《CAD CAM》機(jī)械工程學(xué)院講義

《CADCAM》機(jī)械工程學(xué)院講義《CAD/CAM》講義2025/5/92第一章 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)概論目錄第二章 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)第三章 工程手冊(cè)的數(shù)據(jù)處理第四章 機(jī)械CAD中常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)第八章 機(jī)械圖設(shè)計(jì)技術(shù)第七章 圖形技術(shù)基礎(chǔ)第六章 圖形的幾何變換第五章 信息存儲(chǔ)與管理2025/5/93第一章 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)概論§1.1機(jī)械設(shè)計(jì)概述

§1.2機(jī)械CAD方法概述

§1.3CAD技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)史

§1.4CAD技術(shù)在機(jī)械工業(yè)中的應(yīng)用

§1.5機(jī)械CAD技術(shù)在軟件上的發(fā)展趨勢(shì)

2025/5/94§1.1機(jī)械設(shè)計(jì)概述1、定義： 所謂機(jī)械設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)人員根據(jù)市場(chǎng)、社會(huì)和人們的需求所進(jìn)行的構(gòu)思、計(jì)算、實(shí)驗(yàn)、選擇方案、確定尺寸、繪制圖樣及編制技術(shù)文件等一系列創(chuàng)造性活動(dòng)的總稱(chēng)。機(jī)械設(shè)計(jì)是產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、裝配、銷(xiāo)售和使用整個(gè)生命周期中的第一個(gè)環(huán)節(jié)，也是最重要環(huán)節(jié)。2025/5/952、意義：

機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接影響其質(zhì)量、成本、研制周期及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。設(shè)計(jì)對(duì)產(chǎn)品性能的影響通常占80%。（機(jī)械設(shè)計(jì)工作是機(jī)械產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的必要前提，是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。例如：四川彩虹橋?？迨录?025/5/963、傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程(圖1-1）傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程一般經(jīng)歷以下幾個(gè)階段：概念設(shè)計(jì)：通過(guò)調(diào)查研究、收集資料，仔細(xì)分析用戶(hù)需求，在此基礎(chǔ)上確定產(chǎn)品功能，方案設(shè)計(jì)，最后獲得一組可行的原理性方案。初步設(shè)計(jì)：優(yōu)化方案、繪制總布置草圖、確定各部件基本結(jié)構(gòu)形狀，建立相應(yīng)數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行主要設(shè)計(jì)參數(shù)的分析計(jì)算與優(yōu)化。詳細(xì)設(shè)計(jì)：細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最終完成總布置圖和零、部件圖，并編寫(xiě)技術(shù)文件。2025/5/97本節(jié)小結(jié)：機(jī)械設(shè)計(jì)是一個(gè)“設(shè)計(jì)——評(píng)價(jià)——再設(shè)計(jì)”的反復(fù)迭代、不斷優(yōu)化的過(guò)程。缺點(diǎn)：人工設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、勞動(dòng)量大。要求：實(shí)現(xiàn)某種程度的設(shè)計(jì)自動(dòng)化，縮短設(shè)計(jì)周期，降低設(shè)計(jì)成本，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，即采用CAD。2025/5/98圖1-1傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程接受接受需求分析提出明確的功能要求原理性方案設(shè)計(jì)及分析初步設(shè)計(jì)及分析再設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)加工制造樣機(jī)測(cè)試、鑒定批量生產(chǎn)、銷(xiāo)售、使用評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)不接受不接受返回2025/5/99§1.2機(jī)械ＣＡＤ方法概述１.ＣＡＤ發(fā)展的背景：

機(jī)械產(chǎn)品從“少品種、大批量”向“多品種、小批量”生產(chǎn)，要求改型頻繁，更新速度加快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)上升。為適應(yīng)形勢(shì)發(fā)展需要，人們逐漸把產(chǎn)品中繁瑣、重復(fù)的計(jì)算、校核、分析、繪圖等工作交由計(jì)算機(jī)去完成，使設(shè)計(jì)人員致力于新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)等創(chuàng)造性工作，成本下降15%－30%，周期下降30%－60%，設(shè)備利用率上升2－3倍。2025/5/910２．ＣＡＤ定義：

1973年國(guó)際信息處理聯(lián)合會(huì)對(duì)CAD下了一個(gè)廣義定義：CAD是將人和機(jī)器混編在解題專(zhuān)業(yè)中的一種技術(shù),從而使人和機(jī)器的最好特性結(jié)合起來(lái)發(fā)揮最佳能力。如：計(jì)算機(jī)在信息處理（存儲(chǔ)與檢索）、分析和計(jì)算、圖形作圖與文字處理以及代替人做大量重復(fù)枯燥的工作等方面有優(yōu)勢(shì)；但在設(shè)計(jì)策略、邏輯控制、信息組織及發(fā)揮經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)造性方面，人將起主導(dǎo)作用?！喽哂袡C(jī)結(jié)合，以人機(jī)對(duì)話(huà)方式進(jìn)行設(shè)計(jì),從而形成一門(mén)新興科學(xué)。2025/5/911圖形處理技術(shù)：如二維交互圖形技術(shù)，三維幾何造型及其它圖形輸入輸出技術(shù)；工程分析技術(shù)：如有限元分析，優(yōu)化、物理特性計(jì)算（面積、體積、慣性矩等），模擬仿真以及各行各業(yè)中的工程分析等；數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)交換技術(shù)：如數(shù)據(jù)庫(kù)管理、不同CAD系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換與數(shù)據(jù)接口技術(shù)等；文檔處理技術(shù)：如文檔制作、編輯及文字處理等；軟件設(shè)計(jì)技術(shù)：如窗口界面、軟件工程規(guī)范及其工具系統(tǒng)使用等。３．CAＤ所涉及的基礎(chǔ)技術(shù)：2025/5/912小結(jié)：ＣＡＤ不是完全設(shè)計(jì)自動(dòng)化，人機(jī)信息交流及交互工作方式是CAD系統(tǒng)最顯著的特點(diǎn)。5、CAD／CAM系統(tǒng)工作流程圖（見(jiàn)圖1-3）4、ＣＡＤ過(guò)程（見(jiàn)圖1-2）2025/5/913圖1-2ＣＡＤ過(guò)程Y輸入設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)模型描述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（計(jì)算及優(yōu)化設(shè)計(jì)）輸出結(jié)果、圖紙及有關(guān)技術(shù)文件資源庫(kù)設(shè)計(jì)結(jié)果滿(mǎn)意否？N圖形庫(kù)程序庫(kù)圖形終端與人機(jī)交互去CAPP或CAM人機(jī)交互返回2025/5/914圖1-3

CAD／CAM系統(tǒng)工作流程圖圖1-3見(jiàn)課本。返回2025/5/915幾個(gè)概念：CAD(ComputerAidedDesign)

依市場(chǎng)需求確定產(chǎn)品性能需求，然后用專(zhuān)家系統(tǒng)進(jìn)行產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)，由此在進(jìn)行幾何建模、工程分析、直到產(chǎn)生祥細(xì)工程圖。CAPP(ComputerAidedProcessplanning) 其功能是進(jìn)行零件加工工藝路線(xiàn)及工序的編制，為生產(chǎn)調(diào)度及控制提供信息，也為NC自動(dòng)編程提供所需信息。2025/5/916幾個(gè)概念：NC(NumericalControl)

自動(dòng)編程部分生成刀具加工軌跡并在屏幕上進(jìn)行加工仿真，檢查無(wú)誤后，經(jīng)后置處理生成加工代碼，控制機(jī)床進(jìn)行加工。

CNC：ComputerNumericalControl

DNC：DirectNumericalControl2025/5/917本節(jié)小結(jié)：因?yàn)樵O(shè)計(jì)的目的是要獲得滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的產(chǎn)品，而這個(gè)產(chǎn)品是通過(guò)制造、加工得到的，所以在機(jī)械CAD中，目前用于單純的設(shè)計(jì)計(jì)算及繪圖的CAD系統(tǒng)已經(jīng)很少應(yīng)用了，而是組成CAD/CAM系統(tǒng)進(jìn)行使用。2025/5/918§1.3CAD技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)史1、50年代（開(kāi)始交互式計(jì)算圖形學(xué)的研究）

美麻省理工學(xué)院于1950年研制出“旋風(fēng)1號(hào)”的計(jì)算機(jī)上采用了陰極射線(xiàn)管（CRT）做成的圖形終端，并能被動(dòng)地顯示圖形。50年代后期又出現(xiàn)了繪圖儀和光筆。

圖形輸出設(shè)備的出現(xiàn)，標(biāo)志著CAD發(fā)展的開(kāi)始。2025/5/9192、60年代（計(jì)算機(jī)圖形學(xué)發(fā)展的重要時(shí)期） 美麻省理工學(xué)院的發(fā)表了博士論文《SKETCHPAD——人機(jī)對(duì)話(huà)系統(tǒng)》，首次提出了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、交互技術(shù)、分層存儲(chǔ)符號(hào)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等新思想，從而為CAD技術(shù)的發(fā)展打下了理論基礎(chǔ)。有關(guān)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方面的科學(xué)組織和著作于1966年得到了承認(rèn)。 1964年，美通用汽車(chē)公司研制出DAC-1系統(tǒng)，1965年，洛克希德飛機(jī)公司推出了CADAM系統(tǒng)，貝爾公司的GRAPHIC-1系統(tǒng)。2025/5/920 此時(shí)各種論文、文獻(xiàn)、教程及學(xué)術(shù)會(huì)議大量涌現(xiàn),整個(gè)70年代是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)及計(jì)算機(jī)繪圖獲得廣泛應(yīng)用的時(shí)代。但它們大多數(shù)還是16位機(jī)上的三維線(xiàn)框系統(tǒng)及二維繪圖系統(tǒng)，還只能解決一些簡(jiǎn)單的產(chǎn)品設(shè)計(jì)問(wèn)題。出現(xiàn)了以小型機(jī)為主的CAD工作站。4、80年代（CAD突飛猛進(jìn)時(shí)期）：新理論、新算法大量涌現(xiàn)。AutoCAD于1982年出現(xiàn)，并出現(xiàn)了許多實(shí)體造型系統(tǒng)，如GMsolid（通用汽車(chē)公司）、Solidesign（Computervision公司）等等。隨著硬件發(fā)展，80年代中期以后出現(xiàn)了工作站和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的高性能的CAD/CAM系統(tǒng)。

