1224.AUTOCAD的原理及应用 CAD课程设计.doc

X X 工 程 学 院课 程 设 计课 程 名 称： AUTOCAD的原理及应用 专 业： 机械设计及其自动化班 级： 机设0105设 计 者： 学 号： 号指 导 教 师： 完 成 时 间： 2003-12-25目 录一、 设计目的及要求（1）二、 概述（2）三、 系统的设计（2）1、下拉菜单设计（3）2、图象菜单设计（5）3、对话框的设计（7）4、其他部分设计（8）四、 调试中遇到的问题及解决方法（10）五、 设计的感想（11）六、 参考文献（11）七、附录（12）CAD的原理及实践设计说明书 一、课程设计的目的、要求及任务1、目的 CAD/CAM综合实践是机械设计及制造专业教学计划中规定的必修课程，是本专业学生进入专业课程学习阶段必须进行的一个重要的实践性教学环节，其目的是提高本专业学生计算机综合应用能力，巩固和加深所学的理论知识，深入了解CAD/CAM软件开发的全过程，具有一定的CAD/CAM软件使用和开发能力，培养联系实际的工作作风。2、基本要求1) 巩固所学的CAD/CAM等方面的知识，并为进一步学习专业理论知识打下基础；2) 初步掌握CAD/CAM软件开发技术，以标准件库的设计为例，对零件图进行参数分析，对零件各个基点进行坐标数值计算，最后编写参数化设计程序，并完成界面设计； 3) 培养良好的工作作风和编程习惯； 4) 了解CAD/CAM软件设计的全过程。3、 设计任务运用所学的知识,制作一个简单的CAD系统（包括菜单设计、幻灯片制作和对话框设计）,并调试运行，编写设计说明书；通过制作的过程掌握所学的知识,为以后从事该方面的工作打好基础。二、设计概述 计算机辅助设计(computer aided design,简称CAD)技术是电子信息技术的一个重要组成部分；是促进科研成果开发和转化、实现设计自动化、加快国民经济发展和国防现代化的一项关键技术；是提高产品和工业设计水平、降低消耗、缩短科研和新产品开发周期、大幅度提高劳动生产率的重要手段；是科研单位提高自主研究和开发能力，企业提高创新能力和管理水平，参与国际竞争的重要条件。机械行业是一个大的行业,其中的主要零件包括轴，齿轮，轴承，带，链，联轴器，离合器，弹簧等部分。如果将这几部分建立数据库，并在次基础上开发出所须的CAD系统,那无论在工厂还是在实验室，用CAD进行设计的周期都会大大缩减。本设计是在现有CAD基础上开发出更适合做机械行业的工作者所使用的软件。在本设计中设计涉及到了下拉菜单，图象控件菜单，工具栏，右键功能等内容。所设计的文件格式包括LSP DCL SLB SLD MNU等类型。通过加载对话框文件来实现整个系统的功能。三、系统的设计先构思本系统所要完成的功能，和所涉及的内容建立草图方案。再建立MNU文件，实现编制下拉菜单，右键功能，工具栏，图象控件等功能。其中下拉菜单包括轴，齿轮，轴承，带，链等部分(见附录)。下拉菜单还包括基本的绘图，修改等功能和系统所须的基本功能。然后建立LSP编制程序和DCL对话框程序。实现系统的主要功能。本系统绘图除了基本的功能外还添加了两种功能。一种是通过下拉菜单调用LSP绘图程序实现手工输入自动绘图的功能。另外一种是由下拉菜单调用图象控件，再由图象控件调用对话框文件，输入参数实现自动绘图的功能。（参数化绘图）。1、下拉菜单的设计如图中所显示：1级下拉菜单：轴系下拉菜单设计原代码如下：*pop6轴系(&z)基本参数介绍cc(load"E:/CAD/轴的简介.lsp") jianjie - 倒角的设计cc(load"E:/CAD/zhou.lsp") zhoua 开口矩形轴段的设计cc(load"E:/CAD/zhou.lsp") zhoub 退刀槽的设计cc(load"E:/CAD/zhou.lsp") zhouc 矩形轴段的设计cc(load"E:/CAD/zhou.lsp") zhoud 带圆轴段的设计cc(load"E:/CAD/zhou.lsp") zhoue 带键宽的轴截面的设计cc(load"E:/CAD/lisp/zhou.lsp") zhouf 键槽的设计cc(load"E:/CAD/zhou.lsp") zhoug -轴的图系库.cc$I=ztk $I=*多级下拉菜单： 其他结构下拉菜单设计原代码如下：*pop11其他结构(&q)->连轴器的设计cc 基本参数介绍cc - 刚性联轴器cc 挠性联轴器cc - ->无弹性元件cc 十字滑块联轴器cc 滑块联轴器cc 十字轴式万向联轴器cc 齿式联轴器cc <-滚子链联轴器cc ->有弹性元件cc 弹性套柱销联轴器cc 弹性柱销联轴器cc 梅花形弹性联轴器cc 轮胎式联轴器cc <-膜片式联轴器cc -<-联轴器的图系库.cc ->离合器的设计cc 基本参数介绍cc - 牙嵌式离合器cc 摩擦式离合器cc -<-联轴器的图系库.cc ->弹簧的设计 基本参数介绍cc - 参数设计cc -<-弹簧的图系库.cc注：下拉菜单调用LSP程序以实现手工输入自动画图功能或全自动功能。2、图象菜单的设计制作图象菜单，先做幻灯片，用mslide命令建立幻灯片（可以用vslide来查看所制作的幻灯片）。制作完成后制作幻灯片库以减少文件数量。制作过程使用命令如下：dir *.sld/b>*.txttype *.txt.slidelib *<*.txt除了第一个*外，其余均为自己命名。（*代表文件名）在制作过程中注意将CAD中support中的slidelib拷到所存幻灯片的目录下，否则不能成功。