AutoLISP程序實現夾具三維建模造型設計

孫延新

摘 要：隨著計算機技術的飛速發展，AutoCAD制圖軟件在工業設計產品上應用越來越廣泛，而作為AutoCAD的高級編程語言autoLISP也被廣泛使用。AutoLISP是一種圖形編輯語言，具有強大的圖形處理能力，是計算機輔助設計和制造CAD/CAM的編程語言。

關鍵詞：autoLISP；CAD/CAM；夾具

1 CAD/CAM是數字化信息逐步形成的新技術，是20世紀最杰出的工程成就之一。AutoLISP作為高級編程語言，最典型的應用就是實現二維平面圖和三維參數建模設計，他能直接調用AutoCAD命令，是一款強大的圖形編輯語言，因AutoLISP語言靈活，易于學習，使它成為了實用性很強的圖形程序語言。

1.1 AutoLISP語言簡介

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

1.2 AutoLISP程序語言的特點：AutoLISP是在LISP原語言基礎上，增加了很多適用于AutoCAD的特殊功能；AutoLISP中的指令都是以函數的形式出現的，它沒有語句概念和語法結構，執行AutoLISP程序就是執行函數指令，再調用其他函數指令；AutoLISP把數據和程序統一表達，即可以把程序當作數據來處理，也可以把數據當作程序來執行；AutoLISP中的程序運行過程就是函數求值的過程。

1.3 Visual LISP的啟動界面

VISUAL LISP是 AutoCAD自帶的一個集成的可視化AutoLISP開發環境，它提供了一個完整的集成開發環境（IDE），可以實時調試AutoLISP命令。因為Visual LISP集成于AutoCAD系統內部，所以它并不能獨立于AutoCAD運行，因此用戶必須先啟動AutoCAD，然后才能進入Visual LISP IDE環境。啟動Visual LISP的方式為：

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

命令行：vlide（或vlisp）

退出Visual LISP。

2 AutoLISP在夾具設計中的應用

2.1 鉆床夾具又稱鉆模，因為大部分都具有刀具導向裝置，是引導刀具的元件，用來保證加工位置的精確度，防止加工過程中刀具產生偏斜。

2.2 夾具體

鉆床的夾具體一般不設定位或導向裝置，通過底面支腳安放在鉆床的工作臺上，可直接用鉆套找正并用壓板壓緊

圖1 夾具三維建模

2.3 夾具總體設計方案

根據設計圖紙所給定的設計形狀和尺寸，分析圖形的幾何特征和造型的特點，來確定設計方案。按照設計方案先用AutoLISP語言實現三維特征建模，對其結構、形狀進行編程，自動生成二維平面圖和三維建模造型，從而實現模擬加工和裝配。

2.4 夾具設計思路及步驟

2.4.1 從零件平面二維圖做起，分析其結構形式，用AutoLISP繪制出單個零件三維視圖。

2.4.2 使用AutoLISP語句組合，使圓柱、矩形等形狀直接生成三維視圖，將空間各定位點組合構成一個完整的零件整體。

2.4.3 用AutoLISP語言編程繪制出單個零件三維視圖并運行成功后，再依次進行裝配調試。

2.4.4 AutoLISP編程經load調用編制成裝配圖和爆炸圖程序。

2.4.5 最后是系統菜單的設計。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”設計的全部內容，從而實現了菜單與程序間的匹配。

3 夾具各零件程序塊的設計

3.1首先建立起三維實體模板，依次轉換坐標位置，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，在編寫螺柱的程序，使其繪制出螺柱，在次使用subtract命令繪制出其螺紋孔。

3.2 支腳的設計與編程

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行倒角。此程序為

（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。在依次編寫支腳上體的螺紋部分。塊插入程序為：（command "insert" "zj0" （list 0 0 0）

3.3 螺釘的設計與編程

（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 夾具程序設計菜單結構

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

4 結束語

從上述制作夾具的語言程序可以看出，AutoLISP語言程序靈活，語句短小精簡，具有智能編程語言的特點，使制圖時間大大節省。

參考文獻

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