AutoLISP程序?qū)崿F(xiàn)夾具三維建模造型設(shè)計(jì)

孫延新

摘 要：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，AutoCAD制圖軟件在工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品上應(yīng)用越來(lái)越廣泛，而作為AutoCAD的高級(jí)編程語(yǔ)言autoLISP也被廣泛使用。AutoLISP是一種圖形編輯語(yǔ)言，具有強(qiáng)大的圖形處理能力，是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造CAD/CAM的編程語(yǔ)言。

關(guān)鍵詞：autoLISP；CAD/CAM；夾具

1 CAD/CAM是數(shù)字化信息逐步形成的新技術(shù)，是20世紀(jì)最杰出的工程成就之一。AutoLISP作為高級(jí)編程語(yǔ)言，最典型的應(yīng)用就是實(shí)現(xiàn)二維平面圖和三維參數(shù)建模設(shè)計(jì)，他能直接調(diào)用AutoCAD命令，是一款強(qiáng)大的圖形編輯語(yǔ)言，因AutoLISP語(yǔ)言靈活，易于學(xué)習(xí)，使它成為了實(shí)用性很強(qiáng)的圖形程序語(yǔ)言。

1.1 AutoLISP語(yǔ)言簡(jiǎn)介

AutoLISP是LIST Processing Language的縮寫(xiě)，它最早推出是在1985年，是AutoCAD編程語(yǔ)言，采用嵌入式方法。它的任何語(yǔ)句鍵入AutoCAD中都能馬上執(zhí)行，是很方便的圖形編輯語(yǔ)言。

1.2 AutoLISP程序語(yǔ)言的特點(diǎn)：AutoLISP是在LISP原語(yǔ)言基礎(chǔ)上，增加了很多適用于AutoCAD的特殊功能；AutoLISP中的指令都是以函數(shù)的形式出現(xiàn)的，它沒(méi)有語(yǔ)句概念和語(yǔ)法結(jié)構(gòu)，執(zhí)行AutoLISP程序就是執(zhí)行函數(shù)指令，再調(diào)用其他函數(shù)指令；AutoLISP把數(shù)據(jù)和程序統(tǒng)一表達(dá)，即可以把程序當(dāng)作數(shù)據(jù)來(lái)處理，也可以把數(shù)據(jù)當(dāng)作程序來(lái)執(zhí)行；AutoLISP中的程序運(yùn)行過(guò)程就是函數(shù)求值的過(guò)程。

1.3 Visual LISP的啟動(dòng)界面

VISUAL LISP是 AutoCAD自帶的一個(gè)集成的可視化AutoLISP開(kāi)發(fā)環(huán)境，它提供了一個(gè)完整的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE），可以實(shí)時(shí)調(diào)試AutoLISP命令。因?yàn)閂isual LISP集成于AutoCAD系統(tǒng)內(nèi)部，所以它并不能獨(dú)立于AutoCAD運(yùn)行，因此用戶必須先啟動(dòng)AutoCAD，然后才能進(jìn)入Visual LISP IDE環(huán)境。啟動(dòng)Visual LISP的方式為：

打開(kāi)菜單：【Tools（工具）】→【AutoLISP】→【Visual LISP編輯器】

命令行：vlide（或vlisp）

退出Visual LISP。

2 AutoLISP在夾具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 鉆床夾具又稱鉆模，因?yàn)榇蟛糠侄季哂械毒邔?dǎo)向裝置，是引導(dǎo)刀具的元件，用來(lái)保證加工位置的精確度，防止加工過(guò)程中刀具產(chǎn)生偏斜。

2.2 夾具體

鉆床的夾具體一般不設(shè)定位或?qū)蜓b置，通過(guò)底面支腳安放在鉆床的工作臺(tái)上，可直接用鉆套找正并用壓板壓緊

圖1 夾具三維建模

2.3 夾具總體設(shè)計(jì)方案

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙所給定的設(shè)計(jì)形狀和尺寸，分析圖形的幾何特征和造型的特點(diǎn)，來(lái)確定設(shè)計(jì)方案。按照設(shè)計(jì)方案先用AutoLISP語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)三維特征建模，對(duì)其結(jié)構(gòu)、形狀進(jìn)行編程，自動(dòng)生成二維平面圖和三維建模造型，從而實(shí)現(xiàn)模擬加工和裝配。

