第七章_参数化绘图

.,第七章参数化绘图,7.1参数化绘图7.2形状拼和法绘图7.3参数化设计,.,7.1参数化绘图,1、参数化绘图,开槽螺钉怎么画？,参数化绘图：对于有些图形，当已知少数几个参数（d和L），通过程序就可以计算出其它参数，尽而可以把有关图形绘制出来。这种关键参数加程序的绘图方法称为参数化绘图法。,.,7.1参数化绘图,1、参数化绘图,参数化绘图从本质上讲，就是将图形信息记录在程序中，因此参数化绘图也可以叫做参数化编程。在参数化编程前，要分析图形的拓扑关系、几何参数以及这些几何参数与图形结构参数之间的关系。例如要绘制一个矩形，只要给出矩形的左上角坐标和矩形的长、宽尺寸，其他的3个矩形顶点坐标就可以唯一地确定。,.,7.1参数化绘图,确定图形的拓扑关系、几何尺寸和结构尺寸的关系，就可以绘制图形。图形的结构尺寸和起点坐标信息嵌入在程序中，只要输入不同的控制参数值，程序就可以生成具有相似结构和不同尺寸大小的矩形。,1、参数化绘图,.,7.1参数化绘图,参数化绘图的优点是程序一旦编制、调试成功，绘图效率很高。缺点是只能生成具有相似结构的图形程序。如果要修改图形的某个部分，需要修改程序。,1、参数化绘图,.,7.1参数化绘图,2、确定参数,参数是关键，分两类：1）基本参数：最能反映图形特征或零件功能的，要求用户必须输入的参数。2）绘图参数：图形绘制过程中必须用到的参数。,1、参数化绘图,.,7.1参数化绘图,2、确定参数,确定基本参数的原则：,1）对于抽象的几何图形，可以用尺寸标识作为图形参数。,2）参数的名称和定义应尽量结合工程实际。,1、参数化绘图,.,确定基本参数的原则：,7.1参数化绘图,2、确定参数,3）优先考虑描述零件规格、性能的参数作为绘图参数。,螺钉的外径、滚动轴承的内径号、齿轮的模数、齿数、变位系数等。,4）为了便于用户操作，参数的数量应尽量少。,1、参数化绘图,1）对于抽象的几何图形，可以用尺寸标识作为图形参数。,2）参数的名称和定义应尽量结合工程实际。,.,精简基本参数的两条原则：,1）标准件或标准结构的尺寸在工程手册中已规定好，只需把规格尺寸作为基本参数。,7.1参数化绘图,2、确定参数,1、参数化绘图,.,精简基本参数的两条原则：,1）标准件或标准结构的尺寸在工程手册中已规定好，只需把规格尺寸作为基本参数。,2）在不影响零件表达的情况下，图形的某些部分可以采用简化画法，或使其与某些参数建立一定关系，从而省去一些参数。,例如，螺栓参数和直径d关联：螺纹内径可近似地等于0.75d，螺栓头部的曲线用圆弧代替，半径分别为1.5d和0.4d等。,7.1参数化绘图,2、确定参数,1、参数化绘图,.,3、绘图举例,基本参数分析：标注插入点：必须由用户输入；旋转角度：必须由用户输入；文本数值：必须由用户输入；符号高度：应与其他标注协调；文本高度：应与其他标注协调；,(setqP0(getpoint请输入插入点的坐标：)(setqalf(getangle请输入旋转角度：)(setqtext0(getstring请输入粗糙度的Ra值：);下面计算符号高度：(setqh0(getvardimtxt);读取系统变量dimtxt，文本高度(setqdf(getvardimscale);读取系统变量dimscale，标注比例(setqa1(*1.4h0df),7.1参数化绘图,2、确定参数,1、参数化绘图,.,3、绘图举例,2、确定参数,1、参数化绘图,7.1参数化绘图,绘图参数计算：求四点需三角(setqbt1(+alf160)；bt1=alf1+60(setqbt2(+alf1120)；bt2=alf1+120(setqbt4(+alf190)；bt4=alf1+90,.,3、绘图举例,2、确定参数,1、参数化绘图,7.1参数化绘图,1）P1点：(setqx1(+p0 x(*a0(cosbt1)；x1=p0 x+a0*cosbt1(setqy1(+p0y(*a0(sinbt1)；y1=p0y+a0*sinbt1(setqp1(listx1y1)2）P2点：(setqx2(+p0 