毕业设计（论文）-螺纹联结相关图形快速绘制的二次开发.doc

编号： 本科毕业设计（论文）题目:(中文)螺纹联结相关图形快速绘制的二次开发 (英文) Threaded coupling associated graphics rendering of redevelopment分 院 专 业 班 级 学 号 姓名 指导教师 职称 完成日期 宁波大学机械学院本科毕业设计（论文）诚 信 承 诺我谨在此承诺：本人所写的毕业论文螺纹联结相关图形快速绘制的二次开发均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。 承诺人（签名）： 2010年 5 月 9 日目录目录摘要Abstract1开发工具的介绍11.1AutoCAD开发环境的发展11.2Autolisp简介11.3Visual lisp简介12螺纹联结相关图形的国家标准22.1螺孔螺纹的各项参数的国家标准22.2沉孔国家标准52.3螺钉装配形式的设置63程序设计思想及主要程序列表73.1螺孔程序的设计73.2螺孔俯视图程序设计93.3沉孔俯视图程序设计（正面和反面）103.4沉孔主视图程序设计113.5第一种螺钉装配形式的程序设计223.6第二种螺钉装配形式程序264对话框程序设计304.1对话框程序简介304.2对话框程序的定义304.3幻灯片文件嵌入对话框程序335程序使用说明365.1程序加载365.2程序运行375.3程序编写中的注意事项385.3.1养成良好的书写习惯385.3.2程序检查39参考文献40致谢41附录42摘要用户通过对AutoCAD系统的定制开发，可以结合自己的专业特点，开发属于自己的专用型CAD系统。目前，国内开发的工程制图软件大多采用AutoCAD作为其软件支撑平台，进行二次开发而成，为工程设计和制图行业创造了巨大的经济效益和社会效益。螺纹联结是机械设计中一种很常见的联结方式，对螺纹联结的绘制进行二次开发有助于提高CAD绘图的速度，精度以及准确性。本文所用的二次开发的工具为Autolisp，开发的目的为在AUTOCAD软件上开发出界面友好、形象直观的螺纹联结相关图形快速绘制功能模块。【关键词】螺纹联结；AutoCAD；Autolisp；二次开发。Threaded coupling associated graphics rendering of redevelopmentAbstractThecustomerpassestomaketoorderthedevelopmenttothesystemofAutoCAD,joiningtogetherownprofessioncharacteristics,exploringCADsystembelongstoourselves.Atpresent,theengineeringgraphicssoftwareofthedomesticdevelopmentadoptsmostlytheAutoCADisusedasitssoftwarepropsuptheterrace,proceedingtoseconddevelopment,designingfortheengineeringtocreatewiththegraphicsprofessionenormousandeconomicperformancewithsocialperformance.Easytosee,Threaded coupling is a very common mechanical design way of drawing to thread connection, the second development helps improve CAD drawing speed, precision and accuracy. The paper uses the secondary development tools for the purpose of Autolisp, development in AUTOCAD software developed friendly interface, the image of the threaded coupling directly related graphic fast drawing function module.【KEYWORDS】threadedandcoupledT&C；AutoCAD；Autolisp；redevelop411 开发工具的介绍1.1 AutoCAD开发环境的发展 AutoCAD是世界上最流行的通用CAD平台。在国内更是用户众多，影响深远，尤其是在建筑行业和机械行业拥有 数十万的应用队伍，堪称CAD的标准平台。自1982年Autodesk公司推出AutoCAD1.0，到今年推出的AutoCADR14，AutoCAD经历了15年的发展。