毕业设计论文液压启闭机油缸参数化实体造型程序设计.doc

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1、 毕 业 设 计（论 文）液压启闭机油缸参数化实体造型程序设计专业年级2007级机械工程及自动化学号姓名指导教师评 阅 人二一一年六月中国 南京一种嵌入式系统的辅助掉电保护方案研究 任务书河海大学本科毕业设计（论文）任务书（理工科类）、毕业设计（论文）题目液压启闭机油缸参数化实体造型程序设计、毕业设计（论文）工作内容（从综合运用知识、研究方案的设计、研究方法和手段的运用、应用文献资料、数据分析处理、图纸质量、技术或观点创新等方面详细说明）：根据某设计单位液压启闭机油缸的设计图纸，对液压启闭机油缸进行参数化实体造型CAD程序设计，包括总体设计、模块设计、数据接口设计等。要求在AutoCAD200

2、4以上版本平台上，用Visual LISP（或AutoLISP）语言开发油缸的实体造型CAD程序，参数变化时，能自动生成其三维实体。结构的尺寸参数存储，修改和读取可采用数据文件形式或对话框方式。并翻译相关的英文文献资料。综合应用机械设计基础、机械制图、机械CAD、程序设计语言等专业基础知识，采用自顶向下和自底向上相结合的设计方法，先进行功能模块分解，在此基础上，进行各模块的程序设计，包括活塞、活塞杆、缸体、上下盖、导向套、吊头、机架、复合轴承等各零部件的实体造型CAD程序设计，最后将各模块进行集成，完成油缸的实体造型功能。、进度安排第12周 英文文献翻译，调研、资料收集。第34周 熟悉油缸结构

3、，进行总体设计，熟悉AutoCAD实体造型功能。第56周 学习Visual LISP ( 或AutoLISP) 程序设计语言。第712周 模块设计、零部件实体造型程序设计。第 13 周 模块集成，调试。第1416周 撰写毕业设计论文，准备答辩。、主要参考资料1 梁雪春，催洪斌，吴义忠，曹康。Auto LISP实用教程M。北京：人民邮电出版社，1998。2 陈伯雄，冯伟。Visual LISP for AutoCAD 2000 程序设计M。北京：机械工业出版社，2001。3 李长勋。AutoCAD Visual LISP程序开发技术M。北京：国防工业出版社，2005。4 李学志。Visual L

4、ISP程序设计M。北京：清华大学出版社，2006。5 关汝辑。应用Auto LISP处理AutoCAD图形数据，汽车J，2003（3）。6 Autodesk公司。AutoCAD R2004 USERS GUIDE，2004。指导教师： 朱炳麒 ， 2010 年 12 月 17 日学生姓名： 黄凯程 ， 专业年级：机械工程及自动化2007级系负责人审核意见（从选题是否符合专业培养目标、是否结合科研或工程实际、综合训练程度、内容难度及工作量等方面加以审核）：该毕业设计题目选题符合机械工程及自动化专业本科生培养目标，选题结合工程实际，同意开题。系负责人签字： ， 2010 年 12 月 20 日液压

5、启闭机油缸参数化实体造型程序设计 摘要摘要 AutoCAD是一套向量式计算机辅助制图软件，可以广泛的应用于机械，化工，电机，电器，结构，建筑，室内设计，地图绘制等各行各业中的工作图绘制。而各个行业都有其特有的制图方法及所需的绘图功能，如果将这些功能都放进来，AutoCAD 将会变得庞大而笨拙。由此，AutoCAD提供了程序应用界面，及本文中应用到，以AutoCAD作为平台的Auto LISP语言。它是AutoCAD的二次开发语言，应用它可以快速地生成理想的三维实体。而这三维实体可以方便地应用于其他领域或项目，大大提高了各领域的工作效率。本文综合应用工程制图、CAD技术等专业基础知识，在AUTO

6、CAD2004平台上，用AUTOCAD内嵌的程序设计语言AUTOLISP语言，分析各个零件的结构，对液压启闭机油缸进行参数化设计，结构的几何数据可用数据文件形式进行存储、修改、和读取，然后在软件中载入及运行程序即可生成需要的三维图形。在本文的开始，先介绍了CAD技术的发展历史和相关知识，再介绍AUTOCAD软件的特点和发展历史。然后介绍了AUTOLISP程序设计语言，它的特点和以及在三维图形设计上应用的基本指令，还有启用 Auto LISP 编辑器，载入程序等应用的操作步骤。最后介绍了对各个零件的程序设计方法及各个参数数据所代表的意义。利用AUTOLISP语言对图形参数化，只要对其参数改变，就

