AutoLISP程序实现夹具三维建模造型设计
AUTOLISP编程在钢结构详图设计中的应用
AUTOLISP编程在钢结构详图设计中的应用前言：伴随着人们对建筑造型艺术要求的提高，加之钢结构具有良好韧性的特点，越来越多的弧线扭曲造型在钢结构建筑中得到了广泛应用，然而作为被大家广泛使用的cad 软件在扭曲的面的实体生成存在不足，给钢结构加工放样（钢结构详图）带来了难度，本文以在cad中实现扭曲面到扭曲实体的转化的一个思路，编写了扭曲面实体生成程序，为钢结构扭曲构件的详图提供了一种可以实现的思路。
程序特点：本程序是应用简单易懂的lisp语言编写，加载运行方便实用，具有很强的可操作性；另外由于它在cad 中的生成过程是即时生成具有动画的效果具有很强的观赏性。
一、cad中3d曲面变3d实体的编程思路1.把3d曲面的网面炸成单个的空间四边形面；2.把单个四边形面的四个点读出,并形成两个三角形的面域；3.沿同一方向拉伸三角形成实体(拉伸长度可根据你需要的函数控制)；4.重复1~3步,直到全部结束；5.做并集；6.其中网格的细蜜程度决定曲面的精确程度,也决定了运算需要的时间了.二、程序源代码(defun c:st()(command “ucs”“w”)(setq cm(getvar “cmdecho”) os(getvar “osmode”)) (setvar “cmdecho” 0)(setq bh(getint “请输入板厚:”))(setq xf (car (entsel “请选择法线:”)))(if (= xf nil) (setq xf (car (entsel “请选择法线:”)))) (princ “请选择曲面:”)(setq ss (ssget ‘((0 . “3dface”) )) )(setq n (sslength ss))(setq a 0)(repeat n(setq qm (ssname ss a))(setq qm(entget qm))(setq p10(cdr(assoc 10 qm)))(setq p11(cdr(assoc 11 qm)))(setq p12(cdr(assoc 12 qm)))(setq p13(cdr(assoc 13 qm)))(setvar “osmode” 0)(command “3dpoly” p10 p11 p12 “c” )(setvar “osmode” os)(setq m1(entlast))(command “region” m1 ““)(setq m1(entlast))(jj p10 p11 p12 xf)(setq cd (/ bh sinjj))(command “lengthen”“t” cd xf ““) (command “extrude” m1 “““p” xf ““) (setq t1(entlast))(setvar “osmode” 0)(command “3dpoly” p12 p13 p10 “c” ) (setvar “osmode” os)(setq m2(entlast))(command “region” m2 ““)(setq m2(entlast))(jj p10 p11 p12 xf)(setq cd (/ bh sinjj))(command “lengthen”“t” cd xf ““ ) (command “extrude” m2 “““p” xf ““) (setq t2(entlast))(command “union” t1 t2 ““ )(setq a (+ a 1)))(setvar “cmdecho” cm)(command “_union”“all”““)(command “_shademode”“g”))(defunjj( p0 p1 p2 fx / p3 p4 a b c x x0 x1 x2 x3 x4y y0 y1 y2 y3 y4 z z0 z1 z2 z3 z4 yy rr )(setq p3(cdr(assoc 10 (entget fx)))p4(cdr(assoc 11 (entget fx))) )(setq