x(*a0(cosbt2)；x2=p0 x+a0*cosbt2(setqy2(+p0y(*a0(sinbt2)；y2=p0y+a0*sinbt2(setqp2(listx2y2)3）P3点：(setqx3(+p0 x(*2.0a0(cosbt1)；x3=p0 x+2.0*a0*cosbt1(setqy3(+p0y(*2.0a0(sinbt1)；y3=p0y+2.0*a0*sinbt1(setqp3(listx3y3)4）P4点：(setqx4(+p0 x(*1.5a1(cosbt4)；x4=p0 x+1.5*a1*cosbt4(setqy4(+p0y(*1.5a1(sinbt4)；y4=p0y+1.5*a1*sinbt4(setqp4(listx4y4),.,;绘图(commandLinep1p2p0p3)(if(or(and(=alf1-240)(and(=alf1120);endor(setqalf1(+alf1180)；选择文本角度);endif(commandtextmp4h0alf1text0);以中点方式把p4作为插入点输出文本);defun结束,7.1参数化绘图,3、绘图举例,2、确定参数,1、参数化绘图,.,3、绘图举例,2、确定参数,1、参数化绘图,(defunc:ccd1()(setqP0(getpoint请输入插入点的坐标：)(setqalf(getangle请输入旋转角度：)(setqtext0(getstring请输入粗糙度的Ra值：);下面计算各绘图参数(setqh0(getvardimtxt);读取系统变量dimtxt(setqdf(getvardimscale);读取系统变量dimscale(setqa0(*1.6h0df)(setqa1(*1.4h0df)(setqrad(/pi170);pi是AutoLISP内部定义的常数，3.1415926(setqalf1(/alfrad)(setqbt1(*(+alf160)rad)(setqbt2(*(+alf1120)rad)(setqbt4(*(+alf190)rad)(setqx1(+(carp0)(*a0(cosbt1)(setqy1(+(cadrp0)(*a0(sinbt1)(setqp1(listx1y1),7.1参数化绘图,.,3、绘图举例,2、确定参数,1、参数化绘图,(setqx2(+(carp0)(*a0(cosbt2)(setqy2(+(cadrp0)(*a0(sinbt2)(setqp2(listx2y2)(setqx3(+(carp0)(*2.0a0(cosbt1)(setqy3(+(cadrp0)(*2.0a0(sinbt1)(setqp3(listx3y3)(setqx4(+(carp0)(*1.5a1(cosbt4)(setqy4(+(cadrp0)(*1.5a1(sinbt4)(setqp4(listx4y4);下面开始绘图(commandLinep1p2p0p3)(if(or(and(=alf1-240)(and(=alf1120);endor(setqalf1(+alf1180);endif(commandtextmp4h0alf1text0);以中点方式把p4作为插入点输出文本);defun结束,7.1参数化绘图,.,4、步骤总结,参数化绘图的三个步骤：第一步：确定图形的基本参数；第二步：确定和计算绘图参数；第三步：绘图程序模块的设计与实现。,7.1参数化绘图,3、绘图举例,2、确定参数,1、参数化绘图,.,1、图形形状特征,形状相似结构独立的子图形状特征,7.2形状拼合法绘图,.,1、图形形状特征,图形形状特征：一个工程图可以划分为许多比较简单和常用的图形部分子图，这些子图称为图形形状特征。,为绘图而设计，通过形状特征拼合来进行绘图可以降低绘图工作的繁杂性；划分要合理，既不能过于简单，特征太多；也不能过于复杂，增加特征程序模块设计的复杂性，还降低模块的利用率。