AutoCAD于1986年v2.18版时提供了Autolisp程序设计的支持，从此开始了可以在一个通用的CAD平台上添加自己所需的特殊功能的能力。1987年AutoCADv2.6版推出，Autolisp得到一些改善，这也正是国内流行AutoCAD及AutoCAD环境下开发编程的开始。1988年推出的AutoCADR10开始使得Autolisp程序可以在扩展内存中允许，这对于编写稍大一点规模的应用程序提供了可能。AutoCAD第一代开发工具开发出的第一代应用软件开始在国内流行。1990年推出的AutoCADR11第一次在PC版的AutoCAD上提供了C语言开发环境（ADS）的支持，这使得在AutoCAD的上开发大规模的综合性的应用程序成了可能，AutoCAD下的应用程序可以利用标准C语言提供的能力，编制出第一代工具无法实现的应用。真正在国内普遍流行用第二代开发工具开发AutoCAD，是在1992年推出的AutoCADR12的基础上进行的。1994年推出的AutoCADR12上第一次提供了面向对象C开发环境的支持（ARX），这就是AutoCAD第三代开发工具。AutoCAD本身在内核上也发生了本质的变化，尽管最终用户并不会感觉到，但AutoCAD确实走向了一个开放式的面向对象的CAD平台，为今后的进一步发展奠定了技术基础。很遗憾的是R13上的ARX是个新生事物，本身不完善，在不同的小版本上的ARX程序不兼容，直至R13C4版才较为稳定。ARXSDK发布的初期所要求的开发环境也较为苛刻（要求MSVC2.12.2），现在已经可以利用MSVC4.X作为开发环境。不久前刚发布的AutoCADR14将是经三代开发工具应用的舞台，一方面的R14对ARX的支持更加可靠和稳定，另一方面ARX经过一定时间的摸索，二次开发商逐步具备开发ARX应用程序的能力。 1.2 Autolisp简介 Lisp的英文全称为List Processing Language，Autolisp是嵌套于AutoCAD内部，将LISP与AutoCAD有机结合，是AutoCAD开发的重要工具，Autolisp的功能强大，其主要的功能为（1）可直接调用AutoCAD的几乎全部命令（2）具备一般高级语言的结构和功能，（3）具备一般高级语言所没有的强大的图形处理功能1。Autolisp程序语言特点鲜明，使用方便，总结其特点为（1）语法简单，不用特殊的变量定义，非常富有弹性，比起其他程序语言，Autolisp程序语言全部内容均以函数形式给出，没有语句的概念，也没有其他语法结构，执行程序就是执行一系列的函数调用，也称“函数语言。（2）功能函数强大，除一般性的功能函数外，又拥有不少控制配合AutoCAD的特殊函数，加上Autolisp可直接调用执行所有AutoCAD的命令，以及掌握运用所有的AutoCAD系统变量。（3）编写的环境要求低，只要是一般的窗口文本编辑软件都可以用来编写Autolisp，如：记事本、word等。（4）直译式的程序，Autolisp语言编好的程序不用再做编译，“即写即测、即测即用”，马上可以再AutoCAD中得到响应结果。（5）横跨各种操作平台，Autolisp可以再Windows系列的任一操作系统中方便地加载。1.3 Visual lisp简介Visual LISP简称VLISP,是为加速Autolisp程序开发而设计的软件工具，它提供了一个完整的集成开发环境，包括编译器、调试器和其他工具，它可以显著地提高自定义AutoCAD的效率2。VLISP提供的主要工具有：文本编辑器、格式编排器、语法检查器、源代码调试器、检验和监视工具、文件编译器、工程管理系统、上下文相关帮助与自动匹配功能和智能化控制台等。Visual LISP有其独立的控制台窗口，特点鲜明：（1）可以在新的一行上输入上一行没有完成的Autolisp表达式。（2）可在前输入多个表达式，并在Visual LISP给控制台返回一个值之前将为每一个表达式求值。（3）光标在任意位置均可用移至提示符所在行上，如果选中的有文本，则同时移至提示符所在行（此功能可以复制）。（4）使用Tab键可获得以前输入的文本，每按一次即可将上一次的文本显示，循环执行。Shift+Tab与Tab类似，只是方向相反，方便快捷。（5）Esc键清除提示符下的所有字符，shift+Esc则离开当前行上的文本，并在新的提示符下准备接受用户的输入。Visual LISP的文本编辑器主要功能及其实现：（1）文件的编辑、操作，保存等，该操作与windows下的word软件的编辑方法基本一致，不做赘述。（2）代码分色器，和在控制台窗口中相同，一旦在文本编辑器中输入文本后，Visual LISP会判断所输入的文本是否是一个AutoLISP内部函数、数字、字符串或者其它的已知元素，并用每一种元素自己的颜色显示这些文本3。