基于AutoLISP的AutoCAD机械典型零件二次开发

2023-09-08陶文东

现代制造技术与装备 2023年7期

陶文东

（杨凌职业技术学院，杨凌 712100）

欧特克计算机辅助设计（Autodesk Computer Aided Design，AutoCAD）软件广泛应用于机械设计、工业制图、工程制图、土木建筑、装潢设计以及服装加工等行业，功能强大，整体开放性好。AutoLISP是一种专为AutoCAD软件设计的LISP编程语言。它作为嵌入在AutoCAD内部的具有智能特点的编程语言，是AutoCAD二次开发应用不可缺少的工具[1-2]。文章采用AutoLISP开发交互式对话框，实现机械典型零件的自动绘制，提高了零件的成图效率。

1 AutoCAD二次开发简介

AutoCAD二次开发指利用AutoCAD软件的开发接口（AutoLISP、AutoCAD.NET API等）及编程语言来扩展和定制AutoCAD的功能，使开发人员能够编写自定义程序和插件，以满足特定的设计和绘图需求。通过AutoCAD的二次开发，可以实现自动化任务，定制命令和界面，进行数据交互和处理，创建新的对象和实体等。AutoLISP作为AutoCAD二次开发的重要工具，主要用于与AutoCAD的绘图数据库交互、修改几何图形、创建新对象和相关计算等，可以帮助用户和开发人员快速、高效地定制和扩展AutoCAD的功能，极大地提高了AutoCAD的绘图效率[3-4]。

2 AutoLISP参数化设计过程

在实际生产过程中，零部件设计经常会遇到形状相似但尺寸不同的同类型零件工程图，绘图过程单调烦琐，且成图效率低。鉴于此，可通过绘图软件的二次开发，利用参数化绘图的形式实现零件二维图和三维模型的绘制。在机械设计中，参数化绘图主要适用于系列化、规格化的产品，尤其是机械领域的标准件，如齿轮、轴、螺钉、螺母、法兰、垫圈和轴承等[5]。法兰盘作为一种连接零件，在工程应用中主要用于轴与轴的连接、管道间的连接等，种类繁多，结构形式多样。文章利用AutoLISP开发编制法兰盘程序，通过给定的法兰盘命令获取交互式对话框，自动实现法兰盘三维模型的绘制。

2.1 零件主要设计参数

根据法兰盘零件图分析零件的形状和尺寸，确定结构形式，选择零件的主要尺寸参数。如果零件的某些尺寸之间存在一定的关系，那么确定尺寸参数时需要查阅相关资料或建立数学关系，并通过参数完成其他方面的设置和要求。设计过程中，根据零件结构和尺寸参数之间的关系编制程序，可设计出同类型的产品模型，通过改变零件尺寸参数得到不同尺寸的零件模型[6]。根据零件的结构特点，将主要结构尺寸确定为参数化绘图程序的设计参数，变量参数可表示为外直径D、内直径d2、外直径d1、圆台高h1、总高H，文件以flange.DCL命名。法兰盘零件剖面图，如图1所示。

图1 法兰盘剖面图

2.2 交互对话框设计

对话框是一种便捷固定的窗口，也是一种先进的人机交互界面。运用对话框可以方便直观地实现程序设计时的数据传输和信息传输。在AutoCAD中采用对话框设计语言（Dialog Control Language，DCL），运用DCL编写的对话框主要考虑各尺寸参数及控件的布局，即界面的交互性和可观性。在零件图的绘制中，对话框应包含零件图中各个参数的内容，即控件组。只需用户提供基本的位置信息，AutoCAD就可以自动确定对话框的大小和布局[7]。对话框的DCL程序也可在专门的LISP编程软件中编辑，但需另存为DCL源文件。

法兰盘对话框的DCL部分程序为

2.3 对话框与绘图连接

对话框文件描述了对话框的结构和外观、所属控件的式样和功能以及控件的布局，但要将对话框显示到屏幕上，使对话框连同各控件发挥作用，必须靠程序驱动。编写对话框的驱动程序，完成绘图程序与对话框程序的连接，是整个开发过程的关键[8]。利用AutoLISP语言编写对话框驱动程序，首先加载对话框文件，将对话框显示到屏幕上。其次，根据对话框文件中控件的属性值初始化控件，激活对话框。再次，用户操作对话框，控件根据用户的操作执行相应的动作。最后，卸载对话框，对话框向应用程序传递数据[9]。在整个流程中，如何一个步骤显示出错，程序都将结束。具体流程如图2所示。