x0(car p0) y0(cadr p0) z0(last p0))(setq x1(car p1) y1(cadr p1) z1(last p1))(setq x2(car p2) y2(cadr p2) z2(last p2))(setq x3(car p3) y3(cadr p3) z3(last p3))(setq x4(car p4) y4(cadr p4) z4(last p4))(setq a(- (* (- y1 y0) (- z2 z0)) (* (- y2 y0) (- z1 z0)))) (setq b(- (* (- z1 z0) (- x2 x0)) (* (- z2 z0) (- x1 x0)))) (setq c(- (* (- x1 x0) (- y2 y0)) (* (- x2 x0) (- y1 y0)))) (setq x(- x4 x3) y(- y4 y3) z(- z4 z3))(setq yy(abs(+(* a x) (* b y) (* c z) )))(setq rr(* (expt (+ (expt a 2) (expt b 2) (expt c 2) ) 0.5) (expt (+ (expt x 2) (expt y 2) (expt z 2) ) 0.5)))(setq sinjj(/ yy rr)三：结束语在详图设计工作中我们经常会遇到一些重复性的绘制工作，或者人为不好操作的事件，这个时候我们可以借用autolisp来实现命令的集成，一次完成多个连续的命令，这样既节省了时间而且还有较高的精确度。
Autolisp开发课件
2.3 AutoLISP的程序控制
基本逻辑函数： a)AND函数 b)OR函数 c) NOT函数 d)NULL函数 关系函数 a)=函数 b)/=函数 c) <及<=函数 d)>及>=函数 e) eq函数 d) equal函数
条件与循环函数 ①if函数 ②progn函数 ③cond函数 ④while函数(例题：求解百元买百鸡问题) ⑤repeat函数
2.4、AutoLisp语言基本系统内部函数介绍
1、赋值函数SETQ 2、禁止求值函数QUOTE或 ’ 3、算术运算函数 ＋ ﹑－ ﹑ ﹡ ﹑ ／ 4、增量、减量和绝对值函数(1+ number)、(1- number)、 abs 5、三角函数 sin cos atan 6、表构造函数 list和表处理函数car cdr 及它们的组合函数， nth last函数。 7、基本输出函数 prompt prin1 princ print
'e 12 'e 15 'e 20 'e 25.5 'e 37 'e 44.5 'e 58
'f 8 'f 10 'f 12.5 'f 17 'f 24 'f 29 'f 38
'h1 5.5 'h1 6 'h1 7.5 'h1 10 'h1 12 'h1 15 'h1 18
'b0 10.2) 'b0 13.4) 'b0 17.4) 'b0 22.6) 'b0 32.9) 'b0 38.9) 'b0 50.6)
练习
1.已知长方体的长、宽、高,编程求其体积. 2.对下面的S-表达式求值: (1) (/ (1- 3) (1+ 3) 2.0) (2) (/ (1- 3.0) (1+ 3) 2.0) (3) (* (max 3 4 5) (min 3 4 5)) (4) (min (max 3 1 4) (max 2 7 1)) (5) (+ (* 45 2) (/ 45 2) 2.0)
tu
1．三维造型实现方法概述
通过实体造型把夹具的三维图简要的三维图制作出来，下面的设计是等臂杠杆的铣夹具。
这个夹具可以通过Pro/E,UG,AutoCAD,Mastercam等三维造型软件实现，我是用Pro/E来实现造型的。
2. 夹具各零件三维造型
步骤一：零件等臂杠杆的三维造型。
如图2-1所示
图2-1
步骤二：夹具体的零件图（230*120*100）。
如图2-2所示
图2-2
步骤三：在建模里设计一个标准件定位销（D=6，H=20）。
如图2-3所示
图2-3
步骤四：在建模里设计一标准件螺钉（M5，H=12），如图2-4所示