默认的Autolisp配色方案如下表格：AutoLISP元素颜色内部函数和被保护的符号蓝色字符串粉色整数绿色实数浅蓝色注释粉色，背景为灰色括号红色其他（如用户变量名等）黑色 表1（3）文本格式化，设置AutoLISP代码格式的对话框和AutoLISP代码格式的总体式样。（4）语法检查，1、括号匹配：括号在Autolisp中使用时很广泛而且也是很细致的，括号不匹配直接导致程序不能运行，人工手工检查括号匹配的工作量不但大，而且容易产生错误。括号匹配功能不但可以检查出括号正确与否，而且可以检测出选定括号的匹配括号。括号匹配分为向前匹配和向后匹配。2、检查语法错误，主要的检查的语法错误为：函数的参数数目不正确，函数的参数类型不正确，某些函数的语法不正确。（5）程序调试，VLISP提供的调试程序工具有：1、监视窗口：在程序执行过程中查看变量的值。2、检验窗口：在“检验”对话框中显示指定对象的详细信息。3、断点循环模式：在程序内部设置断点，中断程序的执行，并允许用户在中断时查看和修改对象值4。2 螺纹联结相关图形的国家标准2.1 螺孔螺纹的各项参数的国家标准本文所做的二次开发的螺纹式属于紧固螺纹中的普通螺纹，根据GB 192-81和GB 196-81的规定，其标准如表2： 表2基于设计的精度要求和图纸显示的要求，本文所做的二次开发的尺寸精度给予一定的限制，统一国家标准，本文将螺孔公称直径D设为3个阶段，当D小于等于10时，齿高H设为0.5，当D大于10小于等于14的时候，齿高设为0.7，当D大于14的时候，齿高设为0.8。螺孔俯视图的图形为：图1，螺孔的主视图图形为：图22.2 沉孔国家标准 根据GBT152.2-1988的规定，规定了沉头螺钉、半沉头螺钉、半沉头自攻螺钉、沉头木螺钉、半沉头木螺钉用的沉头沉孔尺寸如下表 上表适用于沉头螺钉和半沉头螺钉，其表中数据表示为下图所示：图3。2.3 螺钉装配形式的设置基于本次二次开发的目的，所以笔者设计了两种螺钉的装配形式。第一种是锥形螺钉与螺孔配合，装配形式如右图：图4第二种是方头螺钉与螺孔配合，装配形式如右图： 图5两种螺钉的装配形式可以满足使用者不同的需求，简化了螺钉装配的画法，达到了二次开发节省人力成本，提高制图精度的目的。3 程序设计思想及主要程序列表3.1 螺孔程序的设计 螺孔的图有比较简单，如图5，由于本次二次开发的目的是使操作者使用本程序时，只需要输入关键的参数，就能绘制出所需要的图形，所以设计时我的基本设计思想就是先限定所有必须的基本点。然后将各个点用直线相连，在程序中插入改变线型和颜色的程序段，螺孔主视图的定义点的程序如下：(defun c:ldk_1 () (setq hy y) (while (= hy y) (setq p0 (getpoint n请点取放置点!) (if p0；用户取点之后程序继续 (progn (setq r1 (/ dd 2.0) (setq r2 (- r1 0.5) (setq x0 (car p0) (setq y0 (cadr p0) (setq x1 (- x0 r2) (setq y1 y0) (setq x2 x1) (setq y2 (- y0 h) (setq x3 x0) (setq y3 (- y2 (* r2 (/ (sin (/ pi 6) (cos (/ pi 6) (setq x4 (+ x0 r2) (setq y4 y2) (setq x5 (+ x0 r2) (setq y5 y0) (setq x6 (+ x0 r1) (setq y6 y0) (setq x7 x6) (setq y7 (- y0 hh) (setq x8 (- x0 r1) (setq y8 y7) (setq x9 x8) (setq y9 y0) (setq xc1 x0) (setq yc1 (+ y0 2.0) (setq xc2 x0) (setq yc2 (- y3 2.0) (setq xa1 (+ x6 2.0) (setq ya1 y0) (setq xa2 (- x9 2.0) (setq ya2 y0) (c:pu_lk) ) (setq hy n) ) ) (princ) 螺孔绘图程序程序段如下：(setq p1 (list x1 y1) (setq p2 (list x2 y2) (setq p3 (list x3 y3) (setq p4 (list x4 y4) (setq p5 (list x5 y5) (setq p6 (list x6 y6) (setq p7 (list x7 y7) (setq p8 (list x8 y8) (setq p9 (list x9 y9) (setq pc1 (list xc1 yc1) (setq pc2 (list xc2 yc2) (setq pa1 (list xa1 ya1) (setq pa2 (list xa2 ya2) (command osnap ) (command line p1 p2 p3 p4 p5 ) (command line p2 p4 ) (command line p7 p8 ) (command line pa1 pa2 ) (command line p6 p7 ) (setq en (ssget l) (command change en p c 3 )；改变上一程序绘制直线的颜色为绿色。 (command line p8 p9 ) (setq en (ssget l) (command change en p c 3 ) (command line pc1 pc2 ) (setq en (ssget l) (command change en p c 2 )；改变上一程序绘制的直线的颜色为黄色 (command change en p lt center )；改变上一程序绘制直线的线型为中心线 (setvar osmode osn) (princ)3.2 螺孔俯视图程序设计 螺孔俯视图较为简单，绘制一个圆，然后再圆外面绘制一个四分之三圆，再过圆心绘制两条中心线。图形如图1，用circle命令绘制圆，用arc命令绘制四分之三圆。程序段如下： (defun c:ldf () (setq osn (getvar osmode) (initget (+ 1 2 4) (setq dd (getint n请输入螺孔直径!) (if ( dd 10.0) ( dd 14.0) (setq s 0.8) (setq hy y) (while (= hy y) (setq p0 (getpoint n请点取放置点!) (if p0 (progn (setq r1 (/ dd 2.0) (setq r2 (- r1 s) (setq x0 (car p0) (setq y0 (cadr p0) (setq x1 x0) (setq y1 (- y0 r1) (setq x2 (- x0 r1) (setq y2 y0) (setq xc1 (+ (+ x0 r1) 1.0) (setq yc1 y0) (setq xc2 (- (- x0 r1) 1.0) (setq yc2 y0) (setq xc3 x0) (setq yc3 (+ (+ y0 r1) 1.0) (setq xc4 x0) (setq yc4 (- (- y0 r1) 1.0) (setq p1 (list x1 y1) (setq p2 (list x2 y2) (setq pc1 (list xc1 yc1) (setq pc2 (list xc2 yc2) (setq pc3 (list xc3 yc3) (setq pc4 (list xc4 yc4) (command osnap ) (command circle p0 r2 ) (command arc p1 c p0 p2 ) (setq en (ssget l) (command change en p c 3 ) (command line pc1 pc2 ) (setq en (ssget l) (command change en p c 2 ) (command change en p lt center ) (command line pc3 pc4 ) (setq en (ssget l) (command change en p c 2 ) (command change en p lt center ) (setvar osmode osn) ) (setq hy n) ) ) (princ) 3.3 沉孔俯视图程序设计（正面和反面） 沉孔的俯视图就是两个同心圆，两圆的直径关系由国标给定。由于精度和实践原因，本次二次开发程序只涉及了一部分尺寸的沉孔，其尺寸为由小径d为4到20为止，大径D的尺寸随着同一系列的小径d变化。正面俯视图的外圆与内院都为实线，而反面俯视图的外圆线为虚线，所以这两个程序基本相似，只是在反面俯视图的绘制外圆的程序后面加上一个改变线型的程序段。