西安航空動(dòng)力控制科技有限公司 西安 710077

在繪制系列化產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖樣時(shí)，因?yàn)榘S多形狀結(jié)構(gòu)相似但參數(shù)不同的零件，使設(shè)計(jì)人員不可避免地要進(jìn)行大量重復(fù)性繪圖工作，導(dǎo)致工作效率低下。要解決這個(gè)問題，可以在AutoCAD軟件平臺(tái)上應(yīng)用其內(nèi)嵌的AutoLISP語言進(jìn)行編程二次開發(fā)，依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合企業(yè)自身特點(diǎn)，自定義繪圖命令，實(shí)現(xiàn)參數(shù)化繪圖設(shè)計(jì)。

1 AutoLISP語言

AutoCAD作為Autodesk公司推出的一種通用的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和圖形處理軟件，具有易于掌握、使用方便、繪圖精確和體系結(jié)構(gòu)開放等優(yōu)點(diǎn)。AutoCAD以強(qiáng)大的繪圖功能和便利的交互式操作風(fēng)格深受廣大科技人員的青睞，是現(xiàn)在普遍使用的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，已廣泛應(yīng)用于機(jī)械、建筑、電子、化工、航空、航天等領(lǐng)域。AutoCAD的缺點(diǎn)是專業(yè)性、針對(duì)性不強(qiáng)，因此Autodesk公司在AutoCAD 2.18版及之后的版本中內(nèi)嵌了AutoLISP語言編程開發(fā)工具［1-3］。

AutoLISP是LISP語言的一個(gè)分支，具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)表格處理功能，它與AutoCAD繪圖命令相結(jié)合，可以存取和修改AutoCAD圖形實(shí)體數(shù)據(jù)，存取AutoCAD的塊表、層表、視圖表、字體表及線型表，控制AutoCAD圖形屏幕和設(shè)備輸入等，并可直接調(diào)用全部的AutoCAD命令［4］。相比其它編程語言，AutoLISP語言簡(jiǎn)便易學(xué)，既具有一般高級(jí)語言的基本結(jié)構(gòu)和功能，又具有一般高級(jí)語言所沒有的強(qiáng)大圖形處理功能，是應(yīng)用AutoCAD的一種重要手段［5］。

2 參數(shù)化繪圖設(shè)計(jì)步驟

所謂參數(shù)化繪圖設(shè)計(jì)，是指繪圖平臺(tái)能夠根據(jù)用戶輸入的相關(guān)參數(shù)信息，自動(dòng)生成所需的圖樣，要求設(shè)計(jì)或開發(fā)人員事先根據(jù)所要繪制的零件結(jié)構(gòu)及圖樣進(jìn)行相應(yīng)的程序設(shè)計(jì)。參數(shù)化繪圖設(shè)計(jì)可以遵循以下步驟。

（1）分析結(jié)構(gòu)特征，確定繪圖參數(shù)，將既能體現(xiàn)零件結(jié)構(gòu)特征，又能推導(dǎo)出其它尺寸的基本尺寸確定為繪圖參數(shù)，參數(shù)應(yīng)簡(jiǎn)潔明了［6］。

（2）輸入繪圖參數(shù)，應(yīng)用DCL語言設(shè)計(jì)對(duì)話框。對(duì)話框主要考慮繪圖參數(shù)的輸入和相關(guān)布局，可在對(duì)話框中用幻燈片文件來顯示各繪圖參數(shù)的含義。應(yīng)用DCL語言定義對(duì)話框?qū)儆诮缑婷枋?，不能?dú)立運(yùn)行，需要以PDB函數(shù)為基礎(chǔ)的LISP程序來驅(qū)動(dòng)，這樣才能實(shí)現(xiàn)指定的功能，獲取繪圖參數(shù)［7］。

（3）按照繪圖需要，編寫繪圖程序。根據(jù)獲取的繪圖參數(shù)，按照繪圖需要，進(jìn)行相關(guān)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，編寫相應(yīng)的圖形繪制程序。程序編寫完成后保存為.LISP格式文件，類型名為L(zhǎng)SP。

（4）裝載相關(guān)程序，繪制所需圖形。在編輯器中編輯好的LISP程序，必須經(jīng)過加載方能使用。加載LISP程序有以下幾種方式。

① 命令行方式。在“command”提示下輸入“l(fā)oad"驅(qū)動(dòng)器：\路徑\文件名"”，用Load函數(shù)裝載。

②對(duì)話框方式。在 “command”提示下輸入“Appload”， 或選擇下拉菜單 “工具”→“AutoLISP”→“加載”選項(xiàng)，在出現(xiàn)“加載/卸載應(yīng)用程序”對(duì)話框后，選擇所編寫的LISP程序進(jìn)行加載即可。

③自動(dòng)加載。在AutoCAD工作目錄下有一個(gè)ACADLISP文件，它是AutoCAD啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)加載的AutoLISP程序。用戶想要在AutoCAD啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)加載自己定義的程序，在這個(gè)ACADLISP文件中加入“l(fā)oad"驅(qū)動(dòng)器：\路徑 \文件名"”即可［8］。