2.4 夾具設(shè)計(jì)思路及步驟

2.4.1 從零件平面二維圖做起，分析其結(jié)構(gòu)形式，用AutoLISP繪制出單個(gè)零件三維視圖。

2.4.2 使用AutoLISP語(yǔ)句組合，使圓柱、矩形等形狀直接生成三維視圖，將空間各定位點(diǎn)組合構(gòu)成一個(gè)完整的零件整體。

2.4.3 用AutoLISP語(yǔ)言編程繪制出單個(gè)零件三維視圖并運(yùn)行成功后，再依次進(jìn)行裝配調(diào)試。

2.4.4 AutoLISP編程經(jīng)load調(diào)用編制成裝配圖和爆炸圖程序。

2.4.5 最后是系統(tǒng)菜單的設(shè)計(jì)。用AutoLISP編制菜單載入AutoCAD原有的菜單格式中，再將其中一條下拉菜單作為“夾具體”設(shè)計(jì)的全部?jī)?nèi)容，從而實(shí)現(xiàn)了菜單與程序間的匹配。

3 夾具各零件程序塊的設(shè)計(jì)

3.1首先建立起三維實(shí)體模板，依次轉(zhuǎn)換坐標(biāo)位置，建立圓柱，在使用subtract命令后，用差集命令將鉆模板上面的各孔繪制出來(lái)，在編寫(xiě)螺柱的程序，使其繪制出螺柱，在次使用subtract命令繪制出其螺紋孔。

3.2 支腳的設(shè)計(jì)與編程

首先建立起圓柱體，利用chamfer命令，即倒角命令將圓柱體的下表面進(jìn)行倒角。此程序?yàn)?/p>

（command "chamfer" （list 8 0 0） "" 2 2 （list 8 0 0） "" ）

此零件中加入了插入塊的命令。在依次編寫(xiě)支腳上體的螺紋部分。塊插入程序?yàn)椋海╟ommand "insert" "zj0" （list 0 0 0）

3.3 螺釘?shù)脑O(shè)計(jì)與編程

（command "pline" Po Pt）

（repeat bp （command （setq Pt （polar Pt 0 a1））（setq Pt （polar Pt （- ang1 （* 0.5 Pi）） b1）） （setq Pt （polar Pt 0 c1））

（setq Pt （polar Pt （-（* 0.5 pi） ang1） b1））））（command（setq Pt （polar Pt 0 a1））（setq Pt （polar Pt （* 1.5 pi） h））"c"）

（command "zoom" "a"）

（command "revolve" "l" " po （list（+10（car po） ）（cadr po））"360"）

3.4 繪制六角螺頭部分

（setq p1 （list 0 0 （- L B）））

（setq p2 （list 0 0 （+ （- L B） 4）））

（setq e （/ E 2））

（setq d1 7.5）

（command "polygon" 6 p2 "I" e）（setq e2 （entlast））

（command "extrude" e2 "" 4 ""）（setq e2 （entlast））

（command "cylinder" p1 d1 k ""）（setq e5 （entlast））

3.5 夾具程序設(shè)計(jì)菜單結(jié)構(gòu)

在些菜單程序設(shè)計(jì)中首先編輯自己的設(shè)計(jì)題目，在將設(shè)計(jì)的爆炸圖、各零件裝配圖和各零件圖都添加到菜單中去。

4 結(jié)束語(yǔ)

從上述制作夾具的語(yǔ)言程序可以看出，AutoLISP語(yǔ)言程序靈活，語(yǔ)句短小精簡(jiǎn)，具有智能編程語(yǔ)言的特點(diǎn)，使制圖時(shí)間大大節(jié)省。

參考文獻(xiàn)

[1]孫開(kāi)元.三維機(jī)械制圖及畫(huà)法示例[M].化工工業(yè)出版社，2006.

[2]畢偉.AutoCAD機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用教程課[M]化工工業(yè)出版社，2006.

[3]趙景亮，李志剛.AutoCAD2004與AutoLISP二次開(kāi)發(fā)技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005.

[4]吳宗澤.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[5]陳桂芳，田子欣，王鳳娟.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].人民郵電出版社，2012.endprint