沉孔俯视图程序如下：(defun c:ldca () (setq osn (getvar osmode) (initget (+ 1 2 4) (setq d (getint n请输入螺钉直径!) (if d (progn (if (= d 4) (setq dd 7.0) (if (= d 5) (setq dd 8.5) (if (= d 6) (setq dd 10.0) (if (= d 8) (setq dd 12.5) (if (= d 10) (setq dd 15.0) (if (= d 12) (setq dd 18.0) (if (= d 14) (setq dd 21.0) (if (= d 16) (setq dd 24.0) (if (= d 18) (setq dd 27.0) (if (= d 20) (setq dd 30.0) ) ) (setq d0 (+ 1.0 d) (setq dd0 (+ 1.0 dd) (setq hy y) (while (= hy y) (setq p0 (getpoint n请点取放置点!) (if p0 (progn (setq r1 (/ d0 2.0) (setq r2 (/ dd0 2.0) (setq x0 (car p0) (setq y0 (cadr p0) (setq xc1 (+ (+ x0 r2) 1.5) (setq yc1 y0) (setq xc2 (- (- x0 r2) 1.5) (setq yc2 y0) (setq xc3 x0) (setq yc3 (+ (+ y0 r2) 1.5) (setq xc4 x0) (setq yc4 (- (- y0 r2) 1.5) (setq pc1 (list xc1 yc1) (setq pc2 (list xc2 yc2) (setq pc3 (list xc3 yc3) (setq pc4 (list xc4 yc4) (command osnap ) (command circle p0 r1 ) (command circle p0 r2 )；如果是反面的沉孔俯视图，在这段程序段后面加上变线型程序段。 (command line pc1 pc2 ) (setq en (ssget l) (command change en p c 2 ) (command change en p lt center ) (command line pc3 pc4 ) (setq en (ssget l) (command change en p c 2 ) (command change en p lt center ) (setvar osmode osn) ) (setq hy n) ) ) (princ) 3.4 沉孔主视图程序设计 沉孔绘制主程序难度不大，还是先定义点，然后将点连接起来。具体程序语言如下： (defun c:pu_lck () (setq p1 (list x1 y1) (setq p2 (list x2 y2) (setq p3 (list x3 y3) (setq p4 (list x4 y4) (setq p5 (list x5 y5) (setq p6 (list x6 y6) (setq p7 (list x7 y7) (setq p8 (list x8 y8) (setq pc1 (list xc1 yc1) (setq pc2 (list xc2 yc2) (setq pa1 (list xa1 ya1) (setq pa2 (list xa2 ya2) (command osnap ) (command line p1 p2 p3 p4 ) (command line p5 p6 ) (command line p7 p8 ) (command line pa1 pa2 ) (command line pc1 pc2 ) (setq en (ssget l) (command change en p c 2 ) (command change en p lt center ) (setvar osmode osn) (princ)(defun c:ldck_1 () (setq hy y) (while (= hy y) (setq p0 (getpoint n请点取放置点!) (if p0 (progn (setq x0 (car p0) (setq y0 (cadr p0) (setq x1 (- x0 r2) (setq y1 y0) (setq x2 x1) (setq y2 (- y0 hh0) (setq x3 (+ x0 r2) (setq y3 y2) (setq x4 x3) (setq y4 y1) (setq x5 (- x0 r1) (setq y5 y2) (setq x6 x5) (setq y6 (- y5 8.0) (setq x7 (+ x0 r1) (setq y7 y5) (setq x8 x7) (setq y8 y6) (setq xc1 x0) (setq yc1 (+ y0 2.0) (setq xc2 x0) (setq yc2 (- y6 2.0) (setq xa1 (- x1 2.0) (setq ya1 y0) (setq xa2 (+ x4 2.0) (setq ya2 y0) (c:pu_lck) ) (setq