3、70年代：2025/5/921§1.4CAD技術(shù)在機(jī)械工業(yè)中應(yīng)用美國(guó)國(guó)家工程科學(xué)院對(duì)人類(lèi)1964-1989年的25年來(lái)工程成就進(jìn)行評(píng)選，結(jié)果表明，CAD/CAM技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用是十大成就之一。機(jī)械CAD約占CAD/CAM市場(chǎng)的35-40%1、CAD技術(shù)在機(jī)械工業(yè)中的應(yīng)用：1）二維繪圖：用來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工繪圖2）圖形及符號(hào)庫(kù)：將復(fù)雜圖形分解成許多簡(jiǎn)單圖形及符號(hào)，做成圖庫(kù)以便調(diào)用。2025/5/922CAD技術(shù)在機(jī)械工業(yè)中的應(yīng)用3）參數(shù)化設(shè)計(jì)（用于標(biāo)準(zhǔn)化或系列化零部件）4）三維實(shí)體造型：采用三維實(shí)體造型設(shè)計(jì)零部件結(jié)構(gòu)，經(jīng)消隱、著色處理后顯示物體的真實(shí)形狀，可作裝配及運(yùn)動(dòng)仿真，以便觀察有無(wú)干涉。5）工程分析：如有限元分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)等分析等。6）設(shè)計(jì)文檔或生成報(bào)表2025/5/9231）

減少手工繪圖時(shí)間，提高繪圖效率。2）

提高分析計(jì)算速度、解決復(fù)雜計(jì)算問(wèn)題。3）

便于修改設(shè)計(jì)。4）

促進(jìn)設(shè)計(jì)工作的規(guī)范化、系列化和標(biāo)準(zhǔn)化。總之：采用CAD技術(shù)后，設(shè)計(jì)質(zhì)量↑，設(shè)備利用率↑2-3倍，周期↓（30%-60%），成本↓（15%-30%），競(jìng)爭(zhēng)能力↑。2、

采用CAD技術(shù)的好處：2025/5/9243、風(fēng)險(xiǎn)：

投資較大。（包括購(gòu)買(mǎi)軟、硬件，支付培訓(xùn)及開(kāi)發(fā)費(fèi)用等）需要一支掌握CAD技術(shù)、有良好素質(zhì)的工程技術(shù)隊(duì)伍。2025/5/925§1.5機(jī)械CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) ◆集成化 ◆智能化 ◆標(biāo)準(zhǔn)化

2025/5/926一、集成化

為了適應(yīng)設(shè)計(jì)與制造自動(dòng)化的要求，特別是近幾年來(lái)出現(xiàn)的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）的需求，進(jìn)一步提高集成水平是CAD/CAM系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)重要方向。因此，必須做好以下幾個(gè)方面：

1)在幾何造型方面必須從傳統(tǒng)的實(shí)體造型到參數(shù)化特征造型轉(zhuǎn)變，以便建立包括幾何信息在內(nèi)的完整的產(chǎn)品信息模型（包括幾何、工藝、加工、管理等信息），創(chuàng)造CAD、CAPP、數(shù)控編程集成的必要條件。

2025/5/9272)CAD/CAM系統(tǒng)必須有自己統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理系統(tǒng)；數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)以產(chǎn)品信息模型為基礎(chǔ)。3）解決好不同CAD系統(tǒng)間產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換問(wèn)題；（初始圖形交換規(guī)范IGES應(yīng)逐步向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)STEP靠攏）4）集成系統(tǒng)內(nèi)部應(yīng)包括種類(lèi)更多、功能更為完善的設(shè)計(jì)與制造應(yīng)用軟件。如：CAPP軟件、文字處理軟件、面向?qū)ο蟮母鞣N應(yīng)用軟件等。5）解決好網(wǎng)絡(luò)通信問(wèn)題，使不同節(jié)點(diǎn)及不同地區(qū)的用戶(hù)能夠協(xié)同工作。集成化2025/5/928集成化體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1）系統(tǒng)由單一功能轉(zhuǎn)向結(jié)合功能，出現(xiàn)CIMS系統(tǒng)（CAD/CAPP/CAM集成）；2）CAD技術(shù)中有關(guān)軟件和算法不斷固化，即用集成電路及其功能塊來(lái)實(shí)現(xiàn)有關(guān)軟件和算法的功能；3）多處理機(jī)、并行處理技術(shù)的采用，使工作速度大大上升；4）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在CAD中普遍應(yīng)用，使近程和遠(yuǎn)程資源共享。2025/5/929二、智能化1、數(shù)值型工作：計(jì)算、分析、繪圖2、符號(hào)推理型工作：方案構(gòu)思和擬定、最佳方案選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)、決策及參數(shù)選擇等） 因此，將人工智能技術(shù)，特別是專(zhuān)家系統(tǒng)的技術(shù)，與傳統(tǒng)CAD技術(shù)結(jié)合起來(lái)，形成智能化CAD系統(tǒng)是機(jī)械CAD發(fā)展的必然趨勢(shì)。2025/5/930智能化應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：1）發(fā)展新的設(shè)計(jì)理論與方法，特別是并行工程的設(shè)計(jì)理論以及概念設(shè)計(jì)的理論的研究，2）繼續(xù)深入研究機(jī)械設(shè)計(jì)型專(zhuān)家系統(tǒng)中的一些基本理論及技術(shù)問(wèn)題。（如知識(shí)的表達(dá)與獲取、推理機(jī)制、工具系統(tǒng)的研制等）2025/5/931三、標(biāo)準(zhǔn)化

隨著CAD技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題越來(lái)越顯出它的重要性。迄今已制定了不少標(biāo)準(zhǔn)：

◆計(jì)算機(jī)圖形接口CGI

◆計(jì)算機(jī)圖形核心系統(tǒng)GKS

◆面向程序員層次的交互圖形系統(tǒng)PHIGS

◆初始圖形交換規(guī)范IGES

◆產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)STEP

STEP（StandardforTheExchangeofProductModelData）既是標(biāo)準(zhǔn)，又是方法學(xué)，由此構(gòu)成了STEP技術(shù)，它深刻地影響著產(chǎn)品建模，數(shù)據(jù)管理及外部接口等。

2025/5/932本章作業(yè)(見(jiàn)p7):1、CAD的定義？在CAD中人與計(jì)算機(jī)的作用是什么？2、怎樣理解CAD/CAM集成？如何提高集成水平？3、CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是什么？2025/5/933第二章計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)§２.０ 系統(tǒng)的基本功能

§２.１ CAD系統(tǒng)的構(gòu)成與分類(lèi)

§２.２ CAD系統(tǒng)的硬件

§２.３ CAD系統(tǒng)的軟件

§２.４ CAD系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與選擇

2025/5/934§２.０系統(tǒng)的基本功能 CAD系統(tǒng)的功能，是由硬件和軟件的合理組織及功能的匹配來(lái)體現(xiàn)的。一、ＣＡＤ系統(tǒng)中硬件應(yīng)具有的功能

1)計(jì)算功能：要求CAD系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)有較強(qiáng)的計(jì)算能力,來(lái)實(shí)現(xiàn)要求的高速數(shù)值計(jì)算和圖形處理能力。

返回第二章目錄2025/5/935ＣＡＤ系統(tǒng)中硬件應(yīng)具有的功能(續(xù)) 2)存儲(chǔ)功能：CAD系統(tǒng)要有較大存儲(chǔ)量,以滿(mǎn)足圖形信息存儲(chǔ)和有限元分析信息的存儲(chǔ)空間要求。 3)輸入輸出功能：要強(qiáng)。 4)交互功能：通過(guò)人機(jī)對(duì)話(huà)(交互)作用進(jìn)行各種操作，以實(shí)現(xiàn)修改、定值及拾取等活動(dòng)，來(lái)達(dá)到理想的設(shè)計(jì)要求。2025/5/936二、CAD系統(tǒng)中軟件應(yīng)具有的基本功能

1)幾何造型功能：線(xiàn)框造型、曲面造型、實(shí)體造型、特征造型等。

2)有限元分析功能：如機(jī)械零件的強(qiáng)度、振動(dòng)計(jì)算；熱傳導(dǎo)和熱變形的分析計(jì)算；流體動(dòng)力學(xué)分析計(jì)算等。

3)優(yōu)化設(shè)計(jì)功能：產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)際上是一個(gè)尋優(yōu)的過(guò)程。 4)工程繪圖功能