7、能自动生成其对应图形，提高的效率，满足了不同工作环境的需求。关键词：液压启闭机，油缸，CAD，AutoLISP，参数化，程序 液压启闭机油缸参数化实体造型程序设计 AbstractAbstract Auto CAD is a software set of vector type computer-assisted mapping and can be widely used in mechanical, chemical, motor, electric appliance, structure, architecture, interior design, the map and othe

8、r industries work chart drawing. But each profession has its special drawing method and drawing function, if put these all functions in it, AutoCAD will become large and clumsy. Thus, AutoCAD provides program application interface, and in this article, the application to the Auto LISP language with

9、AutoCAD as platform.It is the second development language of Auto CAD .We can quickly get the three-dimensional entity applied it. And this 3d entity can be easily applied to other areas or project, greatly improving in work efficiency of many areas . Based on the comprehensive application engineeri

10、ng graphics and CAD technology, basic specialized knowledge, in AUTOCAD2004 platform, using the AUTOLISP language embedded with AUTOCAD programme, analysis of the structure of various parts, then parametric design the oil cylinder for trashway , the geometric data of the structure datas are availabl

11、e in form of data file can be storaged, modified, read, and then load and run the program the software can generate 3d graphic we need .In the beginning of this paper, first introduced CAD technology development history and relevant knowledge, then introduce AUTOCAD software features and development

12、 history. Then introduces AUTOLISP programming language, its characteristics and the basic instructions of application in 3d graphic design , and the applications of enabled Auto LISP editor, load program operation procedure . At last, the paper introduces the different parts of the program design m

13、ethod and various significance of parameters datas . Use of graphics AUTOLISP language on the parametric, just changing parameters, we can automatically generate its corresponding graphics,this language can improve work efficiency, and meets the needs of different working environment.Keywords: oil c

14、ylinder for trashway ，CAD ，Auto LISP ，Parameter ，Programme液压启闭机油缸参数化实体造型程序设计 第一章 目录目录摘要IAbstractI第一章 绪论 1第一节 CAD技术的概念 1第二节 CAD技术发展史 1第三节 系统组成 3第四节 系统功能 4第五节 研究背景及方向 6第二章 Auto LISP语言 7第一节 Auto CAD简介7第二节 AutoCAD三维制图 8 第三节 Auto LISP简介 9第四节 关于Visual LISP11第五节 软件的界面及使用方法12第三章 Auto LISP在3D绘图中的应用 17第一节 三维绘

15、图概述17第二节 Auto LISP三维造型基础 18第四章 液压启闭机油缸参数化实体造型程序设计21第一节 吊头21第二节 导向套23第三节 法兰24第四节 缸筒25第五节 刮污圈27第六节 活塞28第七节 活塞杆29第八节 机架30第九节 螺母32第十节 密封端盖34第十一节 上盖35第十二节 下盖36第十三节 管夹垫参数化程序示例38第五章 总结与展望42参考文献 43致谢 44液压启闭机油缸参数化实体造型程序设计 第一章 绪论第一章 绪论 第一节 CAD技术的概念 CAD（Computer Aided Design），全称计算机辅助设计，就是利用计算机系统辅助于工程设计的产生、修改、分

16、析、优化和绘图。CAD技术是现代产品中广泛采用的设计方法和手段，CAD是一种用计算机硬软件系统辅助人们对产品或工程进行设计的方法与技术，包括设计、绘图、工程分析与文档制作等设计活动，它是一种新的设计方法，也是一门多学科综合应用的新技术。CAD技术是一项综合性的、集计算机图形学、数据库等计算机及其他领域知识于一体的高新技术；它是先进制造技术的重要组成部分，也是提高设计水平、缩短产品开发周期的一项关键技术。CAD技术的特点是涉及面广而复杂、技术变化快、竞争激烈，而且投资大、风险高、产出高。现代有名的CAD/CAM软件都是规模巨大、功能众多、系统复杂，所以投资大、开发周期长，难以及时跟上硬件和开发环