图2-4
步骤五：在建模里设计一个标准件螺钉（M8，H=20）.如图所示2-5所示
图2-5
步骤六：在建模里设计一个标准件螺栓（M8，H=43）.如图2-6所示
图2-6
步骤七：在建模里设计一个标准件螺母（M8，H=6）,。
如图2-7所示
图2-7
步骤八：在建模里设计一标准件对刀块（40*26*22），如图2-8所示
图2-8
步骤九：在建模里设计一个盖板（40*43）.如图2-9所示
图2-9
步骤十：在建模里设计一固定V型块（107*27*25）。
如图2-10所示
图2-10
步骤十一：在建模设计一定位板（40*85*18）。
如图2-11所示
图2-11
步骤十二：在建模里设计一个扳手（）。
如图2-12所示
图2-12
步骤十三：在建模里设计一个移动V型块（55*85*16）。
如图1-13所示
图2-13
3. 夹具三维装配。
毕业论文：铣床专用夹具三维造型虚拟设计分析
毕业论文：铣床专用夹具三维造型虚拟设计分析西安航空职业技术学院毕业设计（论文）论文题目：铣床专用夹具的设计与分析所属系部：航空制造工程系指导老师：崔彦斌职称：高级工程师学生姓名：杨维新班级、学号:08102104 专业：计算机辅助设计与制造西安航空职业技术学院制2011年 3 月 1 日指导单位或教研室：计算机辅助设计制造教研室指导教师：崔彦斌职称：高级工程师西安航空职业技术学院制2011年 3 月 1 日毕业设计(论文)进度计划表本表作评定学生平时成绩的依据之一。
目录一．绪论 (1)1.PROE软件模块简介 (1)2.夹具的概述 (3)3.国内外计算机辅助夹具设计发展现状 (5)4.课题的意义及内容 (6)二．设计课题的分析计算过程及平面图绘制 (8)1.分析题目 (9)2.定位装置设计 (9)3.夹紧机构设计 (14)4.对刀装置设计 (16)5.夹具体与定位键 (17)6.夹具总图上的尺寸、公差和技术要求 (18)7.加工精度分析 (21)三、铣床夹具三维造型设计 (25)四、论文总结 (34)五、谢辞 (35)六、主要参考资料 (36)七、附录 (37)八、附文 (48)摘要计算机辅助夹具设计(CAFD)作为CIMS集成中的一个重要环节，克服传统夹具设计存在的设计周期长，设计效率低等问题，降低了设计人员的劳动强度，提高了夹具设计的质量，从而能够大幅度缩短产品开发周期，提高企业的市场竞争力。
论文在回顾了夹具的概念、发展、组成以及国内外应用现状后，详细介绍了夹具的总体设计和各组成部分的设计，并着重阐述了设计研究过程中的各项所需的关键技术在对国内外众多夹具设计系统进行仔细的分析研究之后，本课题确定以专用夹具为对象，以铣床夹具为主要开发内容，设计一种适合国内企业现状的具有先进性和实用性的铣床夹具。
运用了大量的软件对夹具进行辅助设计，基于Autocad强大的二维绘图能力，对夹具进行完整的三视图绘制，著名的3D CAD/CAM系统Pro/E由于具有参数化设计特性，在全世界范围内受到广泛应用。
第五章第二节AUTOLISP程序设计简介
§5.2 AutoLISP程序设计一、概述LISP语言（List Processing Language的缩写）是一种表处理语言。
因为LISP在描述表方面有独到之处，且本身灵活而精巧，自创立以来，在人工智能的程序设计中得到广泛应用。
在英、美等国应用尤为普遍。
AutoLISP是LISP语言的一个版本，其独特性在于专门为AutoCAD开发的。
所以AutoLISP仅能运行于AutoCAD软件包环境里。
同样，也正是在AutoCAD内置AutoLISP这样一种灵活、精巧的开发语言，使得AutoCAD得到进一步广泛使用。
1． AutoLISP特点：（1）AutoLISP语言是一种仅能以解释方式运行于AutoCAD内的程序设计语言。
即：脱离AutoCAD环境，它就不能运行。
（2）AutoLISP语言是函数型语言，其函数和数据形式是一致的，即（function argument）·function（函数名）：内建函数或用户自定义函数名；·argument（参数）：参数种类：①变量（Varibles）②常量（Constants）③其他函数（function）所以表达式可以嵌套.④标志数（flag）⑤可选性参数（optional parameters）因此，表达式的形式是：“先说做什麽，再说对谁做”。