2025/5/937CAD系統(tǒng)中軟件應(yīng)具有的基本功能（續(xù)） 5)數(shù)據(jù)管理功能：工程數(shù)據(jù)庫(kù) 6)處理數(shù)控加工信息的功能：CAD/CAM集成,由APT編程到交互圖象編程技術(shù)2025/5/938§２.１CAD系統(tǒng)的構(gòu)成與分類(lèi)1、系統(tǒng)基本構(gòu)成◆計(jì)算機(jī)：ＣＰＵ、鍵盤(pán)、圖形顯示終端◆圖形輸入設(shè)備：◆圖形輸出設(shè)備：2、系統(tǒng)分類(lèi) 按硬件分為以下幾類(lèi)：◆主機(jī)系統(tǒng)：（Mainframe-basedsystem）◆小型機(jī)系統(tǒng)：(Minicomputer-basedsystem)◆微型機(jī)系統(tǒng)：(Microcomputer-basedsystem)◆工程工作站系統(tǒng)：(Workstation-basedsystem)返回第二章目錄2025/5/939 這種系統(tǒng)一般以大型機(jī)為主機(jī)，集中配備某些公用的外部設(shè)備，如繪圖機(jī)、打印機(jī)和磁帶機(jī)等。同時(shí)接出許多用戶(hù)工作站及字符終端，如圖2-2所示：主機(jī)系統(tǒng)：主機(jī)繪圖機(jī)打印機(jī)磁盤(pán)機(jī)磁帶機(jī)...用戶(hù)工作站2用戶(hù)工作站1...字符終端圖2-2主機(jī)系統(tǒng)2025/5/940主機(jī)系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)：該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：主機(jī)功能強(qiáng)，能進(jìn)行大信息量的作業(yè)，如大型分析計(jì)算、復(fù)雜模擬和管理等。該系統(tǒng)的缺點(diǎn)：當(dāng)終端用戶(hù)過(guò)多時(shí)，會(huì)使系統(tǒng)過(guò)載，響應(yīng)速度變慢，而且一旦主機(jī)出故障，整個(gè)系統(tǒng)就不能工作，此外價(jià)格昂貴。這種系統(tǒng)在70年代較為流行，目前一般不再采用。返回2025/5/941小型機(jī)系統(tǒng)：這種系統(tǒng)同主機(jī)系統(tǒng)在形式上類(lèi)似，只不夠用小型機(jī)或超小型機(jī)代替圖中的主機(jī)，用戶(hù)工作站數(shù)量教少，一般為4到6個(gè)。這種系統(tǒng)經(jīng)常與軟件配在一起銷(xiāo)售給用戶(hù)，這就是70年代盛極一時(shí)的Turnkeysystem(交鑰匙系統(tǒng))。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：大多采用符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的各種硬件平臺(tái)（如SUN，HP，DEC及IBM公司等提供的計(jì)算機(jī)），使用流行的操作系統(tǒng)，使用性能取決于軟件水平，系統(tǒng)具有專(zhuān)用性。該系統(tǒng)的缺點(diǎn)：系統(tǒng)比較封閉，即開(kāi)放性較差。返回2025/5/942微型機(jī)繪圖機(jī)打印機(jī)圖形終端圖形輸入設(shè)備...圖2-3微型機(jī)系統(tǒng)微型機(jī)系統(tǒng)： 圖2-3為一個(gè)微型機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成，一般每臺(tái)微機(jī)只配一個(gè)圖形終端，以保證對(duì)操作命令的快速響應(yīng)。隨著硬件的發(fā)展，微機(jī)在速度、精度、內(nèi)外存容量等方面已滿(mǎn)足CAD應(yīng)用的要求，且價(jià)格便宜；其次微機(jī)上的各種應(yīng)用軟件已基本滿(mǎn)足了用戶(hù)的要求；再2025/5/943微型機(jī)系統(tǒng)： 有現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能將許多微機(jī)及公共外設(shè)連接在一起，做到了網(wǎng)內(nèi)資源共享。因此微型機(jī)系統(tǒng)在中小型企業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。返回2025/5/944工程工作站系統(tǒng)： 這種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與圖2-3的微機(jī)系統(tǒng)非常類(lèi)似。 這種系統(tǒng)遵循這樣一種思想：一個(gè)工程師使用一臺(tái)計(jì)算機(jī)，而且還能使用所有的計(jì)算機(jī)，即摒棄了多用戶(hù)分時(shí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。由于系統(tǒng)的單用戶(hù)性質(zhì)，保證了優(yōu)良的時(shí)間響應(yīng)，提高了用戶(hù)的工作效率。 該系統(tǒng)工作站本身具有強(qiáng)大的分布式計(jì)算能力，能夠支持復(fù)雜的CAD作業(yè)，能支持多任務(wù)進(jìn)程。 工程工作站標(biāo)準(zhǔn)：32位機(jī)，具有UNIX操作系統(tǒng)，并采用以太網(wǎng)。返回2025/5/9453、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

CAD系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通常采用局域網(wǎng)（LAN：LocalAreaNetwork），網(wǎng)上設(shè)備通過(guò)傳輸媒介（管線(xiàn)）相互傳送信息。常見(jiàn)局域網(wǎng)形式有三種：

１）星型網(wǎng)（見(jiàn)圖2-4a） ２）環(huán)型網(wǎng)（見(jiàn)圖2-4b） ３）總線(xiàn)型網(wǎng)（見(jiàn)圖2-4c）

2025/5/946１）星型網(wǎng)星型：優(yōu)點(diǎn)：服務(wù)方便，實(shí)時(shí)通信，診斷易，故障隔離易，可靠性好；缺點(diǎn)：電纜長(zhǎng)，費(fèi)用高，對(duì)中央節(jié)點(diǎn)依賴(lài)性高。繪圖機(jī)工作站工作站工作站工作站計(jì)算機(jī)圖2-4a星型網(wǎng)2025/5/947２）環(huán)型網(wǎng)環(huán)型：優(yōu)點(diǎn)：電纜短，適于光纖傳輸；缺點(diǎn)：可靠性低，故障診斷難，擴(kuò)充能力差，拓樸結(jié)構(gòu)影響訪問(wèn)協(xié)議；繪圖機(jī)工作站工作站工作站工作站圖2-4b環(huán)型網(wǎng)2025/5/9483）總線(xiàn)型網(wǎng)：總線(xiàn)型：優(yōu)點(diǎn)：電纜短，布線(xiàn)易，費(fèi)用低，可靠性高，擴(kuò)充易，安裝易；缺點(diǎn)：故障診斷難，故障隔離難，容錯(cuò)功能差；圖2-4c總線(xiàn)型網(wǎng)工作站工作站計(jì)算機(jī)工作站工作站工作站繪圖機(jī)總線(xiàn)2025/5/949◆傳輸速度◆所支持的操作系統(tǒng)◆網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（如ＴＣＰ／ＩＰ）協(xié)議）網(wǎng)絡(luò)性能取決于：2025/5/950§２.２CAD系統(tǒng)的硬件一、主機(jī)及外圍設(shè)備１．主機(jī)：由中央處理機(jī)CPU和主存儲(chǔ)器（內(nèi)存）兩部分組成。

CPU（CentralProcessingUnit）：包括控制器和運(yùn)算器。主存儲(chǔ)器(Memory)：包括隨機(jī)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器RAM和只讀存儲(chǔ)器ROM。

RAM用于存放各種輸入輸出數(shù)據(jù)及中間結(jié)果，與外存交換信息。

ROM用于存放存放固定程序，如管理、監(jiān)控、匯編、診斷程序等。返回第二章目錄2025/5/9511）時(shí)鐘頻率（或稱(chēng)主頻）MHZ2）存取周期（微秒）：表示向主存儲(chǔ)器中讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的時(shí)間。3）MIPS（10６指令/S）：表示每秒處理指令的平均數(shù)，即定點(diǎn)運(yùn)算加、減、乘、除運(yùn)算次數(shù)的平均值。表示主機(jī)性能的重要指標(biāo)是速度，其表示法有：2025/5/9522、外存儲(chǔ)器： 用來(lái)存放暫時(shí)不用或等待調(diào)用的程序、數(shù)據(jù)等信息。使用信息時(shí)，由操作系統(tǒng)根據(jù)命令調(diào)入內(nèi)存。外存儲(chǔ)器特點(diǎn)是容量大，但存取速度慢。磁帶機(jī)：分1/2與1/4英寸帶寬，只能順序存取。磁盤(pán)：硬盤(pán)和軟盤(pán)光盤(pán):海量存儲(chǔ).2025/5/953二、圖形輸入設(shè)備1、定位設(shè)備:圖形輸入板及其觸筆、光筆、鼠標(biāo)、操縱桿及跟蹤球等。其中鼠標(biāo)包括機(jī)械式和光學(xué)式兩種。2、數(shù)字化儀：3、圖象輸入設(shè)備：攝象機(jī)、錄象機(jī)、掃描儀等。3、輸入輸出設(shè)備：終端（鍵盤(pán)、顯示器）、打印機(jī)等2025/5/954三、圖形輸出設(shè)備１．打印機(jī)：針式打印機(jī)（9、24、32針）、噴墨打印機(jī)、激光打印機(jī)、靜電復(fù)印機(jī)。２．自動(dòng)繪圖機(jī)：滾筒式、平臺(tái)式、平面電機(jī)型。

四、圖形顯示設(shè)備當(dāng)前占統(tǒng)治地位的顯示器仍然是陰極射線(xiàn)管（CRT：CathodeRayTube），此外尚有激光顯示、液晶顯示、光二極管顯示、等離子體顯示等技術(shù)。2025/5/955圖形顯示設(shè)備（續(xù)）◆顯示器的分辨率：指兩個(gè)光點(diǎn)之間的最小距離，是指分辨能力大小的物理量。用m×n表示，m表示水平方向象素個(gè)數(shù)，n表示垂直方向象素個(gè)數(shù)。如640X480,1024X768,1024X1024mm?！魭呙璺绞剑簣D形顯示器按電子束掃描方式可分為：隨機(jī)掃描和光柵掃描。2025/5/9561、隨機(jī)掃描方式：屏幕上圖形按矢量線(xiàn)段一筆一筆畫(huà)出，其順序完全按用戶(hù)繪圖指令來(lái)決定。2、光柵掃描方式：像電視機(jī)一樣，電子束從左到右，從上到下按固定節(jié)拍掃描，遇到圖形時(shí)，相應(yīng)柵格發(fā)光，由此顯示出圖形或字符。