17、境的迅速发展，以及广大用户需求的变化和不断增长的要求。10-11CAD技术涉及以下一些基础技术：（1）图形处理技术 如自动绘图、几何建模、图形仿真及其它图形输入、输出技术。（2）工程分析技术 如有限元分析、优化设计及面向各种专业的工程分析等。（3）数据管理与数据交换技术 如数据库管理、产品数据管理、产品数据交换规范及接品技术等。（4）文档处理技术 如文档制作、编辑及文字处理等。（5）软件设计技术 如窗口界面设计、软件工具及软件工程规范等。10-11第二节 CAD技术发展史 CAD技术的发展和形成至今已有50余年的历史，自20世纪50年代交互式图形处理技术的出现，CAD技术经历了由单纯的二、三维

18、绘图到覆盖几何造型、工程分析、模拟仿真、设计文档生成等大量产品设计活动的发展过程。 CAD技术的核心和基础是计算机图形处理技术，因此，CAD技术的发展跟计算机图形学的发展密切相关。20世纪50年代，作为美国麻省理工学院（MTI）研究的旋风1号（WhirlwindI）计算机的附件，第一台图形显示器诞生。该显示器可以显示一些简单的图形，但因其只能进行显示输出，故称之为“被动式”图形处理。随后，MTI林肯实验室在旋风计算机上开发出了SAGE空中防御系统，第一次使用了具有指挥和控制功能的CRT显示器。利用该显示器，使用者可以用光笔进行简单的图形交互操作，这预示着交互式计算机图形处理技术的诞生和CAD技

19、术雏形的出现。 20世纪50年代是交互式计算机图形学和以其为基础的CAD技术发展的重要时期。1962年，MIT林肯实验室的Ivan.E.Sutherland在其博士论文一个人-机能信的图形系统中，首次提出了“计算机图形学”这个术语。并提出了“交互技术”、“分层存储符号的数据结构”等一些至今还在使用的基本概念和技术，他开发的Sketchpad图形软件包可以实现在计算机屏幕上进行图形显示与修改的交互操作。美国的一些大公司和实验室开展了计算机图形学的大规模研究，并开抬出现CAD这一术语。20世纪60年代中后期，开始出现了具有实用功能的CAD系统。如美国通用汽车公司用于汽车车身三维曲面设计的DAC-I

20、系统、洛克希德飞机制造公司集设计、制造于一体的CADAM系统、贝尔电话公司用于印制电路设计的GRAPHICl系统等。20世纪60年代后期，随着廉价的存储式显示器进入市场以及计算机其它硬件设备价格的下降，CAD系统逐渐被许多中小企业所接受，并逐渐形成了CAD技术产业。 20世纪70年代，交互式计算机图形处理技术日趋成熟，在此期间出现了大量的研究成果，计算机绘图技术也得到了广泛的应用。与此同时。基于电视技术的光栅扫描显示器的出现也极大地推动了计算机图形学和CAD技术的发展，但当时的CAD技术只能解决些简单的产品设计问题，如二维绘图及三维线框造型等20世纪70年代末到80年代，随着工程工作站和微型计

21、算机的出现，计算机图形学进入了一个新的发展时期，并推动了CAD技术的普及。同时由于工业界意识到了CAD技术对生产的巨大促进作用，对CAD技术提出了各种要求和期望，从而导致了新理论新算法的大量涌现，最重要的是实体造型理论及系统的发展与应用。在当时，分布式联网的工作站是CAD 系统的典型硬件环境，并开始出现了在微型计算机上的CAD应用软件；CAD技术由绘制二维工程图，发展到三维造型、自由曲面设计、机构分析与仿真等工程应用，出现了许多成熟的CAD软件。为了提高CAD软件与设备无关性和移植性，同时为满足不同CAD系统间的数据交换要求，在此期间相继推出了有关的图形标准，如计算机图形接口、程序员层次交互式