④添加用戶工具按鈕。用以上幾種方法加載LISP程序，用戶只能在當(dāng)前圖形文件中執(zhí)行，如果退出當(dāng)前圖形文件并打開另一圖形文件，原來已加載的LISP程序?qū)?huì)自動(dòng)從內(nèi)存中清除，必須再次加載才能使用。這個(gè)缺陷可以通過添加用戶工具按鈕的方法予以解決。限于篇幅原因，這一方法的具體操作在此不作介紹。

（5）參數(shù)化繪圖。在AutoCAD環(huán)境中，LISP程序被加載后就可以運(yùn)行了。運(yùn)行時(shí)，在“command”提示符下鍵入defun定義的函數(shù)名，就會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的對(duì)話框，輸入相關(guān)參數(shù)后點(diǎn)擊“確定”按鈕，根據(jù)提示進(jìn)行相應(yīng)輸入后，就可以繪制所需的圖形［9-10］。

3 定位銷參數(shù)化繪圖設(shè)計(jì)實(shí)例

筆者在工作中經(jīng)常需要繪制定位銷圖樣，所繪制的定位銷大多數(shù)形狀相同，但尺寸不一樣。盡管計(jì)算機(jī)硬盤上存有以前繪制的圖樣，可以通過更改尺寸標(biāo)注的方法或是用塊插入命令方式實(shí)現(xiàn)繪圖，但這些方法的缺點(diǎn)是輸出的圖樣與所設(shè)計(jì)的零件實(shí)際形狀不成比例，存在視覺誤差。若采用AutoLISP編程，實(shí)現(xiàn)參數(shù)化繪圖設(shè)計(jì)，不但可以縮短繪圖時(shí)間，而且可以使圖形繪制得準(zhǔn)確、美觀。以下以圖1所示定位銷的參數(shù)化繪圖設(shè)計(jì)為例，介紹其實(shí)現(xiàn)過程。

（1）根據(jù)定位銷結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分析，確定定位銷的直徑d1、d2、D和長(zhǎng)度L、L1為繪圖參數(shù)。

（2）為了使編制的程序用起來更加方便，輸入定位銷繪圖參數(shù)時(shí)采用對(duì)話框形式，應(yīng)用DCL語言編寫一個(gè)對(duì)話框文件，在對(duì)話框中增加一個(gè)圖像按鈕，用幻燈片文件來顯示各繪圖參數(shù)的含義。對(duì)話框界面如圖2所示。

（3）根據(jù)輸入的繪圖參數(shù)，確定其它參數(shù)，換算繪圖坐標(biāo)，用LISP語言編寫定位銷的參數(shù)化繪圖程序。主程序流程如圖3所示。

▲圖1 定位銷

（4） 在 AutoCAD環(huán)境中，相關(guān)程序被加載后就可以運(yùn)行了。運(yùn)行時(shí)，在“command”提示符下鍵入文件函數(shù)名，就會(huì)出現(xiàn)對(duì)話框。輸入相關(guān)繪圖參數(shù)后，若點(diǎn)擊“取消”按鈕，則將退出此程序；若點(diǎn)擊“確定”按鈕，則對(duì)話框?qū)㈥P(guān)閉，并提示輸入繪圖基點(diǎn)。選取合適的繪圖基點(diǎn)后，就可以繪出定位銷圖形了。

如果是實(shí)心定位銷，在對(duì)話框中輸入D=0，就可以繪制出如圖4所示的圖形。

▲圖2 對(duì)話框界面

▲圖3 主程序流程

▲圖4 實(shí)心定位銷

上述定位銷參數(shù)化繪圖設(shè)計(jì)實(shí)例較簡(jiǎn)單，目的是介紹應(yīng)用AutoLISP語言在AutoCAD平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)參數(shù)化繪圖設(shè)計(jì)的思路和方法。在理解和掌握方法的基礎(chǔ)上，對(duì)于較為復(fù)雜的問題，可以逐步分解為簡(jiǎn)單問題來處理。

4 結(jié)束語

從應(yīng)用實(shí)例可以看出，與直接利用AutoCAD命令進(jìn)行交互式繪圖相比，采用基于AutoCAD內(nèi)嵌的AutoLISP語言進(jìn)行參數(shù)化繪圖設(shè)計(jì)，可以大大減少工程設(shè)計(jì)人員不必要的重復(fù)繪圖，提高設(shè)計(jì)效率。因此，可以說自從AutoCAD嵌入AutoLISP之后，使作為交互式圖形編輯軟件的AutoCAD發(fā)展為真正意義上進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、繪圖的軟件。AutoLISP語言程序可以在現(xiàn)今流行的各個(gè)版本AutoCAD中使用，它的許多新增功能和優(yōu)點(diǎn)有待進(jìn)一步學(xué)習(xí)和開發(fā)。