掃描方式：2025/5/957◆三種類(lèi)型的顯示器：1、刷新式顯示器：分辨率高（4096×4096），圖象清晰；缺點(diǎn)：刷新頻率要30-60次/S，所以圖形不能太復(fù)雜。2、存儲(chǔ)管顯示器（存儲(chǔ)柵極）：無(wú)需刷新，圖象可保存1-3h，無(wú)閃爍，適于輸出較復(fù)雜的圖形；缺點(diǎn)：不能顯示彩色圖象、響應(yīng)慢、無(wú)法實(shí)現(xiàn)局部修改，無(wú)動(dòng)畫(huà)。3、光柵顯示器：可顯示復(fù)雜無(wú)閃爍圖象，可作動(dòng)態(tài)顯示，色彩豐富，可用光筆。2025/5/958§２.３CAD系統(tǒng)的軟件CAD系統(tǒng)的軟件層次如圖所示：用戶(hù)應(yīng)用軟件CAD支撐軟件系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)OS用戶(hù)接口通訊接口I/O網(wǎng)絡(luò)返回第二章目錄2025/5/959一、系統(tǒng)軟件：操作系統(tǒng)：UNIX、MS-DOS、WINDOWS、WIN95、WIN98、WIN2000、WINNT等。計(jì)算機(jī)語(yǔ)言：匯編、BASIC、FORTRAN、PASCAL、Ｃ、VB、BC++、VC++、Autolisp、VisualLisp、VBAPASCAL->Delphi語(yǔ)言Powerbuilder：客戶(hù)/服務(wù)器編程語(yǔ)言2025/5/960網(wǎng)絡(luò)通信與管理軟件：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議方案為“開(kāi)放系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)模式”O(jiān)SI，分七層：應(yīng)用層、表達(dá)層、會(huì)話(huà)層、傳遞層、網(wǎng)絡(luò)層、鏈路層和物理層。數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理軟件：DBMS和DB。 Dbase、FoxBASE、FoxPro、VFP6.0、ORACLE、Sybase、Access等。2025/5/961二、機(jī)械ＣＡＤ支撐軟件： 支撐軟件從功能上分三類(lèi)：解決幾何圖形設(shè)計(jì)問(wèn)題；解決工程分析與計(jì)算問(wèn)題；解決文檔寫(xiě)作與生成問(wèn)題。基本圖形資源軟件：各種圖形標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，如CGI、GKS、PHIGS等。二三維繪圖軟件：如AutoCAD、CADkey、PD(PersonalDesign)及眾多國(guó)產(chǎn)軟件（高華CAD、CAXA系列軟件等）文檔制作軟件

2025/5/962幾何造型軟件：如AutoCAD、I-DEAS中的PartDesign。工程分析及計(jì)算軟件：如計(jì)算方法庫(kù)、優(yōu)化方法庫(kù)、有限元分析軟件（SAP/5、SAP/6、SAP/7、ANSYS、NASTRAN等）、機(jī)構(gòu)分析及機(jī)構(gòu)綜合軟件、機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析軟件、注塑模具分析軟件等。2025/5/963三、商品化CAD/CAM支撐軟件系統(tǒng)I-DEAS:由美國(guó)SDRC公司推出的CAD/CAM集成軟件，在中國(guó)由IMAGE公司代理該軟件。Pro-Engineer：由美國(guó)PTC公司推出的CAD/CAM集成軟件。其特點(diǎn)是：參數(shù)化特征造型、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)、設(shè)計(jì)修改關(guān)聯(lián)性。UGSolidwork2025/5/964§２.４CAD系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與選擇1、CAD系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問(wèn)題

明確系統(tǒng)需求；確定近遠(yuǎn)期目標(biāo)；確定系統(tǒng)的集成水平。

２、選擇CAD系統(tǒng)的準(zhǔn)則１）硬件系統(tǒng)要有良好的開(kāi)放性且符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。２）軟件系統(tǒng)要求：用標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)；良好的用戶(hù)界面；齊全的技術(shù)文檔。３）優(yōu)良的幾何造型及繪圖功能返回第二章目錄2025/5/965選擇CAD系統(tǒng)的準(zhǔn)則（續(xù)）４）功能豐富（二次開(kāi)發(fā)能力；支持各種計(jì)算、有限元分析、機(jī)構(gòu)分析等，數(shù)控自動(dòng)編程、刀具軌跡仿真、CAPP、機(jī)器人仿真等工作）。５）整個(gè)軟硬件系統(tǒng)運(yùn)行可靠、維護(hù)簡(jiǎn)單、性能價(jià)格比優(yōu)良。６）良好售后服務(wù)、軟件商的發(fā)展能力。2025/5/9663、注意的幾個(gè)問(wèn)題要遵循軟件先行，人才培訓(xùn)并舉，硬件實(shí)施到位原則；不要期望短期就將投資回收；要適應(yīng)市場(chǎng)變化進(jìn)行選擇；一定要有長(zhǎng)期及綜合使用的打算。本章思考題：CAD系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通常采用局域網(wǎng)，常見(jiàn)局域網(wǎng)形式有哪幾種？2025/5/967第八章 機(jī)械圖設(shè)計(jì)技術(shù)8.1 AutoCAD簡(jiǎn)介8.2 圖形交互技術(shù)8.3 機(jī)械圖的參數(shù)法程序設(shè)計(jì)8.4 形狀特征法拼合法繪制機(jī)械圖8.5Autolisp語(yǔ)言簡(jiǎn)介8.6 字符生成技術(shù)8.7 界面設(shè)計(jì)技術(shù)8.8 圖形系統(tǒng)與外部程序交換信息8.9 擴(kuò)充圖形系統(tǒng)的現(xiàn)有功能2025/5/9688.1 AutoCAD簡(jiǎn)介

AutoCAD是美國(guó)AutoDesk公司與1982年12月開(kāi)始推出的一種通用的微機(jī)輔助設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)軟件包，是目前應(yīng)用最普遍的交互式圖形軟件。從AutoCADV1.0起，經(jīng)AutoCADV2.0、R9、R10等經(jīng)典版本的變更，至目前AutoCADR12、R13、R14和2000、2002版，其功能越來(lái)越強(qiáng)。它實(shí)際上已經(jīng)成為一種微機(jī)CAD系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)、工程設(shè)計(jì)人員之間交流思想的公共語(yǔ)言。返回第八章2025/5/969一、顯著特點(diǎn)能夠在絕大多數(shù)微機(jī)和工作站上運(yùn)行，功能強(qiáng)大。具有使用方便的用戶(hù)界面（圖形窗口界面）。具有開(kāi)放的體系結(jié)構(gòu)，便于用戶(hù)二次開(kāi)發(fā)。可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的或?qū)Ｓ玫臄?shù)據(jù)格式與其它CAD 系統(tǒng)進(jìn)行圖形信息交換。軟件易學(xué)易用，可適用于各種層次的用戶(hù)。2025/5/970二、AutoCAD運(yùn)行環(huán)境2000版要求的硬件環(huán)境：主機(jī)：CPU主頻為133以上的奔騰機(jī)，內(nèi)存為32MB以上；硬盤(pán)：至少有100MB的剩余空間；顯示器：VSG、SVGA彩顯；軟驅(qū)：1.44MB；鍵盤(pán)：101鍵；輸入輸出設(shè)備：鼠標(biāo)、繪圖儀、打印機(jī)等。2000版要求的軟件環(huán)境：Windows95、98、2000或WinNT。2025/5/971三、用戶(hù)界面繪圖區(qū)屏幕菜單區(qū)標(biāo)題欄下拉菜單工具欄命令窗口（命令提示區(qū)）狀態(tài)欄2025/5/9722025/5/973用戶(hù)界面(續(xù)）用鼠標(biāo)和多種菜單與AutoCAD對(duì)話(huà)（屏幕菜單、下拉菜單、彈出式菜單[即光標(biāo)菜單或快捷菜單]、圖標(biāo)菜單等）；用鍵盤(pán)和AutoCAD對(duì)話(huà)；用鼠標(biāo)和對(duì)話(huà)框與AutoCAD對(duì)話(huà)。2025/5/974四、圖形生成功能生成簡(jiǎn)單實(shí)體：POINT（點(diǎn)）、LINE（直線(xiàn)）、CIRCLE（圓）、ARC（?。?、TRACE（軌跡線(xiàn)）和SOLID（區(qū)域填充）等；生成復(fù)雜的實(shí)體：PLINE（多義線(xiàn)）、ELLIPSE（橢圓）、POLYGON（正多邊形）、DONUT（圓環(huán)）、TEXT（文本）和MULTEXT（多行文本）等；生成三維表面：3DPOLY三維多義線(xiàn)、3DFACE三維3DMESH三維多邊形網(wǎng)格、PFACE一般多邊形網(wǎng)格、TABSURF柱面、RULESURF直紋曲面、REVSURF回轉(zhuǎn)面和EDGESURF邊界曲面等；2025/5/975圖形生成功能（續(xù)）繪制剖面符號(hào)、標(biāo)注尺寸等。生成三維實(shí)體：SOLBOX長(zhǎng)方體、SOLCYL圓柱體和SOLCONE圓錐體等；BLOCK命令定義塊，INSERT命令插入塊；用形文件定義形，用SHAPE命令調(diào)用形；2025/5/976五、圖形編輯和查詢(xún)功能通過(guò)HELP命令了解每一個(gè)命令的使用方法；通過(guò)STATUS命令了解當(dāng)前實(shí)體的數(shù)量和主要系統(tǒng)變量的值；通過(guò)DBLIST、LIST、AREA、DIST、ID等命令了解實(shí)體數(shù)據(jù)、或光標(biāo)的位置；通過(guò)ERASE、MOVE、COPY、SCALE、ROTATE、MIRROR、ARRAY、CHANGE、BREAK、TRIM、EXTEND、STRETCH、FIILET、CHAMFER、OFFSET、EXPLODE、PEDIT等命令對(duì)實(shí)體進(jìn)行編輯；2025/5/977圖形編輯和查詢(xún)功能（續(xù)）可通過(guò)SOLINT（交）、SOLUNION（并）、SOLSUB（差）、SOLCUT（切）命令對(duì)三維形體進(jìn)行布爾運(yùn)算，構(gòu)造復(fù)雜形體。通過(guò)MOVE（移動(dòng)）、SOLCHP（修改）SOLFILL（倒圓角）、SOLCHAM（倒棱邊）、SOLSEP（坼散）命令修改形體，通過(guò)SOLIDFY（二維元素實(shí)體化）、SOLEXT（拉伸）、SOLREV（旋轉(zhuǎn)）命令將二維圖形轉(zhuǎn)化為三維形體，通過(guò)SOLPROF（輪廓）、SOLFEAT、SOLSECT命令從三維形體中得到二維元素，還可通過(guò)SOLLIST、SOLMASSP、SOLMAT等命令了解形體的幾何或物理信息。2025/5/978六、輔助作圖功能通過(guò)UCS命令確定用戶(hù)坐標(biāo)系，并自動(dòng)實(shí)現(xiàn)用戶(hù)坐標(biāo)系向世界坐標(biāo)系變換；通過(guò)MVIEW或VIEWPORTS確定視窗數(shù)量、大小和位置；通過(guò)ZOOM、PAN、VIEW命令確定顯示范圍、大小和位置；通過(guò)VPOINT、PLAN和DVIEW命令確定用戶(hù)的觀察方向；2025/5/979輔助作圖功能（續(xù)）通過(guò)LAYER（圖層）、COLOR（顏色）、LINETYPE（線(xiàn)型）等命令確定實(shí)體的非幾何信息；通過(guò)SNAP（捕捉）、OSNAP（目標(biāo)捕捉）、GRID（柵格）、ORTHO（正交）等命令設(shè)置更好的工作環(huán)境，可以用較少的時(shí)間繪制出更高精度的圖形。2025/5/980七、擴(kuò)充或開(kāi)發(fā)AutoCAD的多種途徑利用塊、形建立圖形庫(kù)或符號(hào)庫(kù)；提供SCRIPT命令，可讀入一文本文件，提高自動(dòng)設(shè)計(jì)程度；可以讀入或輸出DXF、IGES等文件，用于與外部程序或其它圖形系統(tǒng)交換圖形信息；利用ATTRIBUTE（屬性）可實(shí)現(xiàn)AutoCAD數(shù)據(jù)庫(kù)通信；提供菜單文件的格式，供用戶(hù)定義自己的專(zhuān)業(yè)菜單；具有良好的二次開(kāi)發(fā)環(huán)境，可以利用ADS、Autolisp、VisualLisp、VBA、ObjectARX等開(kāi)發(fā)工具對(duì)AutoCAD進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。2025/5/9818.2 圖形交互技術(shù)1、交互任務(wù)

