代码是
158、非负的整数，它们的含义是：组代码是非负的整数，它们的含义是：0 0：标识一个事物（如段、表、块、实体等）的开始。：标识一个事物（如段、表、块、实体等）的开始。1 1：一个文本，如字符串的值、属性值。：一个文本，如字符串的值、属性值。2 2：名字，如段、表、块等的名字。：名字，如段、表、块等的名字。3-43-4：字符型数据的值，如线型说明部分，属性提示的：字符型数据的值，如线型说明部分，属性提示的内容等。内容等。5 5：实体描述字（固定的）。：实体描述字（固定的）。2024/7/282024/7/28161161CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义组代码的含义组代码的含义:6 6：线型名
159、（固定的）：线型名（固定的） 。7 7：字样名（固定的）：字样名（固定的） 。8 8：图层名（固定的）：图层名（固定的） 。9 9：标题变量名（固定的）：标题变量名（固定的） 。10-18：X坐标值。20-28：Y坐标值。30-37：Z坐标值。38：基面高（10.0以前版本）。39：实体的厚度（固定的）。2024/7/282024/7/28162162CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义组代码的含义（续）组代码的含义（续）:40-48：高度、宽度、距离、半径、比例因子等。49：重复性的值如定义线型时的笔划长。50-58：角度值。62：颜色值。66：实体跟随标记（固定的）。67：用于模型
160、空间还是图纸空间。210：X方向分量。220：Y方向分量。230：Z方向分量。999：注释。2024/7/282024/7/28163163CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义说明：说明：说明：说明：以上列举的只是与以上列举的只是与二维图形有关的组代码。二维图形有关的组代码。组代码要求跟随值的类型组代码要求跟随值的类型是确定的，具体是：是确定的，具体是：0-90-9码码要求字符型；要求字符型；60-7960-79码要求码要求整型；其余要求实型，整型；其余要求实型，999999码例外。码例外。 DXFDXF文件举例：文件举例：文件举例：文件举例：有一有一DXFDXF文件，仅包含一直文件，
161、仅包含一直线信息，其内容如右所示：线信息，其内容如右所示：(10.0，15.0)(20.0，35.0)（仅列出实体段部分）（仅列出实体段部分）0 0SECTIONSECTION2 2ENTITIESENTITIES0 0LINELINE8 8LAYER1LAYER1101010.010.0202015.015.0111120.020.0212135.035.02024/7/282024/7/28164164CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义二、命令（脚本）文件二、命令（脚本）文件(Script)SCR(Script)SCR(Script)文件是记录着一些文件是记录着一些AutoCAD
162、AutoCAD可执行的可执行的命令及其相应参数的文件。文件的扩展名为命令及其相应参数的文件。文件的扩展名为“.“.SCR”SCR”，是是ASCIIASCII码文件码文件。文件中的每一个空行和空格均被。文件中的每一个空行和空格均被解释为一个回车操作，回车换行也被解释为回车操作。解释为一个回车操作，回车换行也被解释为回车操作。例如：将绘图界限设置为例如：将绘图界限设置为A3A3图大小，并画出图框图大小，并画出图框的的SCRSCR文件的内容为：文件的内容为：LIMITS0,0420,297ZOOMALIMITS0,0420,297ZOOMALINE0,0420,0420,2970,297CLINE0
163、,0420,0420,2970,297CPLINE25,5W0.60.6415,5415,29225,292CPLINE25,5W0.60.6415,5415,29225,292C2024/7/282024/7/28165165CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义在AutoCAD的COMMAND状态下，调用script命令或从“工具”菜单的“运行脚本命令”，输入脚本文件的名字，即可顺序执行文件记录的内容。该文件类似DOS的批处理文件，利用它可以扩充AutoCAD现有的功能及提高自动设计程度。如果用程序，将外部程序提供的数据转换为SCR文件上的图形命令序列。这样的程序就是利用SCR文件实