制作完幻灯片后开始编写整个菜单的结构：代码如下：*image*ztk轴的图形库e:/CAD/倒角cc(load"E:/CAD/zhoua.lsp") zhouae:/CAD/开口矩形轴段cc(load"E:/CAD/zhoub.lsp") zhoube:/CAD/退刀槽cc(load"E:/CAD/zhouc.lsp") zhouce:/CAD/矩形轴段cc(load"E:/CAD/zhoud.lsp") zhoude:/CAD/带圆角轴段cc(load"E:/CAD/zhoue.lsp") zhouee:/CAD/带键宽的轴截面cc(load"E:/CAD/zhouf.lsp") zhoufe:/CAD/键槽cc(load"E:/CAD/zhoug.lsp") zhoug所制作的图象菜单如下：图象菜单通过下拉菜单中的 轴的图系库.cc$I=ztk $I=*调用。图象菜单又可以调用LSP程序，来实现绘图功能。3、对话框的设计对话框是人机交流的窗户，它要美观实用。如下图所示对话框（其余见附录）：DCL程序代码如下：zhouf:dialoglabel="请输入参数" :image_button key="zhouf" color=-2; height=8; aspect_ratio=2; :edit_box label="轴的直径D:" key="D" value=100; :edit_box label="键槽的宽度B:" key="B" value=60; :edit_box label="键槽的深度H:" key="H" value=20; ok_cancel; 该对话框由LSP程序调用，其调用程序如下（其中包括了幻灯片的调用和子程序的调用）：(defun c:zhoua() (setq dcl_id (load_dialog "e:/CAD/zhoua.dcl") (if (not (new_dialog "zhoua" dcl_id) (exit) ) (start_image "zhoua")(slide_image 30 0 (dimx_tile "zhoua") (dimy_tile "zhoua")"e:/CAD/轴图库(倒角)") (end_image) (action_tile "accept" "(done_dialog 1)") (action_tile "cancel" "(unload_dialog dcl_id)") (action_tile "D" "(setq D (atof(get_tile "D")") (action_tile "B" "(setq C (atof(get_tile "B")") (action_tile "H" "(setq H (atof(get_tile "H")")(setq re (start_dialog) (if (= re 1) (zhouaa) ) ) (defun zhouaa() (setq P0 (getpoint "n 请选择插入点:") R (/ D 2) P1 (polar P0 (/ pi 2) R) P2 (polar P1 (* (-(+ 90 J) (/ pi 180) C) P4 (polar P0 (* 1.5 pi) R) P3 (polar P4 (* (+ 90 J) (/ pi 180) C) ) (command "line" P1 p2 P3 p4 "") )这样就完成了由下拉菜单调用图象菜单，再由图象菜单调用对话框，然后完成绘图的过程。 4、其他部分的设计在本设计中还涉及了轴类其它零件的设计，可看原程序。右键功能，工具栏的制作及其它程序由AUTOCAD的原程序设计所得。其中工具栏包括了基本绘图工具，修改工具，图层工具和系统工具。其界面如下：通过该工具栏可以方便快捷的绘制基本的图形。右键功能菜单如下： 通过右键菜单可以使画图过程大大的简化。 原代码比较长，可以参看机械系统菜单文件代码。四、调试中遇到的问题及解决方法本系统的制作过程中做了大量的调试，花费了大量的精力和时间，在程序的调试时遇到了很多问题。例如：有些字符输入有误，就不能运行程序，经仔细检查才发现错误，修改后才能正常运行。对话框的确定和取消键开始不起作用，经过易老师的指导对程序做了修改使问题得到了解决。另外像在图象菜单中加载幻灯片中必须指明幻灯片的路径，在制作幻灯片时必须将SLIDELIB文件拷到幻灯片的目录下，在编写LSP程序是错误参数太多，列表有缺陷等问题均是经老师帮助下和查阅资料完成的。设计时要特别小心！五、设计的感想这次的课程设计使我对CAD基础有了更深一步的了解。懂得了学习与应用的联系，也懂得了利用CAD来编制软件的一般方法。在这过程中学会了查资料来解决自己所需的问题，使自己的能力得到了提高。在调试中学会了分析问题、解决问题，能根据提示所显示的错误来纠正。另外积累了经验，开拓了思维空间，对编程中的逻辑问题有了一定的了解。并且通过这次课程设计懂得了应该养成严谨的工作作风。对待问题应从观察开始，再分析解决。六、参考文献1、机械CAD原理与实践 肖刚 李学志主编 清华大学出版社 2002.6附 录1、 系统界面图2、 手工自动绘图代码(defun c:zhoua() (setq p0 (getpoint "n插入点:") (setq alf (getangle p0 "n旋转角:") (setq d (getdist p0 "n轴径:") (setq c (getdist p0 "倒角宽:") (setq p2 (polar p0 ( + ( * 0.5 pi) alf ) ( - ( * 0.5 d) c ) (setq p1 (polar p2 ( + ( * 0.25 pi) alf ) ( * 1.414 c ) (setq p3 (polar p2 ( + ( * 1.5 pi) alf ) ( - d ( * 2 c ) (setq p4 (polar p1 ( + ( * 1.5 pi) alf ) d ) (command "line" p1 p2 p3 p4"") )(defun c:zhoub() (setq p0 (getpoint "n插入点:") (setq alf (getangle p0 "n旋转角:") (setq d (getdist p0 "n轴径:") (setq b (getdist p0 "轴段宽:") (setq p2 (polar p0 ( + ( * 0.5 pi) alf ) ( * 0.5 d ) (setq p1 (polar p2 alf b ) (setq p3 (polar p2 ( + ( * 1.5 pi) alf ) d ) (setq p4 (polar p3 alf b ) (command "line" p1 p2 p3 p4"") )(defun c:zhouc() (setq p0 (getpoint "n插入点:") (setq alf (getangle p0 "n旋转角:") (setq d (getdist p0 "n轴径:") (setq d1 (getdist p0 "n退刀槽轴径:") (setq b (getdist p0 "退刀槽宽:") (setq p1 (polar p0 ( + ( * 0.5 pi) alf ) ( * 0.5 d ) (setq p2 (polar p0 ( + ( * 0.5 pi) alf ) ( * 0.5 d1 ) (setq p3 (polar p0 ( + ( * 1.5 pi) alf ) ( * 0.5 d1 ) (setq p4 (polar p0 ( + ( * 1.5 pi) alf ) ( * 0.5 d ) (setq p5 (polar p2 alf b ) (setq p6 (polar p3 alf b ) (command "line" p2 p5"") (command "line" p3 p6"") (command "line" p1 p4"") )(defun c:zhoud() (setq p0 (getpoint "n插入点:") (setq alf (getangle p0 "n旋转角:") (setq d (getdist p0 "n轴径:") (setq b (getdist p0 "轴段宽:") (setq p2 (polar p0 ( + ( * 0.5 pi) alf ) ( * 0.5 d ) (setq p1 (polar p2 alf b ) (setq p3 (polar p2 ( + ( * 1.5 pi) alf ) d ) (setq p4 (polar p3 alf b ) (command "line" p1 p2 p3 p4"c") )(defun c:zhoue() (setq p0 (getpoint "n插入点:") (setq alf (getangle p0 "n旋转角:") (setq d (getdist p0 "n轴径:") (setq b (getdist p0 "轴段宽:") (setq r (getdist p0 "圆角半径:") (setq p2 (polar p0 ( + ( * 0.5 pi) alf ) ( * 0.5 d ) (setq p1 (polar p2 alf b ) (setq p3 (polar p2 ( + ( * 1.5 pi) alf ) d ) (setq p4 (polar p3 alf b ) (setq p5 (polar p1 ( + ( * 0.5 pi) alf ) r ) (setq p6 (polar p5 alf r ) (setq p7 (polar p4 ( + ( * 1.5 pi) alf ) r ) (setq p8 (polar p7 alf r ) (command "arc" p1 "c" p5 p6) (command "line" p1 p2 p3 p4"") (command "arc" p8 "c" p7 p4) )(defun c:zhouf() (setq p0 (getpoint "n插入点:") (setq alf (getangle p0 "n旋转角:") (setq d (getdist p0 "n轴径:") (setq b (getdist p0 "键槽宽:") (setq s (getdist p0 "键槽深:") (setq r (* 0.5 d) b1 (* 0.5 b) (setq l (sqrt ( - ( * r r) ( * b1 b1) (setq sit (atan b1 l) (setq p1 (polar p0 ( + alf sit ) r) (setq p2 (polar p0 ( + pi alf ) r ) (setq p3 (polar p0 ( - alf sit ) r) (setq p4 (polar p3 ( + pi alf ) s) (setq p5 (polar p1 ( + pi alf ) s) (command "arc" p1 p2 p3) (command "line" p1 p5 p4 p3"")(defun c:zhoug() (setq p0 (getpoint "n插入点:") (setq alf (getangle p0 "n旋转角:") (setq l (getdist p0 "键槽长:") (setq b (getdist p0 "键槽宽:") (setq r ( * 0.5 b) l1 ( - l b) (setq p1 (polar p0 ( + alf ( * 0.25 pi) r) (setq p2 (polar p1 alf l1 ) (setq p3 (polar p1 ( + alf ( * 1.5 pi) b) (setq p4 (polar p2 ( + alf ( * 1.5 pi) b) (command "pline" p1 p2 "a" p4 "l" p3 "a" p1"")