交互任務(wù)是交互式圖形系統(tǒng)要解決的主要問(wèn)題。在作圖過(guò)程中遇到了大量的交互現(xiàn)象，盡管它們的形式和內(nèi)容多種多樣，但都可以分解為下列4種基本交互任務(wù)：定位：為圖形系統(tǒng)指定一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)。選擇：從一個(gè)表中選出某一項(xiàng)。數(shù)值：輸入一個(gè)數(shù)，如半徑值、文本的高度等。文本值：輸入一個(gè)字符串。返回第八章2025/5/9822、交互設(shè)備能夠完成上面交互任務(wù)的設(shè)備即為交互設(shè)備。圖形核心系統(tǒng)GKS定義六類(lèi)邏輯設(shè)備：1)定位（Locator）:得到一個(gè)位置（坐標(biāo)）。2)筆劃（Stroke）：得到一組位置。3)定值（Valuator）：得到一個(gè)數(shù)值。4)選擇（Choice）：從一組可能選擇的對(duì)象中選擇一個(gè)，得到一個(gè)非負(fù)整數(shù)。5)拾?。≒ick）：得到一個(gè)圖段、標(biāo)識(shí)或狀態(tài)值。6)字符串（String）：得到一個(gè)字符串。與這六類(lèi)邏輯設(shè)備對(duì)應(yīng)的物理設(shè)備鼠標(biāo)、旋鈕、按鈕、光標(biāo)、鍵盤(pán)、觸筆、數(shù)字化儀等。2025/5/9833、交互方式 邏輯輸入設(shè)備的交互作用是一個(gè)進(jìn)程，可以認(rèn)為是在應(yīng)用程序和輸入進(jìn)程之間發(fā)生的。任一邏輯設(shè)備都有四種操作方式，操作方式?jīng)Q定了輸入數(shù)據(jù)的接收方法和應(yīng)用程序獲得數(shù)據(jù)的方法。請(qǐng)求方式 應(yīng)用程序與輸入進(jìn)程交替工作。應(yīng)用程序請(qǐng)求輸入，等待回答，輸入進(jìn)程啟動(dòng)，向應(yīng)用程序傳遞數(shù)據(jù)。如：Command:SETVARVariablenameor?:MIRRTEXTNewValueforMIRRTEXT<1>:02025/5/984采樣方式

應(yīng)用程序與輸入進(jìn)程同時(shí)工作，應(yīng)用程序處于支配作用。如SKETCH命令徒手畫(huà)線(xiàn)時(shí)，鼠標(biāo)移動(dòng)，立即在屏幕上就有一波浪線(xiàn)在不斷增長(zhǎng)，使用戶(hù)立即見(jiàn)到效果，具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力。2025/5/985事件方式(如鼠標(biāo)事或鍵盤(pán)事件）

應(yīng)用程序與輸入進(jìn)程同時(shí)工作，輸入進(jìn)程處于支配作用。輸入進(jìn)程向應(yīng)用程序傳遞數(shù)據(jù)并期待應(yīng)用程序按所接收的數(shù)據(jù)工作?；旌戏绞?/p>

混合方式在交互圖形系統(tǒng)中最常見(jiàn)，如在“Command:”狀態(tài)下可直接鍵入命令，也可點(diǎn)菜單，菜單還可以是屏幕菜單、下拉菜單、圖標(biāo)菜單或數(shù)字化儀菜單。2025/5/9864、交互控制技術(shù)動(dòng)態(tài)作圖技術(shù)：動(dòng)態(tài)方式作圖可以使用戶(hù)隨時(shí)都能看到將要得到的圖形形狀、大小和位置，以便做出決策。如交互圖形系統(tǒng)中常見(jiàn)的橡皮筋。圖形拖動(dòng)技術(shù)：交互圖形系統(tǒng)中某些命令，如Move、Copy、Scale、Rotate、Mirror等，在選中待編輯實(shí)體后它們的位置和大小將隨光標(biāo)移動(dòng)而變化，這就是圖形拖動(dòng)現(xiàn)象。 它的原理是，首先獲取被選中這些實(shí)體的圖形信息，包括它們的幾何數(shù)據(jù)和顏色、線(xiàn)型等非幾何數(shù)據(jù)，然后不斷重復(fù)刪除原有位置上的這些實(shí)體，在新位置上生成這些實(shí)體。2025/5/987◆約束技術(shù)：SNAP（捕捉）命令可設(shè)置約束網(wǎng)格。2）約束橡皮筋的方向如當(dāng)ORTHO正交命令為ON時(shí)可控制橡皮筋為水平或垂直方向。3）將光標(biāo)約束到實(shí)體的某些特殊點(diǎn)上用目標(biāo)捕捉命令OSNAP，特殊點(diǎn)有端點(diǎn)、中點(diǎn)、交點(diǎn)、切點(diǎn)、垂點(diǎn)等。1）網(wǎng)格約束將光標(biāo)限制在格點(diǎn)上。2025/5/9888.3 機(jī)械圖的參數(shù)法程序設(shè)計(jì)一、參數(shù)法圖形程序設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 在機(jī)械圖中，象鍵、銷(xiāo)、螺釘、螺母、滾動(dòng)軸承等標(biāo)準(zhǔn)件，其形狀是相似的，因此它們的二維視圖也很相似，所以常采用參數(shù)化編程方式來(lái)繪圖。參數(shù)化繪圖：將圖形中的某些尺寸或全部尺寸定義為變量，在畫(huà)幾何形狀類(lèi)似的圖形時(shí)給變量賦以新值，就可以得到大小不同的圖形。參數(shù)化繪圖主要是確定基本參數(shù)和參數(shù)化處理。返回第八章2025/5/989參數(shù)化繪圖特點(diǎn):1、在參數(shù)化程序方式下，用戶(hù)無(wú)需逐步繪圖，只需輸入一些參數(shù)即可。2、參數(shù)化繪圖減少了用戶(hù)輸入數(shù)據(jù)的數(shù)量，提高了作圖精度和作圖效率。3、可以解決用交互方式難以繪制的圖形。2025/5/990二、參數(shù)法編程步驟與方法1、確定參數(shù)1）對(duì)抽象的幾何圖形，可用尺寸標(biāo)注作為圖形參數(shù)。2）機(jī)械圖中的圖形表示具體的零件或結(jié)構(gòu)，因此參數(shù)的名稱(chēng)和定義應(yīng)盡量結(jié)合工程實(shí)際，如普通平鍵的圖形參數(shù)為：LRRLa)不好b)好3）優(yōu)先考慮描述零件規(guī)格、性能的參數(shù)作為圖形參數(shù)。如：螺釘外徑、滾動(dòng)軸承內(nèi)徑、用齒輪的模數(shù)、齒數(shù)和變位系數(shù)代替分度圓和齒頂圓直徑等。2025/5/9914）為便于用戶(hù)操作，參數(shù)的數(shù)量應(yīng)盡量少。方法：①利用規(guī)格尺寸，從文件或數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索出其它尺寸數(shù)據(jù)；（如P180表8-1中開(kāi)槽圓柱頭螺釘可由D和L查其它參數(shù)）②在不影響零件表達(dá)情況下，圖形的某些部分采用簡(jiǎn)化畫(huà)法，使其參數(shù)間建立一定關(guān)系，從而可省去一些參數(shù)。（如P180的圖8-27螺栓的簡(jiǎn)化畫(huà)法）2025/5/9922、通過(guò)已確定參數(shù)確定構(gòu)成圖形的各個(gè)實(shí)體的幾何參數(shù)3、調(diào)用圖形函數(shù)或圖形命令繪制圖形如：用Autolisp語(yǔ)言繪制2025/5/9938.4 形狀特征拼合法繪制機(jī)械圖一、形狀特征拼合法1、形狀特征：指的是相對(duì)獨(dú)立的形狀結(jié)構(gòu)。如：各種螺釘?shù)穆輻U部分是相似的，它們就是一種形狀特征。從圖形角度看，形狀特征完全可以理解為子圖。從工程角度看，形狀特征可以理解為具有一定功能的結(jié)構(gòu)。返回第八章2025/5/9942、形狀特征拼合法： 就是利用一些形狀特征拼合機(jī)械圖。如下圖中（a）與（c）拼合得到開(kāi)槽圓柱頭螺釘；（b）與（c）拼合得到六角頭螺栓。(a)(b)(c)(a)與(c)拼合:(b)與(c)拼合:2025/5/9953、形狀特征拼合法多用于形狀結(jié)構(gòu)多變的機(jī)械零件 例如傳動(dòng)軸的段數(shù)和每段的形狀不是固定的，但若將傳動(dòng)軸可能具有的結(jié)構(gòu)定義為相應(yīng)的形狀特征，每個(gè)形狀特征參數(shù)并不多。用戶(hù)只需將若干形狀特征拼合為零件圖即可。不僅操作簡(jiǎn)單，而且可以將主要精力從繁雜的畫(huà)線(xiàn)工作轉(zhuǎn)移到零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上。二、形狀特征的確定 形狀特征的確定應(yīng)考慮它的應(yīng)用場(chǎng)合。1、用于計(jì)算機(jī)繪圖 主要從提高繪圖效率的角度來(lái)確定形狀特征。 如：傳動(dòng)軸的形狀特征有倒角、開(kāi)口矩形軸段、退刀槽、矩形軸段、帶圓角軸段、帶鍵槽軸截面、鍵槽等。2025/5/9962、用于CAD/CAM一體化 由于最終目的是制造產(chǎn)品，所以不僅要考慮圖形信息，還要考慮工藝信息。 由于形狀結(jié)構(gòu)的功用決定了它的工藝條件，所以通常按零件各結(jié)構(gòu)的功能將零件分解為形狀特征。 從功能角度分解的傳動(dòng)軸形狀特征為（P183圖8-31）： 軸頸、齒輪軸段、螺紋軸段、帶鍵槽軸段。2025/5/997從功能角度分解的傳動(dòng)軸形狀特征：齒輪軸段軸頸螺紋軸段帶鍵槽軸段。2025/5/9988.5 Autolisp語(yǔ)言簡(jiǎn)介 Autolisp語(yǔ)言是嵌入AutoCAD軟件包的LISP(Lispprocessinglanguage)編程語(yǔ)言，它是一種符號(hào)處理語(yǔ)言，又稱(chēng)函數(shù)型的語(yǔ)言，它沒(méi)有語(yǔ)句，程序就是表。每個(gè)函數(shù)都是以表的形式書(shū)寫(xiě)的，它可以交互執(zhí)行，也可寫(xiě)成程序。程序存貯是ASCII碼，屬于文本編輯文件。一、數(shù)據(jù)類(lèi)型 Autolisp語(yǔ)言數(shù)據(jù)類(lèi)型有數(shù)值型（整型、實(shí)型）、字符型、表（圖括號(hào)內(nèi)的單元）等。返回第八章2025/5/999二、語(yǔ)法規(guī)則三、常用函數(shù)1．賦值setq (setqx5) ;將數(shù)字5賦值給變量x (setqx(+35)) ;將數(shù)字8賦值給變量x2．算術(shù)函數(shù)：＋、－、＊、／ (-1023) ;即10-2-3 (/<被除數(shù)><除數(shù)><除數(shù)>…) (1+<數(shù)>) ;加1