22、图形系统，以及初始图形交换规范、产品模型数据转换标准等。20世纪90年代以来，CAD的造型技术不断完善，广泛采用了特征造型和基于约束的参数化和变量化造型方法，并向集线框、表面、实体造型统一表示的非流形形体造型发展。随着信息技术的发展，CAD技术也由过去的单机或局部分布式联网工作方式向基于网络的设计发展。同时，计算机技术的飞速发展，也为CAD技术的应用提供了强大的硬件支持环境。我国CAD技术的研究始于20世纪60年代，但当时的研究应用范围极小，主要集中于少数高等院校和军工系统。从20世纪80年代中期开始，原国家科委及有关部委将 CAD 技术的应用提到了重要日程，开始在相关行业推广CAD应用技术。

23、20世纪90年代，原国家科委又协同各部委成立了全国CAD应用工程小组，开展我国CAD应用工程，以将CAD技术转化为现实的生产力。与此同时，各高等院校和科研机构对CAD技木的基础理论与软件开发了大量的研究，并取得了丰硕的成果。经过十几年的努力，我国已初步建立起具有一定市场规模的拥有自主版权的CAD软件产业；在全国范围内建立了CAD应用网络和咨询服务体系；结合CAD应用工程的需要，富有成效地开展了科学研究；创建了一套CAD应用工程管理工作体系、措施和办法。目前，我国在涉及产品及工程设计的各领域己广泛采用CAD技术，并发挥着重要的作用。 目前CAD技术仍在不断发展，未来的CAD技术为新产品设计提供了

24、一个综合性的环境支持系统，它能全面支持异地的、数字化的、采用不同设计哲理与方法的设计工作。近年来，先进制造技术的快速发展带动了先进设计技术的同步发展，CAD技术正经历着由传统向现代设计技术的转变。为此，清华大学重秉枢教授等学者提出了“现代CAD技术”这一概念。“现代CAD技术”是指在复杂的大系统下，支持产品自动化设计的设计理论、设计方法、设计环境和设计工具各相关技术的总称，它们能使设计工作实现集成化、网络化和智能化，达到提高产品设计质量和缩短设计周期的目的。CAD技术的未未发展集中体现在集成化、网络化和智能化的实现上。集成化、网络化和智能化是CAD技术所追求的功能目标。集成化要能支持信息集成、

25、过程集成与企业集成，其涉及的技术主要包括数字化建模、过程协调与管理、产品数据交换及各种CAD、CAM工具等。网络化要能支持动态联网中设计所需的环境与设计技术。智能化是指在实现集成化和网络化时采用的智能技术，如人工智能、专家系统技术等。10-11第三节 系统组成通常以具有图形功能的交互计算机系统为基础，主要设备有：计算机主机，图形显示终端，图形输入板，绘图仪，扫描仪，打印机，磁带机，以及各类软件。10-11 CAD系统的体系结构1. 应用软件：CAD工程应用软件。2. 支撑软件： (1). CAD工具软件：Auto CAD Solid Works Pro/E (2). 数据库系统：Oracle

26、Sybase3. 系统软件：(1). 网络协议：TCP/IP，SPX/IPX (2). 操作系统：Windows 3.x，Windows95/98/NT4. 硬件系统：网络，计算机，绘图机，打印机第四节 系统功能1.功能特点 (1)设计组件重用(Reuse of design components) (2)简易的设计修改和版本控制功能(Ease of design modification and versioning) (3)设计的标准组件的自动产生(Automatic generation of standard components of the design) (4)设计是否满足要求和

27、实际规则的检验(Validation/verification of designs against specifications and design rules) (5)无需建立物理原型的设计模拟(Simulation of designs without building a physical prototype) (6)装配件(一堆零件或者其它装配件)的自动设计 (7)工程文档的输出，例如制造图纸，材料明细表(Bill of Materials) (8)设计到生产设备的直接输出 (9)到快速原型或快速制造工业原型的机器的直接输出 2. 基本功能平面绘图 能以多种方式创建直线、圆、椭圆、

28、多边形、样条曲线等基本图形对象。 绘图辅助工具 Auto CAD提供了正交、对象捕捉、极轴追踪、捕捉追踪等 绘图辅助工具。正交功能使用户可以很方便地绘制水平、竖直直线，对象捕捉可 帮助拾取几何对象上的特殊点，而追踪功能使画斜线沿定位点变得更加容易。 编辑图形 Auto CAD具有强大的编辑功能，可以移动、复制、旋转、阵列、拉伸、延长、修剪、缩放对象等。 标注尺寸 可以创建多种类型尺寸，标注外观可以自行设定。 书写文字 能轻易在图形的任何位置、沿任何方向书写文字，可设定文字字体、倾斜角度及宽度缩放比例等属性。 图层管理功能 图形对象都位于某一图层上，可设定图层颜色、线型、线宽等特性。 三维绘图