164、现的从外部程序到AutoCAD的接口程序。（接口程序见P213）2024/7/282024/7/28166166CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义附命令附命令（脚本）（脚本）文件中常用命令文件中常用命令:ndelay：延迟(暂停),单位:毫秒,最大延迟数字为32767,约33秒;nresume：继续执行因特殊情况（如用了“CTRL+C”键）而中止的命令文件;ngraphscr：将屏幕由文本显示状态转到图形显示状态;ntextscr：将屏幕由图形显示状态转到文本显示状态;nrscript：重复运行刚刚执行的命令文件。2024/7/282024/7/28167167CAD/CAMCAD/
165、CAM讲义讲义讲义讲义例子：例子：例子：例子：试编写一脚本文件，要求先设置试编写一脚本文件，要求先设置试编写一脚本文件，要求先设置试编写一脚本文件，要求先设置A3A3（长长长长420420，宽，宽，宽，宽297297）大小的图限，然后在屏幕上绘制）大小的图限，然后在屏幕上绘制）大小的图限，然后在屏幕上绘制）大小的图限，然后在屏幕上绘制一个圆，圆心坐标为（一个圆，圆心坐标为（一个圆，圆心坐标为（一个圆，圆心坐标为（100100，100100），半径为），半径为），半径为），半径为2020，延迟，延迟，延迟，延迟2 2秒后，将圆水平右移秒后，将圆水平右移秒后，将圆水平右移秒后，将圆水平右移1001
166、00个单位，延迟个单位，延迟个单位，延迟个单位，延迟1 1秒后删除，再重复上述过程。秒后删除，再重复上述过程。秒后删除，再重复上述过程。秒后删除，再重复上述过程。 脚本文件为：myscript.scr,其内容如下：LIMITS0,0420,297ZOOMACircle100,10020delay2000erasesingleallRedrawCircle200,10020delay1000erasesingleallRedrawRscript2024/7/282024/7/28168168CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义8.9扩充图形系统的现有功能扩充图形系统的现有功能一、概述现有
167、的图形系统都是面向多个行业的，它的通用现有的图形系统都是面向多个行业的，它的通用性好，但作为用户总是将其应用于一个具体的行业性好，但作为用户总是将其应用于一个具体的行业或专业。为了使图形系统在本专业中发挥更好的作或专业。为了使图形系统在本专业中发挥更好的作用，需要对它进行进一步的开发，扩充其现有的功用，需要对它进行进一步的开发，扩充其现有的功能。能。以具体的以具体的AutoCADAutoCAD为例，可以从以下几个方面对为例，可以从以下几个方面对其进行改进或扩充：其进行改进或扩充：1.1.利用标准图形文件利用标准图形文件ACAD.DWGACAD.DWG建立适用于本专业的建立适用于本专业的图形编辑
168、环境；图形编辑环境；2.2.利用菜单文件建立针对本专业的菜单界面；利用菜单文件建立针对本专业的菜单界面；返返返返回回回回第第第第八八八八章章章章2024/7/282024/7/28169169CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义3 3、利用、利用SCRSCR文件增加自动设计程度；文件增加自动设计程度；4 4、用块（、用块（BLOCKBLOCK）或形（或形（SHAPESHAPE）文件建立本专业常文件建立本专业常用的图形或符号库；用的图形或符号库；5 5、利用程序参数文件、利用程序参数文件ACAD.PGPACAD.PGP，在图形编辑状态下在图形编辑状态下直接运行外部程序或命令，为内部命令定
169、义简短直接运行外部程序或命令，为内部命令定义简短易记的别名；易记的别名；6 6、利用、利用AutolispAutolisp语言定义新的函数或命令；语言定义新的函数或命令；7 7、在、在ADSADS环境下，用环境下，用C C语言定义新的函数或命令；语言定义新的函数或命令；8 8、利用新的二次开发工具、利用新的二次开发工具VisuallispVisuallisp、ObjectARXObjectARX 、VBAVBA对对AutoCADAutoCAD进行二次开发。进行二次开发。2024/7/282024/7/28170170CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义二、程序参数文件二、程序参数文件A
170、utoCADAutoCAD程程 序序 参参 数数 文文 件件 acad.acad.pgppgp( (ProGramProGram Parameters)Parameters)是是一一个个ASCIIASCII文文件件，它它存存放放着着AutoCADAutoCAD中用户命令定义。中用户命令定义。当当AutoCADAutoCAD启启动动时时，系系统统读读入入ACAD.PGPACAD.PGP。在在用用户户打打开开一一个个新新生生的的或或已已有有图图形形时时，系系统统都都对对ACAD.PGPACAD.PGP重重新新初初始始化化。为为了了在在编编辑辑时时重重新新初初始始化化该文件，可使用该文件，可使用RE