(1-<數(shù)>) ;減1（函數(shù)名┕┘參數(shù)１┕┘參數(shù)２┕┘…）2025/5/91003．三角函數(shù)sin、cos等 (sin<弧度>) (cos<弧度>) (atan<數(shù)1>[<數(shù)2>]) ；<數(shù)2>為可選項(xiàng)，若沒(méi)有<數(shù)2>，則返回<數(shù)1>的反正切值，否則返回<數(shù)1>/<數(shù)2>的反正切值。2025/5/91014.常用數(shù)學(xué)函數(shù)(ABS<數(shù)>) ;求<數(shù)>的絕對(duì)值(exp<數(shù)>) ;返回e的<數(shù)>)次方值(expt<底數(shù)><冪>) ;返回<底數(shù)>的<冪>)次方值(log<數(shù)>) ;返回以e為底<數(shù)>)的對(duì)數(shù)(sqrt<數(shù)>) ;返回?cái)?shù)d的平方根(fix<數(shù)>) ;返回?cái)?shù)的整型數(shù)2025/5/9102常用數(shù)學(xué)函數(shù)（續(xù)）(float<數(shù)>) ;返回?cái)?shù)的實(shí)型數(shù)(max<數(shù)1><數(shù)2>…) ;求最大值(distance<點(diǎn)1><點(diǎn)2>) ;返回兩點(diǎn)間距離如：(distance’(1.02.5)’(7.72.5)) ;返回兩點(diǎn)間距離6.7(angle<點(diǎn)1><點(diǎn)2>) ;返回通過(guò)點(diǎn)1的水 平線(xiàn)與兩點(diǎn)連線(xiàn)的夾角(弧度)(polar<已知點(diǎn)><弧度><距離>) ;返回一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)。2025/5/9103如：(setqp2(polarp11.5710)) ;根據(jù)P1點(diǎn)求P2點(diǎn)，如下圖所示：注：表的第一個(gè)元素必須是函數(shù)名，若是數(shù)值，則在括號(hào)前應(yīng)帶有單撇號(hào)“’”。如：’(1.02.5)表示坐標(biāo)（1.0,2.5）p1p2102025/5/9104(getpoint[提示符]）;該函數(shù)是暫停下來(lái)等待用戶(hù)輸入一點(diǎn)坐標(biāo)。例:(Setqpt(getpoint“\n請(qǐng)輸入點(diǎn)坐標(biāo):”));運(yùn)行后，屏幕將顯示“請(qǐng)輸入點(diǎn)坐標(biāo)：”(getreal[提示符]) ;等待用戶(hù)輸入一實(shí)型數(shù)(getint[提示符]) ;等待用戶(hù)輸入一整型數(shù)如:（setqd(getdistp0“\n軸徑：”));交互輸入軸徑值。5．輸入函數(shù)2025/5/9105(getstring[提示符]) ;等待用戶(hù)輸入一字符串(getdist[已知點(diǎn)][提示符]);等待用戶(hù)輸入一距離值。(getangle[已知點(diǎn)][提示符]);等待用戶(hù)輸入一角度值，并返回其弧度。2025/5/91066.調(diào)用AutoCAD命令函數(shù)（Command“命令名”參數(shù)…）如：(command“circle”“3p”’(34)’(47)’(15)) ;調(diào)三點(diǎn)畫(huà)圓命令。

(command“l(fā)ine”p1p2p3p4“c”) ;調(diào)畫(huà)線(xiàn)命令。 (command“arc”p1“c”p0p2) ;調(diào)畫(huà)弧命令。p0p1p2畫(huà)弧p1p4p2p3畫(huà)線(xiàn)2025/5/91077.自定義函數(shù)defun格式：

(defun<函數(shù)名>(<參數(shù)1><參數(shù)2>…) <表達(dá)式>… )(defunabc() … ) ;無(wú)參數(shù)(defunabc(xy) … ) ；x,y為函數(shù)abc的參數(shù)（自變量）(defunabc(xy/uvw) … )；x,y為函數(shù)abc的參數(shù)（自變量）,u,v,w為局部變量2025/5/9108例如：為x2+y2定義函數(shù)如下：(defunadd(xy) (+(*xx)(*yy)))其中，add是函數(shù)名，x,y是參數(shù)，在調(diào)用時(shí)給值，表達(dá)式是具體操作。其調(diào)用方法如下：Command:（add25） ；返回29

2025/5/91098.定義命令函數(shù)格式： (defunc:<函數(shù)名>()

<表達(dá)式>… ) ;在自定義函數(shù)前加C:例如：為AutoCAD增加一個(gè)畫(huà)正方形命令

p4p1p2p3(defunc:ABCD() (setqp1(getpoint“/n左下角點(diǎn):”)) (setqL(getreal“/n邊長(zhǎng):”)) (setqp2(polarp10.0L)) (setqp3(polarp21.57L)) (setqp4(polarp11.57L)) (command“l(fā)ine”p1p2p3p4“c”))2025/5/91109.表處理函數(shù)1)取表中第ｉ個(gè)元素的函數(shù):(nthi<表>)若表中有n個(gè)元素，則i取值范圍[0,n-1］，若I<0或I>n-1,則函數(shù)返回NIL。如：(nth0’(xyz) ;提取元素x2)取表中第一個(gè)元素函數(shù)（car＜表＞)3)取表中最后一個(gè)元素函數(shù)（Last＜表＞)4)(cdr＜表＞)：返回自變量的子表,子表包括原表中除了第一元素以外的全部元素。如：(cdr(2314)) ;返回表(314)5）car和cdr的組合(cadr‘(xyz)) ;返回Y坐標(biāo)(caddr‘(xyz)) ;返回Z坐標(biāo)2025/5/911110.判斷函數(shù)格式：(if<判別式><函數(shù)1><函數(shù)2>) ；若判別式滿(mǎn)足，則執(zhí)行函數(shù)1，否則執(zhí)行函數(shù)2。如：(if(=34)(setqx30)(setqx40) ;結(jié)果是x=4011．組合函數(shù)格式：(progn(函數(shù)1函數(shù)2…))如： (if(<34)(progn(setqx30) (setqy40) (setqz(+xy) ) )2025/5/9112三、Autolisp程序的編輯、裝入與運(yùn)行１．程序編輯： 可使用任意文本編輯程序建立(如DOS下的Edit和Notepad.exe，擴(kuò)展名為：“.lsp”２．程序裝入：Load函數(shù)：command:(load“c:\\acad\\mylisp”) 或command:(load“c:/acad/mylisp”)用command:AppLoad命令彈出對(duì)話(huà)框來(lái)加載LISP程序。３．程序運(yùn)行：形如(defunabc()…)的自定義函數(shù)的調(diào)用方法： command:(abc)