29、可创建3D实体及表面模型，能对实体本身进行编辑。 网络功能 可将图形在网络上发布，或是通过网络访问AutoCAD资源。 数据交换AutoCAD提供了多种图形图像数据交换格式及相应命令。 二次开发AutoCAD允许用户定制菜单和工具栏，并能利用内嵌语言Autolisp、Visual Lisp、VBA、ADS、ARX等进行二次开发还可以加载运行脚本，实现系统本身所没有的功能，比如三维自动旋转。10-11 3.三维图形表示法随着CAD技术的发展，出现了许多种三维模型的表达方法，使得三维CAD技术的应用成为可能。常见的三维模型的表达方法有以下几种:(1)构造型立体几何表达法(Constructive

30、Solid Geometry，简称CSG法)它采用布尔运算法则(并、交、减)，将一些简单的三维几何基元(如立方体、圆柱体、环、锥体)加以组合、变化成复杂的三维模型实体，这种方法的优点是，易于控制存储的信息量，所得到的实体真实有效，并且能方便地修改形状。此方法的缺点是:可用于产生和修改实体的算法有限，构成图形的计算量很大。(2)边界表达法(Boundary/Representation，简称Brep)它根据顶点、边和面构成的表面来精确地描述三维模型实体。这种方法的优点是，能快速地绘制立体模型。此方法的缺点是，它的数据是以表格形式出现的，空间占用量大，修改设计不如CSG法简单，描述缺乏唯一性。(3

31、)参数表达法(Parameter Representation)对于自由曲面，难于用传统的几何基元来进行描述，可用参数表达法。这些方法借助参数化样条、贝塞尔b(ezier)曲线和B样条来描述自由曲面，它的每一个x， y， z坐标都呈参数化形式。各种参数表达格式的差别仅在于对曲线的控制水平，即局部修改曲线而不影响临近部分的能力，以及建立几何体模型的能力。其中较好的一种是非一致有理B样条法，它能表达复杂的自由曲面，允许局部修改曲率，能准确地描述几何基元。(4)单元表达法(Cell Representation)单元表达法起源于分析(如有限元分析)软件，在这些软件中，要求将表面离散成单元。典型的单元

32、有三角形、正方形或多边形，在快速成型技术中采用的三角形近似(将三维模型转化成STL格式文件)，就是一种单元表达法在三维面的应用形式。人们在设计零件时的原始冲动是三维的，是有颜色、材料、硬度、形状、尺寸、位置、相关零件、制造工艺等等关联概念的三维实体，甚至是带有相当复杂的运动关系的三维实体。只是由于以前的手段有限，人们不得不共同约定了在第一象限(美国是第三象限)平行正投影的二维视图表达规则，用有限个相关联的二维投影图表达自己的三维设想。但是，二维绘图在许多情况下，表达信息是不唯一和不完整的，必须不断修正和完善，才能表达清楚。而且它不能完全表述其设计意图，难于完全表现出思维中零部件的材料、形状、尺

33、寸、相关联零件等三维实体。现在的支持软件使得人们能够直接由思维中的三维模型开始设计，有了表达全部几何参数和设计构想的可能，使得整体设计过程能够在三维模型中分析与研究，并能使用统一的数据，因而能够更好地完善其设计思想。三维CAD系统中还有三维/二维的全相关性。三维CAD系统中的工程图设计与一般二维设计系统不完全相同，可以直接由三维模型投影而成，从而保证各个视图的正确性，除基本标准的三视图外，还可以生成轴测图、向视图、各种剖视图、局部视图等。在不同的设计环境中，模型都是相互关联的，三维CAD系统中三维/二维的全相关性可以保证设计的修改在三维与二维模型中保持一致。在三维的CAD产品设计中，可以调节渲