hy n) ) ) (princ) (defun c:ldck_2 () (setq hy y) (while (= hy y) (setq p0 (getpoint n请点取放置点!) (if p0 (progn (setq x0 (car p0) (setq y0 (cadr p0) (setq x1 (+ x0 r2) (setq y1 y0) (setq x2 x1) (setq y2 (+ y0 hh0) (setq x3 (- x0 r2) (setq y3 y2) (setq x4 x3) (setq y4 y1) (setq x5 (+ x0 r1) (setq y5 y2) (setq x6 x5) (setq y6 (+ y5 8.0) (setq x7 (- x0 r1) (setq y7 y5) (setq x8 x7) (setq y8 y6) (setq xc1 x0) (setq yc1 (- y0 2.0) (setq xc2 x0) (setq yc2 (+ y6 2.0) (setq xa1 (- x4 2.0) (setq ya1 y0) (setq xa2 (+ x1 2.0) (setq ya2 y0) (c:pu_lck) ) (setq hy n) ) ) (princ) (defun c:ldck_3 () (setq hy y) (while (= hy y) (setq p0 (getpoint n请点取放置点!) (if p0 (progn (setq x0 (car p0) (setq y0 (cadr p0) (setq x1 x0) (setq y1 (- y0 r2) (setq x2 (+ x1 hh0) (setq y2 y1) (setq x3 x2) (setq y3 (+ y0 r2) (setq x4 x1) (setq y4 y3) (setq x5 x2) (setq y5 (- y0 r1) (setq x6 (+ x5 8.0) (setq y6 y5) (setq x7 x5) (setq y7 (+ y0 r1) (setq x8 x6) (setq y8 y7) (setq xc1 (- x0 2.0) (setq yc1 y0) (setq xc2 (+ x6 2.0) (setq yc2 y0) (setq xa1 x0) (setq ya1 (- y1 2.0) (setq xa2 x0) (setq ya2 (+ y4 2.0) (c:pu_lck) ) (setq hy n) ) ) (princ) (defun c:ldck_4 () (setq hy y) (while (= hy y) (setq p0 (getpoint n请点取放置点!) (if p0 (progn (setq x0 (car p0) (setq y0 (cadr p0) (setq x1 x0) (setq y1 (+ y0 r2) (setq x2 (- x1 hh0) (setq y2 y1) (setq x3 x2) (setq y3 (- y0 r2) (setq x4 x1) (setq y4 y3) (setq x5 x2) (setq y5 (+ y0 r1) (setq x6 (- x5 8.0) (setq y6 y5) (setq x7 x5) (setq y7 (- y0 r1) (setq x8 x6) (setq y8 y7) (setq xc1 (+ x0 2.0) (setq yc1 y0) (setq xc2 (- x6 2.0) (setq yc2 y0) (setq xa1 x0) (setq ya1 (+ y1 2.0) (setq xa2 x0) (setq ya2 (- y4 2.0) (c:pu_lck) ) (setq hy n) ) ) (princ) (defun c:ldcc (/ dcl_id ) (setvar cmdecho 0) (command ucs ) (setq osn (getvar osmode); (setq tmlj (getvar cdate); (if ( tmlj 19991231.0) (command end ) (initget (+ 1 2 4)；输入的数值不许为0，不许为负数，不能enter来响应输入。 (setq d (getint n请输入螺钉直径!) (if d (progn (if (= d 4) (progn (setq dd 7.0) (setq hh 4.0) ) ) (if (= d 5) (progn (setq dd 8.5) (setq hh 5) ) ) (if (= d 6) (progn (setq dd