形如(defunc:abc()…)的自定義命令函數(shù)的調(diào)用方法：command:abc2025/5/9113四、應(yīng)用舉例——形狀特征法繪制傳動(dòng)軸(defunc:featurea() (setqp0(getpoint"\n插入點(diǎn)：")) (setqalf(getanglep0"\n旋轉(zhuǎn)角：")) (setqd(getdistp0"\n軸徑：")) (setqc(getdistp0"\n倒角寬：")) (setqp2(polarp0(+(*0.5pi)alf)(-(*0.5d)c))) (setqp1(polarp2(+(*0.25pi)alf)(*1.414c))) (setqp3(polarp2(+(*1.5pi)alf)(-d(*2c)))) (setqp4(polarp1(+(*1.5pi)alf)d)) (command"line"p1p2p3p4\033);或(command"line"p1p2p3p4\e)或(command"line"p1p2p3p4""))dp1p4p3p2c圖8-32(a)featureap02025/5/9114(defunc:featureg() (setqp0(getpoint"\n插入點(diǎn)：")) (setqalf(getanglep0"\n旋轉(zhuǎn)角：")) (setqL(getdistp0"\n鍵槽長(zhǎng)：")) (setqb(getdistp0"\n鍵槽寬：")) (setqr(*0.5b)L1(-Lb)) (setqp1(polarp0(+(*0.5pi)alf)r)) (setqp2(polarp1alfL1)) (setqp3(polarp2(+(*1.5pi)alf)b)) (setqp4(polarp1(+(*1.5pi)alf)b)) (command"pline"p1p2"a"p3"L"p4"a""cl"))p1p3p2bp4L圖8-32(g)featureap0L12025/5/91158.6 字符生成技術(shù) 在圖形系統(tǒng)里，字符通常不只是鍵盤(pán)上的可寫(xiě)字符，還包括專(zhuān)用符號(hào)和漢字。一、生成字符的方法用點(diǎn)的矩陣表示字符，即點(diǎn)陣法：在點(diǎn)的陣列里，一些點(diǎn)處于某種狀態(tài)（亮），其余點(diǎn)處于另一種狀態(tài)（暗），就形成了字符。通常將點(diǎn)陣以位圖方式存在字體緩沖區(qū)中，易失真，用于不需改變其大小和方向的場(chǎng)合。用一組矢量表示一個(gè)字符，即矢量法：每一個(gè)字符為一獨(dú)立圖形，常用字體文件描述字符的矢量，通過(guò)對(duì)矢量圖形的變換可以得到任意大小和方向的字符，因此圖形系統(tǒng)常用矢量字符。返回第八章2025/5/9116二、在AutoCAD環(huán)境下定義字符1、形和形文件 形（Shape）是由直線(xiàn)、圓弧這樣一些矢量組成的特殊實(shí)體，常用于定義字母、數(shù)字、漢字或?qū)Ｓ梅?hào)。形文件是記錄形定義的文件，形的源文件的擴(kuò)展名為“.shp”，經(jīng)編譯后的目標(biāo)文件名為“.shx”。AutoCAD提供的各種西文字體以及數(shù)學(xué)、天文、地圖、氣象和音樂(lè)符號(hào)就是通過(guò)形定義的。

2025/5/9117形（Shape）與塊（Block）的區(qū)別 調(diào)用一個(gè)形與調(diào)用一個(gè)塊（Block）在形式上雖然類(lèi)似，但圖形系統(tǒng)對(duì)二者的管理是不同的。塊在本作業(yè)內(nèi)部定義，形由文件在作業(yè)外部支持。調(diào)用一個(gè)形只是將形碼（名）、變換參數(shù)（插入點(diǎn)、比例、轉(zhuǎn)角）記錄于本作業(yè)，組成形的矢量只是變換到幀緩沖區(qū)，并不存入本作業(yè)。而塊無(wú)論是否被調(diào)用，被定義時(shí)就占用了本作業(yè)的一些存儲(chǔ)空間。因此將最常用的符號(hào)定義為形，即可顯著地節(jié)省存儲(chǔ)空間，也可以為多個(gè)作業(yè)所公用。2025/5/91182、形的定義每個(gè)形文件可定義多個(gè)形，每個(gè)形的定義包含一個(gè)標(biāo)題行和若干描述行。標(biāo)題行格式：*<形編號(hào)>，<描述該形的字節(jié)數(shù)>,<形名稱(chēng)>* ：標(biāo)題行的專(zhuān)用標(biāo)記，表示形定義的開(kāi)始，頂格寫(xiě)，不要留空格；2025/5/9119標(biāo)題行(續(xù)）形編號(hào)：形的唯一標(biāo)記，只占一個(gè)字節(jié)，其范圍為0-255。在同一形文件中，形編號(hào)必須是唯一的。用戶(hù)定義形時(shí)編號(hào)范圍是0-9，11-31，130-255之間。其余被鍵盤(pán)上的可寫(xiě)字符所占用，它們的ASCII碼就是各自的形編號(hào)。如形編號(hào)10——回車(chē)換行，127(%%d)——度的符號(hào)“0”，128(%%p)——公差用符號(hào)“±”，129(%%c)——直徑符號(hào)“φ”。字節(jié)數(shù)：該形描述行的總字節(jié)數(shù)，不能超過(guò)2000。形名稱(chēng)：調(diào)用該形的標(biāo)識(shí)。由大寫(xiě)字母和數(shù)字表示。2025/5/9120描述行 描述行是用數(shù)字或字母來(lái)描述線(xiàn)段、弧的大小和方向的。描述行由若干個(gè)用逗號(hào)分開(kāi)的代碼（占一個(gè)字節(jié)）組成，并以“0”為形文件的結(jié)束符?；剀?chē)換行也起逗號(hào)的作用。字節(jié)中帶有前導(dǎo)零的是16進(jìn)制，無(wú)前導(dǎo)零的是十進(jìn)制。由于每個(gè)代碼只占一個(gè)字節(jié)，因此最大值為255（0FF）。

代碼分為專(zhuān)用碼和矢量描述碼。2025/5/9121（1）專(zhuān)用碼專(zhuān)用碼是AutoCAD規(guī)定的，它們的含義如下：000——形定義結(jié)束，可寫(xiě)成“0”；001——落筆；002——抬筆；003——用下一字節(jié)去除其后的所有矢量；004——用下一字節(jié)去乘其后的所有矢量；005——當(dāng)前位置進(jìn)棧；006——出棧，棧頂元素為當(dāng)前位置；007——調(diào)用其它形，該碼下一字節(jié)為被調(diào)用形的形編號(hào)；2025/5/9122008——下兩字節(jié)分別為（Δx,Δy）,用以定義一直線(xiàn)段；009——其后2n+2個(gè)字節(jié)分別為（ΔX1,ΔY1）,（ΔX2,ΔY2）,…,（ΔXn,ΔYn），并以0，0結(jié)束，用以定義一連續(xù)n段直線(xiàn)。00A——用下兩個(gè)字節(jié)定義八分圓??；00B——用下五個(gè)字節(jié)定義任意圓??；00C——用下3個(gè)字節(jié)以（Δ

X,Δ

Y,凸度）方式定義一個(gè)圓??；00D——用下3n+2個(gè)字節(jié)分別為（Δ

X1,Δ

Y1,凸度1），（Δ

X2,Δ

Y2,凸度2）,…,（Δ

Xn,Δ

Yn,凸度n）,并以0，0結(jié)束，用以定義多個(gè)連續(xù)的圓弧。00E——用于在水平和垂直方向兩種方式下繪制形。2025/5/91231023FEDCAB987654（2）矢量描述標(biāo)準(zhǔn)矢量：描述標(biāo)準(zhǔn)矢量只用一個(gè)字節(jié)，高4位表示矢量的長(zhǎng)度，低4位表示矢量的方向。標(biāo)準(zhǔn)矢量有16個(gè)方向，最大步長(zhǎng)為15，不需要專(zhuān)用碼事先說(shuō)明。標(biāo)準(zhǔn)矢量見(jiàn)下圖。上圖紅線(xiàn)所示標(biāo)準(zhǔn)矢量可描述為05E。2025/5/9124

借助08碼描述一般矢量 08碼定義了其后兩字節(jié)分別為（Δx,Δy）,用以定義一直線(xiàn)段，它們的取值范圍是-128——+127，“+”號(hào)可選，用圓括號(hào)可改善形文件的可讀性。如：8,（1,-2）表示該矢量以當(dāng)前點(diǎn)為原點(diǎn)，Δx移動(dòng)了1，Δy移動(dòng)了-2。借助09碼描述任意多個(gè)連續(xù)的矢量 其后2n+2個(gè)字節(jié)分別為（ΔX1,ΔY1）,（ΔX2,ΔY2）,…,（ΔXn,ΔYn），并以（0，0）結(jié)束，用以定義一連續(xù)n段直線(xiàn)。2025/5/9125借助0A（10）碼描述一個(gè)八分圓弧 用下兩個(gè)字節(jié)定義八分圓弧。格式為：0A,<半徑>,±SC

S是八分圓弧的起始位置，C是這個(gè)八分圓弧包含1/8圓弧的數(shù)量，逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?。若圓為整圓，則C為0。2025/5/912610765432（a）八分圓弧的起始位置圖8-37八分圓弧10432（b）所示圖形的形描述為0A,(4,-044)2025/5/91273、形的編譯和調(diào)用工作內(nèi)容定義形文件編譯形文件裝入形文件調(diào)用形工具文本編輯程序COMPILE命令LOAD命令SHAPE命令結(jié)果得到形的源文件(*.shp)得到形的目文件(*.shx)該形文件上的形可被調(diào)用繪制形形從定義到調(diào)用的過(guò)程如下表：2025/5/9128調(diào)用形：Command:Shape

Shapename(or?): StartingPoint: Height<1.0>: RotationAngle<0>:2025/5/91294、應(yīng)用舉例1）用標(biāo)準(zhǔn)矢量定義漢字“中”(見(jiàn)下圖）：該形完整的定義如下：*130,17,ZHONG3,5,2,020,1,054,2,029,1,02C,040,024,048,2,04E,010,0SE該形描述行的前兩個(gè)字節(jié)（3，5），其含義是其后所有矢量均被5除。2025/5/91302、用0A碼定義下圖該形完整的定義如下：*133，15，LA020,0A,2,-044,0A,2,-044,0A,2,-044,0A,2,-044,020,0SE2025/5/91313、寫(xiě)出下圖粗糙度符號(hào)的形文件定義：該形完整的定義如下：