34、染所设计产品的一些基本属性，如光源设置，模型属性(颜色、透明度、反射系数等)，还可以设置模型的颜色、纹理、反射、阴影等效果，从而达到渲染产品外观的效果。在三维CAD产品设计中，才可能建立充分而完整的统一的设计数据库，并以此为基础，对整体设计或部件进行有限元分析、应力应变分析、质量属性分析、空间运动分析、装配干涉分析、机构仿真、准确的二维工程图生成、外观色彩和造型效果评价、商业广告造型与动画生成等一系列的需求。这才是对设计全过程的辅助，这才是有明确技术效果和经济效益的CAD。因此，采用三维设计是设计理念的一种变革，是CAD真正应用的开始。10-11第五节 研究背景及方向 综合了以上的CAD发展背

35、景，在未来CAD技术发展将会是向着智能与自动而发展，当然其目的离不开是让我们的工作生活以及生产更加快捷与方便。而对于此研究的课题则同样是利用CAD的二次开发而让我们的工作变得方便，所以本文的研究基础 Auto LISP 语言就是我们应用的台阶，有关 Auto CAD 及Auto LISP 语言的介绍本文会在下一章详细介绍。而本文的研究内容就是如何利用 Auto CAD 及Auto LISP 语言将我们手中的二维图纸进行参数化实体造型。所谓参数化通俗点就是当二维图纸中尺寸数据数据发生变化时，我们可以将变化后的数据输入到一个数据对话框中，然后生成的实体将会对应着变化的数据有着相应的变化，这样一来我

36、们就可以用同样的程序来生成不同尺寸的实体从而满足了不同的生产要求。45液压启闭机油缸参数化实体造型程序设计 第二章 Auto LISP语言第二章 Auto LISP语言第一节 Auto CAD简介AutoCAD是美国Autodesk公司开发的一种向量式计算机辅助制图软件，最初版本是1982年推出的AutoCAD R1.0版本，经过10余次的版本更新，AutoCAD已从一个简单的绘图软件发展成为包括三维建模在内的功能十分强大的CAD系统，并可以广泛的应用于机械，化工，电机，电器，结构，建筑，室内设计，地图绘制等各行各业中的工作图绘制。最早期的AutoCAD制图可以说是十分的不便。在80年代后期A

37、utoCAD的早期版本由于当时鼠标应用的不普及，用AutoCAD制图十分的不便。当时基本上是为AutoCAD配上数字化仪，由于数字化仪价格不菲加上一块大大的板子，使用十分的不便，因此早期的AutoCAD制图基本上没有专业之分，基本上大家都是一笔一划使用相对坐标来制一些简单的图。随着计算机在各个领域的应用，AutoCAD在制图方面的发展可谓日新月异，AutoCAD的版本从80年代我们接触的R2.16到今天的R2004、R2005、R2006、R2007，无论从各种实用的功能到软件的易用易学及软件的容错性都有了极大的改善和提高，操作平台也从原来的DOS逐渐过渡到WIN9x、WIN2000/NT、W

38、INXP，AutoCAD本身也为各行各业提供了十分友好的外部接口，因此基于AutoCAD平台的二次开发也在各行各业得到了充分的发展。7-8AutoCAD拥有强大的功能，主要分为以下几个方面：绘图功能：绘图功能的作用是绘制各类几何图形，几何图形是由各种图形元素、块和阴影线组成，以及对绘制完成的图形进行标注。绘图功能是AutoCAD的核心。编辑功能：编辑功能是对已有图形进行的各种操作，包括形状和位置的改变、属性重新设置、拷贝、删除、剪切、分解等。设置功能：设置功能用于各类参数设置，如图形属性、绘图界限、图纸单位和比例以及各种系统变量的设置。辅助功能：这种功能的作用是帮助绘图和编辑，包括显示控制、列

39、表查询、坐标系建立和管理、视区操作、图形选择、点的定位控制、求助信息查询等。文件管理功能：用于图纸文件的管理，包括存储、打开、打印、输入和输出等。 三维功能：三维功能的作用是建立、观察和显示各种三维模型，包括线框模型、曲面模型和实体模型。数据库的管理与连接：该功能通过链接对象到外部数据库中实现图形智能化，并且帮助使用者在设计中管理和实时提供更新的信息。开放式体系结构：开放式体系结构为用户或第三厂家提供二次开发的工具，实现不同软件之间的数据共享与转换。如在3DSMAX等软件之间实行数据转换。15-16第二节 AutoCAD三维绘图一直以来，在工程设计与生产中，一般采用图纸设计的方法，即用二维的投