（3）可以在AutoLISP程序中引用AutoCAD的几乎所有功能进行图形处理的自动化，尤其是较深层的应用——对象数据库的操作。
在Visual LISP的协助下，对于AutoCAD进行操作功能上的讨论，LISP仅比ARX少一个功能。
在AutoCAD R14已经不再使用ADS程序设计，取而代之的是ARX 程序设计模式。
ARX一般是在AutoCAD和开发商中使用。
使用Visual C++作为基本程序设计语言，其效率、数据处理和软硬件的控制能力都是相当好的。
但是，要想真正发挥这种开发模式的作用，对于程序设计者的要求也较高。
AutoCAD的三维建模教程
AutoCAD的三维建模教程第一章：AutoCAD三维建模简介AutoCAD是目前广泛应用于计算机辅助设计和绘图领域的一种软件。
它提供了丰富的工具和功能，使用户能够进行高效的三维建模工作。
本章将介绍AutoCAD的三维建模基础知识，包括界面布局、工具栏、视图调整等内容。
1.1 界面布局AutoCAD的界面主要由菜单栏、工具栏、绘图区域和命令行组成。
菜单栏提供了各种功能命令的入口，工具栏则提供了常用工具按钮，方便用户快速选择和操作。
绘图区域是用户进行绘图和编辑的主要区域，而命令行则用于输入命令和查看系统信息。
1.2 视图调整在进行三维建模时，正确的视图调整是非常重要的。
AutoCAD提供了多种视图调整命令，包括平移、旋转、缩放、缺省视图等。
通过灵活使用这些命令，用户可以随时调整视图以便更好地查看和编辑模型。
第二章：三维建模基础操作本章将介绍AutoCAD中的三维建模基础操作，包括创建基本图形、编辑形状、应用实体操作等内容。
2.1 创建基本图形在进行三维建模时，首先需要创建基本图形作为模型的基础。
AutoCAD提供了丰富的绘图命令，如线、圆、矩形、多边形等，用户可以根据需要选择适当的命令来创建图形。
2.2 编辑形状在创建基本图形后，用户可以使用编辑命令对图形进行进一步的编辑和调整。
如移动、旋转、缩放、拉伸等操作，以及倒角、倾斜等命令，可以使模型形状更加符合设计要求。
2.3 应用实体操作AutoCAD提供了丰富的实体操作命令，如联接、镜像、旋转、复制等。
通过灵活应用这些命令，用户可以快速地生成复杂的三维模型。
第三章：三维建模高级技巧本章将介绍AutoCAD中的三维建模高级技巧，包括体素建模、复杂几何体建模和渲染等内容。
3.1 体素建模体素建模是一种基于像素处理技术的三维建模方法。
AutoCAD提供了体素建模工具，如二维到三维转换、实体剪切、真尺寸建模等功能。
通过使用这些工具，用户可以在不断细化的粒度上进行建模，从而得到更加精确和逼真的模型。
AutoLISP程序语言设计
AutoLISP程序语言设计AutoLISP程序语言设计目录⒈简介⑴ AutoLISP概述⑵ AutoLISP的应用领域⒉基本语法⑴变量定义与赋值⑵控制流语句⑶函数定义与调用⑷条件语句⒊常用函数⑴坐标点函数⑵图形绘制函数⑶数据处理函数⑷字符串处理函数⒋高级技巧⑴调试与错误处理⑵程序优化与性能提升⑶与外部程序交互⒌示例程序⑴绘制简单图形⑵自动化处理CAD图纸⑶数据导出与导入⒍附录⑴ AutoLISP开发工具推荐⑵ AutoCAD版本兼容性⑶ AutoLISP常用工具介绍⒈简介⑴ AutoLISP概述AutoLISP是一种方便的自动计算与绘图程序设计语言，它是用于AutoCAD中的一种宿主程序语言，可以用于控制CAD软件的各项功能，实现自动化操作。
⑵ AutoLISP的应用领域AutoLISP可用于各种CAD绘图软件的自动化操作，包括但不限于以下方面：●绘制复杂图形●数据处理与导出●组装CAD图纸●批量操作与修改⒉基本语法⑴变量定义与赋值AutoLISP可以使用变量来存储数据，并在程序中使用。
变量可以通过赋值来初始化或修改其值。
⑵控制流语句AutoLISP支持各种控制流语句，如条件语句、循环语句等，用于根据不同条件执行不同的代码块或重复执行特定的代码块。