*135,19,CCD3,14,2,040,1,9,（4,7）,（-8,0）,（-7,4）,（8,14）,（0,0）,2,0EC,0SE①(④)②③⑤注：走筆路線(xiàn)為：S-①-②-③-④-⑤-E2025/5/91328.7 界面設(shè)計(jì)技術(shù) 界面是用戶(hù)與圖形系統(tǒng)信息交換的一種接口，用戶(hù)通過(guò)界面向圖形系統(tǒng)表達(dá)自己的意圖，如調(diào)用命令、輸入數(shù)據(jù)等，圖形系統(tǒng)也通過(guò)界面匯報(bào)當(dāng)前執(zhí)行情況，請(qǐng)示下一步工作或回答用戶(hù)提問(wèn)等。一、用戶(hù)界面的表現(xiàn)形式 圖形系統(tǒng)給用戶(hù)的第一印象就是界面的形式。如：屏幕布局：對(duì)作圖區(qū)、菜單區(qū)、信息交換區(qū)和系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)顯示區(qū)的屏幕布局。菜單樣式：常用的菜單有固定式、下拉式、彈出式。光標(biāo)樣式：如

對(duì)話(huà)框：是一種很好的人機(jī)交互界面。返回第八章2025/5/9133二、在AutoCAD環(huán)境下定義菜單 AutoCAD用文件定義菜單，擴(kuò)展名為.MNU的是菜單模板文件，擴(kuò)展名為.MNS的是菜單源文件，二者都是ASCII碼文件，可用任意純文本編輯程序按菜單結(jié)構(gòu)來(lái)建立。 調(diào)用菜單方法，在command狀態(tài)下用MENU命令將“.MNU”文件裝入即可。若是“ACAD.MNU”菜單文件，則AutoCAD系統(tǒng)自動(dòng)裝入。 根據(jù)AutoCAD提供的菜單文件文法，用戶(hù)可建立自己專(zhuān)用的菜單或擴(kuò)充現(xiàn)有菜單內(nèi)容，這是對(duì)AutoCAD進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)的一個(gè)重要途徑。2025/5/91341、菜單文件結(jié)構(gòu)：菜單文件的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖8-47。第一層為若干菜單段，每一菜單段下可包含子菜單，也可包含菜單項(xiàng)，菜單項(xiàng)是樹(shù)型邏輯結(jié)構(gòu)的終端節(jié)點(diǎn)，其中包含可執(zhí)行的命令。菜單文件菜單段1菜單段2菜單段n子菜單1子菜單2菜單項(xiàng)1菜單項(xiàng)2菜單項(xiàng)n菜單項(xiàng)1…………圖8-47菜單文件的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)2025/5/9135１）菜單段：“***”是段標(biāo)題的專(zhuān)用標(biāo)記。

一個(gè)菜單文件可以包含一個(gè)或多個(gè)菜單段，不同的菜單段由不同的菜單段標(biāo)題來(lái)區(qū)分。菜單區(qū)與相應(yīng)的菜單段標(biāo)題見(jiàn)表8-4所示。狀態(tài)欄提示信息***HELPSTRING圖形輸入板（數(shù)字化儀）菜單區(qū)（n從1到4）***TABLETn屏幕菜單區(qū)***SCREEN圖標(biāo)菜單區(qū)***IMAGE下拉菜單區(qū)（n從1到16）***POPn光標(biāo)菜單區(qū)(彈出式快捷菜單區(qū))***POP0、pop500~pop999輔助設(shè)備菜單區(qū)（n從1到4）***AUXn按鈕菜單區(qū)***BUTTONSn菜單區(qū)菜單段標(biāo)題表8-4菜單區(qū)與相應(yīng)的菜單段標(biāo)題2025/5/9136２）子菜單： “**

”是子菜單標(biāo)題專(zhuān)用標(biāo)記，名字由用戶(hù)定義，如**File、**Draw

等。

子菜單以下還可以設(shè)子菜單或菜單項(xiàng)。菜單段標(biāo)題之后的第一個(gè)子菜單為該段的根菜單。如：**File

ID_MnFile[文件(&F)]３）菜單項(xiàng)：為菜單樹(shù)的樹(shù)葉，它記錄著用戶(hù)要它所做的一些工作，如執(zhí)行命令，輸入數(shù)據(jù)，調(diào)用菜單等。2025/5/91372、菜單項(xiàng)文法一些字符在菜單文件中的特定含義1）空格：空格的作用相當(dāng)于回車(chē)。2）分號(hào)：分號(hào)“；”也相當(dāng)于回車(chē)，它的可讀性比空格好，而且可以結(jié)束文本或尺寸文本的內(nèi)容。3）加號(hào)：加號(hào)“+”用于續(xù)行，每個(gè)菜單項(xiàng)占一行，一行寫(xiě)不完，在該行尾放一個(gè)加號(hào)其余寫(xiě)到下一行。每個(gè)菜單項(xiàng)的內(nèi)容不超過(guò)256個(gè)字符。4）反斜扛“\”：反斜扛的作用是等待用戶(hù)輸入。5）“^”字符：該字符相當(dāng)于“ctrl”鍵，它不單獨(dú)使用，與其后的一個(gè)字符組合，構(gòu)成特定的含義。2025/5/9138菜單項(xiàng)文法（續(xù)1）其中：^B：SNAP（捕捉）命令的ON/OFF切換。^C：終止正在進(jìn)行的命令。^D：顯示光標(biāo)位置的方式切換。^E：等軸測(cè)平面方式切換。^G：GRID網(wǎng)絡(luò)的ON/OFF切換。^H：退格作用，倒退一個(gè)字符。^I：相當(dāng)于按Tab（制表）鍵。^M：執(zhí)行回車(chē)操作。^O：ORTHO（正交）方式的ON/OFF切換。2025/5/9139菜單項(xiàng)文法（續(xù)2）^P：在命令提示區(qū)顯示或不顯示來(lái)自菜單項(xiàng)的輸入控制。^Q：在圖形編輯狀態(tài)下，聯(lián)機(jī)打印的ON/OFF切換。^T：圖形輸入板（數(shù)字化儀）的ON/OFF方式切換。^V：激活下一個(gè)視窗。6）星號(hào)：如果菜單項(xiàng)的工作內(nèi)容是以“*^C^C”開(kāi)頭時(shí)，當(dāng)該菜單項(xiàng)被拾取后，自動(dòng)重復(fù)地用該菜單項(xiàng)的命令連同選擇項(xiàng)響應(yīng)“Command：”提示，直至用Ctrl+C結(jié)束它。

2025/5/91407）

$:用于菜單項(xiàng)換頁(yè)，格式如下：

$Section=Submenu其中，Section是指菜單段的種類(lèi)（見(jiàn)下面）,Submenu是被調(diào)用的子菜單名。S——固定屏幕菜單段，P0、POP500~POP999——光標(biāo)菜單段(彈出式快捷菜單區(qū))，P1—P16——下拉菜單段，I——圖標(biāo)菜單段，B1—B4——按鈕菜單段，T1—T4——圖形輸入板菜單段。2025/5/9141$Section=

（1）當(dāng)?shù)忍?hào)右邊為空時(shí)，執(zhí)行返回上一頁(yè)菜單。例如$S=A1，為調(diào)用名字為A1的屏幕菜單段的子菜單；$S=，為返回上一頁(yè)屏幕菜單。 （2）當(dāng)?shù)忍?hào)右側(cè)為字符“*”時(shí)具有特定含義，$I=*，顯示當(dāng)前圖標(biāo)菜單，$P0=*,顯示當(dāng)前光標(biāo)菜單。8)等號(hào)：用于菜單換頁(yè)，與“$”配合使用，見(jiàn)“$”。9)方括號(hào)：用于建立菜單項(xiàng)標(biāo)題。 如：[直線(xiàn)]^c^Cline2025/5/9142◆菜單項(xiàng)標(biāo)題菜單項(xiàng)標(biāo)題僅起對(duì)菜單項(xiàng)的注釋作用，也提高了菜單文件的可讀性。菜單項(xiàng)標(biāo)題放在括號(hào)之內(nèi)，方括號(hào)之后是該菜單項(xiàng)的工作內(nèi)容。如果是屏幕上各種菜單，有了標(biāo)題的菜單項(xiàng)，就只顯示標(biāo)題部分。菜單項(xiàng)并不一定必須有標(biāo)題。

◆菜單項(xiàng)舉例 1）[DRAW]$S=DR，顯示在屏幕上為“DRAW”，所做工作是調(diào)用屏幕菜單段的子菜單DR。2025/5/91432）[LINE]^CCLINE，顯示在屏幕上為“LINE”，^C用以終止正在進(jìn)行的命令，然后調(diào)用LINE命令，當(dāng)行尾不是“+”、“\”，“；”控制字符或空格時(shí)，AutoCAD自動(dòng)增加一個(gè)回車(chē)操作。用兩個(gè)“^C”可以終止正在進(jìn)行的子命令和命令，例如正在注尺寸。3）[CIRC3P]*^C^CCIRCLE;3P,自動(dòng)連續(xù)地調(diào)用以３點(diǎn)方式畫(huà)圓。4）[CIRCR5]^C^CCIRCLE\5，調(diào)用畫(huà)圓命令，等待用戶(hù)輸入圓心，５被自動(dòng)作為半徑值。5）[DIM]$S=DIM^C^CDIM，調(diào)用屏幕子菜單DIM之后，調(diào)用DIM命令。6）[A3]^C^CLIMITS0,0420,297Z00MA，將繪圖范圍設(shè)置為０≤Ｘ≤420,０≤Ｙ≤297(3號(hào)圖)，再將這個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)于滿(mǎn)屏。2025/5/9144三、菜單設(shè)計(jì)應(yīng)用舉例在前面形狀特征法繪制傳動(dòng)軸的應(yīng)用舉例中，用AutoLISP語(yǔ)言定義了生成軸的形狀特征的7個(gè)命令?，F(xiàn)在，建立或修改現(xiàn)有菜單文件，實(shí)現(xiàn)從菜單上調(diào)用這些命令。條件：用AutoLISP語(yǔ)言定義的命令，只有將其所在文件裝入之后才能被調(diào)用，如果文件名為“ACAD.LSP”，AutoCAD啟動(dòng)后自動(dòng)將其裝入。3、編譯和調(diào)用菜單文件:Command:menu,

彈出對(duì)話(huà)框選擇菜單文件名即可。

2025/5/91451、在屏幕固定菜單區(qū)上增加有關(guān)傳動(dòng)軸的形狀特征命令的菜單