171、INITREINIT命令或设置命令或设置RE_INITRE_INIT变量。变量。2024/7/282024/7/28171171CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义在AutoCAD内部执行外部命令或程序格式格式: : ,*,*, 举举例例: :记记事事本本程程序序在在AutoCADAutoCAD内内部部用用NOTEPADNOTEPAD调调用用, ,写写在在ACAD.PGPACAD.PGP文件上文件上, ,内容如下内容如下: :NOTEPAD,START NOTEPAD, 1,*NOTEPAD,START NOTEPAD, 1,*要编辑的文件要编辑的文件: ,: ,又如：又如：EDIT,
172、START EDIT, 9,EDIT,START EDIT, 9,要编辑的文件要编辑的文件: ,: ,说明：说明：1 1）内部用命令名不能和）内部用命令名不能和AutoCADAutoCAD现有命令名重复，现有命令名重复，否则无效；否则无效；2 2）若提示字符串前没有）若提示字符串前没有“ “* *” ”，在命令行操作时空，在命令行操作时空格仍然相当于回车；格仍然相当于回车；2024/7/282024/7/28172172CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义3）flags标记：标记： 1: 不等应用程序运行结束不等应用程序运行结束 2: 最小化运行应用程序最小化运行应用程序 4: 隐藏运
173、行应用程序隐藏运行应用程序 8: 将参数字符串括在引号中将参数字符串括在引号中4 4）返回码返回码是一个整数，含义如下：是一个整数，含义如下：0 0：无要求；无要求；1 1：在外部命令结束后，将一个名为在外部命令结束后，将一个名为$ $CMD.DXBCMD.DXB的二进的二进制文件加入图形文件，然后将其删除；制文件加入图形文件，然后将其删除；4 4：执行完外部命令后返回调用外部命令时的屏幕的状执行完外部命令后返回调用外部命令时的屏幕的状态（指图形还是文本）。态（指图形还是文本）。返回码由以上各整数合成。返回码由以上各整数合成。2024/7/282024/7/28173173CAD/CAMCAD
174、/CAM讲义讲义讲义讲义为内部命令定义别名为内部命令定义别名格式:,*举例:定义LINE命令的别名为L,写在ACAD.PGP文件上的内容如下:L,*LINE说明:1.“*”是本来名字的标记,不可省略；2.一个命令可定义多个别名；3.一般仅为常用命令定义别名，因为别名占内存空间.2024/7/282024/7/28174174CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义三、幻灯片文件三、幻灯片文件幻灯片只包括显示器中可见的图形，屏幕外的不可见的或冻结层上的那部分图形将不会在幻灯片中。扩展名（.Sld）,只是一个显示文件，不能对其上图形进行编辑修改。制作幻灯片Mslide命令观看幻灯片Vslide
175、命令2024/7/282024/7/28175175CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义三三. .幻灯片播放举例幻灯片播放举例例例1 1：编制连续演示三幅幻灯片的命令文件（：编制连续演示三幅幻灯片的命令文件（. .SCRSCR）格式如下：格式如下：VslideVslideslide1 slide1 ( (开始播放幻灯片开始播放幻灯片1)1)Vslide Vslide *slide2 *slide2 ( (预装入幻灯片预装入幻灯片2)2)Delay 2000 Delay 2000 ( (幻灯片幻灯片1 1暂停暂停2 2秒秒) )Vslide Vslide ( (播放幻灯片播放幻灯片2)2
176、)Vslide Vslide *slide3*slide3( (预装入幻灯片预装入幻灯片3)3)Delay 2000 Delay 2000 ( (幻灯片幻灯片2 2暂停暂停2 2秒秒) )Vslide Vslide ( (播放幻灯片播放幻灯片3)3)Delay 2000 Delay 2000 ( (幻灯片幻灯片3 3暂停暂停2 2秒秒) )Rscript Rscript ( (重复演示重复演示) )其其中中， slide1slide1、 slide2slide2、 slide3slide3是是幻幻灯灯片片文文件件名名，事事先做好，如要中断演示，键入先做好，如要中断演示，键入“ctrl+c”ctrl+c”即可。即可。2024/7/282024/7/28176176CAD/CAMCAD/CAM讲义讲义讲义讲义