40、影图来表达物体的各种信息，设计人员要在脑海中构思出产品的立体形状，并根据投影原理，转化为便于在图纸上表达的二维视图，把设计意图表达出来。而生产者则要根据这些二维的投影图，想象出机件实际的三维形状，进行加工。随着计算机辅助设计与制造的飞速发展，利用先进的Auto CAD软件，直接画出三维实体图形，省去了中间转换过程，符合人的思维过程，减轻了设计工作量，增强了设计人员的创新意识。8-91显示控制三维图形不同于二维图形，它提供的是物体在三维空间中的真实结构，需要在显示器上对观察物体的效果模拟显示。在绘图过程中为了便于观察，总是要不断地改变观察的角度、远近，以提高绘图的效率和准确性，所以掌握三维图形的

41、显示控制方法是在三维图形设计过程中首先要掌握的技巧。Auto CAD提供用户正交视图、等轴测视图、视点设置和三维动态观察器等显示控制工具。在三维模型中，为了定位或检查已建模型的正确性，需创建多个视图，由于对每个视图都能设置观察方向，也可对每个视图建立用户坐标系，在命令执行过程中能够从一个视图转向另一个视图作图。在作图时可采用常用的四个视图，设置为主视图、俯视图、左视图及轴测图，对每个视图定义不同的UCS，采用并激活便于作图的当前视图作图。2模型创建在Auto CAD中，可以用三种方式创建三维图形，即线框模式方式、曲面模型方式和实体模型方式。线框模式为轮廓模式，它由三维的直线和曲线组成，不含面的

42、信息。曲面模式适用多边形网格定义镶嵌面，网格面近似于曲面，曲面不透明，且能当汉族视线。实体模型也具有不透明的曲面，但是它却包含了空间，各实体对象间可以执行各种运算操作（如对象相加、相减和球交集），从而创建各种复杂的实体对象。3编辑实体图形三维图形对象除了可以像二维图形对象一样进行移动、复制、删除、旋转、镜像等编辑操作外，还可以对实体模型进行编辑，对实体进行分解、倒修角剖切、创建截面等操作。组合体是由基本形体（如棱柱、棱锥、圆柱、圆锥、圆球、圆环等）通过堆积和挖切两种方式形成的复杂实体。组合体可以通过分解操作中的“修改/分解”指令移动生成的模型将组合体分解成单个的实体块。在画剖切图时，要建立各种

43、剖切图的实体模型，再用“绘图/实体剖切”命令将其剖开剖切以后保留全部或只留下一部分，然后画上剖切符号（如是通过旋转命令形成的实体，可以在执行旋转命令时，指定270度或180度的旋转角，再画上剖面线，来绘制剖视图）可以采用“SECTION”命令画剖面图。4着色和渲染在Auto CAD中，用户可以通过“着色”和“渲染”命令对三维实体进行色彩处理，使三维实体更加真实，从而能够更加清晰和准确地观察和理解实体模型。在着色模式下，可以和查看和编辑用线框或着色的对象，它实际上是对当前图形画面进行阴影处理的结果，所以不能执行产生亮显、移动光源或添加光源等操作，如果要全面使用光源就必须用渲染。渲染可以使设计的实

44、体比着色图像更加清晰，形成非常逼真的图像，但受到时间和显示设备的限制。能在三维实体中添加光源、附加材质，并在场景中加入背景图片或各种参照体。另外，在画三视图时，要先设置好极轴增量角，应设置为45度以便画出辅助线，再设置需要的极轴附加角（根据图形而定），然后打开极轴设置开关，这样就可以很方便地画出符合投影关系的三视图。也可先画出俯视图，再利用复制及旋转命令来保证俯视图与左视图宽相等。变了传统的设计理念，是将用户的设计思想可视化，为创新设计打下了较坚实的基础，是工程设计领域发展的必然趋势。它为工种设计人员提供了强有力的两维和三维设计与绘图功能。当前Auto CAD已经广泛应用于机械、电子、服装、建筑等设计领域。随着计算机在各个领域的应用，Auto CAD在制图方面的发展可谓日新月异，Auto CAD的版本从80年代我们接触的R2.16到今天的R2004、R2005、R2006、R2007，无论从各种实用的功能