⑶函数定义与调用AutoLISP允许用户自定义函数以实现特定的功能。
函数是一组逻辑相关的代码块，可以通过函数名来调用。
⑷条件语句条件语句用于根据不同的条件执行不同的代码块。
AutoLISP提供了if、cond等条件语句供用户使用。
⒊常用函数⑴坐标点函数AutoLISP提供了一系列用于处理坐标点的函数，如polar、polar-point、polar-angle等，用于计算、转换坐标点。
⑵图形绘制函数AutoLISP提供了丰富的图形绘制函数，如line、circle、text 等，用于绘制直线、圆形、文本等图形元素。
⑶数据处理函数AutoLISP提供了一些用于处理数据的函数，如list、append、assoc等，用于创建列表、连接列表、关联列表等操作。
AutoCAD 2019应用教程 第11章 三维造型基础
在构造三维模型时，经常需要使用指定的坐标系作为参照，以便精确地绘制或定位某个对象， 或者通过调整坐标系到不同的访问来完成特定的任务。此外，在AutoCAD中大多数的三维编辑命 令都依赖于坐标系统的位置和方向进行操作，因此可以说三维建模离不开三维坐标系。
三维坐标系基础知识 定制UCS 控制UCS
11.2.3 绘制旋转网格
旋转网格是指将曲线绕旋转轴旋转一定角度而形成的曲面。选择[绘图]→[建模]→[网格]→[旋 转网格]命令，或在命令行输入REVSURF命令，可以绘制旋转网格。
AutoCAD 2019实用教程
11.2.4 绘制平移网格
平移网格是指将轮廓曲线沿方向矢量平移后构成的曲面。选择[绘图]→[建模]→[网格]→[平移 网格]命令，或在命令行输入TABSURF命令，可以绘制平移网格。
第11章
三维造型基础
AutoCAD 2019实用教程
本章概述
三维模型是对三维形体的空间描述，可以直观地表达产品的设计效果。在机械设计中，三维 零件由于其立体性和各部分结果的复杂多样性，需要设置不同的视觉样式来显示模型，或从不同 的方位来观察模型，进而更详细地了解零件的各部分结构。这就需要使用AutoCAD三维建模空间 提供的各种视点观察工具、坐标系定位工具以及各种控制视觉样式的工具，全方位辅助零件建模。
11.1.2 三维实体的观察
步骤5：从10个方向观察三维实体。 在功能区单击【常用】→『视图』→“视图”下拉列表，依次单击各项， 可从10个方向观 察实体。
AutoCAD 2019实用教程
11.2 创建三维网格
在AutoCAD中，不仅可以绘制三维曲面，还可以绘制旋转网格、平移网格、直纹网格和边界网格。使 用[绘图]→[建模]→[网格]子菜单中的命令绘制这些曲面
AutoCAD在三维设计中的应用
AutoCAD在三维设计中的应用AutoCAD 从R11版开始引进较高级的实体造型方法，即AME高级造型扩展功能( Advanced Modeling Extension )。
AME是通过对基本体素进行布尔运算逐步形成一实体模型，它允许用多个实心体组成一个实体模型。
但因其计算速度较慢、不易构造形状较为复杂的实体，并且AME只是一个AutoCAD开发系统的应用程序系统，使用前必须将其加载，因此，AutoCAD在R13、R14版中采用了新的实体造型技术——ACIS实体造型。
其特点主要为：实体造型速度和计算速度大大提高，精度也有所提高，可以构造形状更为复杂的实体。
并且ACIS 实体命令不须加载，它已成为AutoCAD命令中的一部分，其命令形式与AME有良好的继承性。
但同时ACIS 也丢失了一些AME有用的功能，如不能改变已有实体体素的尺寸；不能将组合的实体分解成单个体素等，给三维设计也带来了不小的麻烦。
如何运用AutoCAD进行三维机械设计在运用AutoCAD三维实体设计中，首先要保证作图环境为模型空间( Model Space)而不是图纸空间( Paper Space )，否则无法生成三维模型。
在AutoCAD中体素是指最基本的实体元素，通过这些不同尺寸实体元素的相加 ( Union)、相减( Subtract )、相交( Intersect )等运算可以得到我们所需要的实体模型。