,7.2形状拼合法绘图,.,1、图形形状特征,2、绘制传动轴,7.2形状拼合法绘图,.,倒角特征基本参数：插入点a、倒角角度theta、轴径D、倒角宽度B、方位K。,绘图参数：三条直线两个X坐标：a点x0，c点x1；四个Y坐标：e点y1,d点y2，b点y3，c点y4;,7.2形状拼合法绘图,1、图形形状特征,2、绘制传动轴,.,1、图形形状特征,2、绘制传动轴,7.2形状拼合法绘图,.,1、图形形状特征,2、绘制传动轴,7.2形状拼合法绘图,两个X坐标：a点x0，c点x1；四个Y坐标：e点y1,d点y2，b点y3，c点y4;,.,端圆角轴段特征基本参数：插入点a、圆角半径R、轴径D、轴段长度W、方位K。,端圆角轴段特征绘图参数：三线两弧两个X坐标：a点x0，弧的圆心点x1；四个Y坐标：下弧圆心点y1,f点y2，b点y3，上弧圆心点y4过渡圆弧角：起角the1，终角the2,7.2形状拼合法绘图,1、图形形状特征,2、绘制传动轴,.,7.2形状拼合法绘图,1、图形形状特征,2、绘制传动轴,.,键特征基本参数：长度L、宽度d。绘图参数：插入点a(x0,y0);左弧心x1；右弧心x2。上边点y1；下边点y2。,7.2形状拼合法绘图,1、图形形状特征,2、绘制传动轴,.,直轴段特征基本参数：长度L、直径d。绘图参数：插入点a(x0,y0);右端x1；上边y2；下边y1。,7.2形状拼合法绘图,1、图形形状特征,2、绘制传动轴,.,7.2形状拼合法绘图,1、图形形状特征,2、绘制传动轴,.,1、绘图方法,1）轮廓线法：用基本图形实体堆砌图形。无约束、通用、绘图繁。2）参数化绘图：用少数几个参数描述，整体绘图。绘图速度高；主要用于标准件、简单图。3）特征拼图法：用特征绘图，特征用参数描述。特征设计合理时可显著加速绘图，但也难以通用。4）参数化设计法：工程图是工程设计的反映，设计参数决定了工程图。用设计参数及其约束来控制并绘制出工程图的方法称为参数化设计。,7.3参数化设计,参数化设计不仅仅是绘图，更强调的是设计，因此更适合工程设计的需要。这也是它区别于参数化绘图的关键。,.,1、绘图方法,参数化设计是一种先进的CAD技术，目前比较成熟的方法主要有：尺寸驱动法和变量设计法两种。尺寸驱动法就是在现有图形的基础上，通过交互式界面由用户输入基图上所标示的基本尺寸，应用程序一次性完成图形，使之满足用户给定的约束值或关系式。尺寸法适用于结构相对简单的零件设计。,7.3参数化设计,.,1、绘图方法,2、尺寸驱动法,7.3参数化设计,原理：根据零件的结构形状设计出零件草图，通过改变尺寸形成新的设计，并绘制出新图形的方法。,.,关键步骤：,1）根据图形找实体：分析图形由哪些图形实体组成。,2）根据实体找特征点：每个图形实体都可以用一些特征点确定，找出图中的所有特征点。,3）建立尺寸约束：通过解算尺寸链建立图形实体属性与尺寸变量的约束关系。,4）绘图：根据解算出的图形实体属性绘图。,由智能软件完成，自动化程度高；无草图不能自动创新。,7.3参数化设计,1、绘图方法,2、尺寸驱动法,.,3、变量设计法,所谓的变量设计法就是将零件设计及设计过程中的所有关系式融入应用程序中。在程序的控制下，顺序执行这些设计表达式，通过与用户的交互来完成三视图的制作。这种方法的特点是：如果要修改图形，一般要重新运行一遍程序，给应用程序输入不同的值便生成不同的图形。,7.3参数化设计,1、绘图方法,2、尺寸驱动法,.,3、变量设计法,图形由实体表示；实体由特征点表示；尺寸与特征点之间可以建立唯一的一个独立方程；全体尺寸可建立一组独立的方程组；,方程组中d是尺寸，n是自由度。原则上解这个方程组就可以完全确定特征点，尽而确定图形。在尺寸标注合理且完全（无遗漏、无重复）的情况下的确如此。,7.3参数化设计,1、绘图方法,2、尺寸驱动法,.,自由度：特征点在某方向上可以自由活动的能力。,少一个尺寸，就多出来一个自由度。就是有某一个特征点，在某方向上可以自由活动