通常AutoCAD提供的体素有以下几种：Box(长方体)、Sphere (球体)、Wedge(楔体)、Cone(圆锥体)、Cylinder (圆柱体)和Torus (圆环体)。
形状较为复杂的实体虽然也可以通过各种运算由体素形成，却较为繁琐。
此时我们可以使用拉伸( Extrude )和旋转( Revolve )命令作出形状复杂的拉伸体和回转体，再用相加、相减、相交等命令得到所需要的实体。
必须注意的是拉伸和旋转命令作用的对象一定要是在同一平面内的封闭多义线或一个面域，多义线可以通过绘制多义线命令( Polyline )得到，使用多边形( Polygon )、长方形( Rectangle )和圆( Circle )命令得到的多边形、长方形和圆也是封闭多义线。
使用专用软件生成确切齿轮立体模型
使用专用软件生成确切齿轮立体模型精确的齿轮三维模型，对于齿轮的各方面讨论及齿轮模具的数控加工都有着重要的意义。
而目前CADCAM软件能够生成渐开线齿轮的三维模型，但由于不便处理基圆与齿根圆之间的过渡曲线(过渡曲线没有规律)，因此生成的齿轮三维模型与实际有误差。
用AutoCAD 内嵌的AutoLISP语言编写程序，用模拟实际切削的方式产生齿轮三维模型，保证了齿轮三维模型与实际的全都性。
此外，整个模拟切削过程可观看。
1程序设计原理与方法为了使程序的使用范围扩大，能涵盖各种实际加工状况，程序应满意标准齿轮和非标准齿轮的要求。
程序由2部分组成：一是AutoLISP主程序;二是DCL对话框文件。
程序过程如下：1.1调用DCL对话框文件为便利使用，程序用对话框形式来输入参数。
调用DCL对话框文件后，消失参数输入对话框，在对话框中输入所要求的参数。
从对话3江西省井冈山学院自然科学基金(04LY07)框的参数项可以看到，程序能输入标准齿轮和非标准齿轮的参数。
1.2程序模拟齿轮切削加工程序模拟与实际加工齿轮全都的范成法来切削加工齿轮，生成齿轮三维模型。
由于齿条型刀具易用AutoCAD绘制，故模拟切削加工使用齿条型刀具。
程序要体现范成加工原理，内容有：(1)绘制轮坯图和齿条型刀具图。
程序依据输入的齿轮参数计算图形掌握点的坐标值，调用Auto2CAD命令绘制齿条型刀具和轮坯图。
(2)程序保证齿条型刀具与轮坯的相对位置，与实际啮合时全都。
即齿条型刀具的分度线与轮坯的中心距离为：0.5mz xm(m为模数，x 为变位系数)。
(3)程序体现范成加工运动。
切削时范成运动要保证齿条型刀具的移动量与轮坯的转角符合啮合运动关系：=(180)(0.5mz)，单位为()。
(4)模拟切削的实质是调用求差命令subtract从轮坯上去掉部分实体。
模拟切削过程如所示。
(5)程序有防止误输入的参数提示。
如齿数z过少时，程序提示使用者会产生根切;变位系数x过大时，提示使用者会使齿顶变尖;内孔直径尺寸输入不当时会提示使用者调整输入参数。
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信 息技 术
Ａ ｕ ｔ ｏ Ｌ Ｉ Ｓ Ｐ程序 实现 夹具 三维建模 造 型设 计
孙 延 新
（ 本钢集 团有限公 司供应商管理部 ， 辽宁 本溪 １ ｌ ７ ０ ０ １ ）
摘 要： 随 着计 算 机技 术 的飞 速发 展 ， Ａ ｕ ｔ ｏ Ｃ Ａ Ｄ制 图软 件在 工业 设 计 产品 上 应 用越 来越 广泛 ， 而作 为 Ａ ｕ ｔ ｏ Ｃ Ａ １ ） 的 高级 编 程 语 言 ａ ｕ ｌ ｔ Ｉ Ｉ Ｊ Ｉ Ｓ Ｐ也 被 广泛 使 用 Ａ ｌ ・ １ ｔ ， 】 Ｉ Ｓ Ｐ是一 种 图形 编辑 语 言 ， 具 有 强 大的 图形 处理 能 力 ， 是 计 算 机辅 助 设计 和 制造 Ｃ Ａ Ｄ ／ Ｃ Ａ Ｍ 的编 程
语 言 关键词： ａ ｕ ｔ ｏ １ １ Ｓ Ｐ ； ＣＡ Ｉ ） ／ ＣＡＭ； 夹具
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－Байду номын сангаас
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