VisualLISP开发三维圆柱螺旋线程序

1、visual lisp开发三维圆柱螺旋线程序作者： 文章來源：cad世界网 点击数：2286更新时间：2005-3-17摘 要本文介绍了用autocad 2000中的visual lisp开发工具开发三维恻柱螺旋线程序，给出了开发程序代码和运行结果，以及三维弹簧、螺纹绘制实例。关键词 visual lisp三维圆柱螺旋线1、引言在众多的autocad开发工具中，autolisp是使用最简单、应用最广泛、使用者最多的一种开发工具。但是，a utolisp只是一种解释型语言，且不能加密。为了解决这个问题，autodesk公司在autocad r14中推；i1t visual l isp的测试版，随

2、后在autocad 2000中推出了 visual lisp的正式版本。visual lisp完全兼容以前的autolisp, 同时应用了 autocad的另一个开发工具-objectarx面向对象技术和activex技术，使visual lisp开发的应用程 序功能更强大，运行速度更快，从而真正成为一个能开发商业软件的开发平台。本文作者采用autocad 2000屮的 visual lisp进行了三维恻柱螺旋线程序开发，并与autocad 2000交互绘图结合，快速绘制三维螺纹和弹簧。2、问题的提出笔者在用autocad 2000绘制三维工程图时，经常遇到绘制螺纹、弹簧这类三维圆柱螺旋线的问

3、题。在autoc ad屮，绘制三维线的命令有很多，如line、3dpoly、spline等命令，而可以作为三维拉伸路径的线只有3dpoly命 令绘出的线可以胜任，而且不能使用其中的拟合项。因此，为了保证绘制的三维圆柱螺旋线尺寸精确，就必须输入 大量精确数据，才能一点一点地画出所需的螺旋线，这样做起來非常麻烦。有关资料介绍采用i员i弧近似构成螺旋线1, 但是这样画出的螺纹不能通过装配干涉检查。由于在autocad中不方便绘制螺旋线，为了解决这个问题，笔者釆用 编制一个lisp程序來实现。该程序可以实现圆柱螺旋线自动绘图，不仅可以用于绘制弹簧螺旋线和螺纹的螺纹线。还可以进行参数化绘图。3、圆柱螺旋

4、线的绘制3圆柱螺旋线数学模型*圆柱螺旋线的形成鬪柱螺旋线是技术上应用最广的空间曲线，其形成如图1所示。一动点m沿岡柱的母线ab作等速直线运动， 而该母线乂绕圆柱的轴线作等角速旋转时，点m的运动轨迹即为圆柱螺旋线。*数学模型当圆柱螺旋线的轴线与坐标系的z轴重合时，圆柱螺旋线上动点m (x, y, z)的参数方程如下：x=rcosay=rsinaz=±tl*a/(27i)在参数方程屮：1为圆柱面的半径，a为螺旋线升角，tl为导程(即母线ab旋转一周时，动点m沿轴线方向上 升的距离)，右旋取正号，左旋取负号。3.2程序椎图开始参数r、tl、k赋值给岀基点坐标计算x, y, z各点坐标绘制螺

5、旋线结朿3.3程序代码打开autocad2000进入visual lisp开发环境，新建一个文件，在visual lisp文本编辑器窗口进行程序代码 编制。绘制圆柱螺旋线的autolisp程序代码如下：;this program is using for drawing a helix(setq bl (getpoint ”请输入棊点:n)(setq r (getreal ”半径 r=： h)(setq tl (getreal ”节距 tl=： h)(setq k (getint(setq n (getint(setq ta (/(*(setq jl (/ tl”段数 k=： ”)”圈数 n=

6、： n)2 3.14159) k)k)(setq a 0)(setq jj 0)(setq ii 0)(command hucsn non bl)(command "3dpoly" (list r 00)(repeat n(repeat k(setqjj(+jj1)(setqa(+taa)(setqx(*r(cosa)(setqy(*r(sina)(setqz(*jljj)(setq p2 (list x y z)(command p2)(setq ii (+ ii1)(setq z (* tl ii)(command hh )段数k最好为36或36的倍数(72) o绘弹簧

7、时，n为弹簧的总圈数；绘螺纹时，若螺纹的长度为l,则n=l / tlo将这个lisp程序保存为“helix.lsp”。在编写lisp程序时，应注意输入一定要正确，括号和空格都必不可少，否则会影响到螺旋线的轨迹。3.4程序运行结果加载并运行”helix.lsp”程序，首先在autocad2000绘图窗口命令行出现提示，按提示输入参数r、tl、k、n值 后，螺旋线即画好。4、应用*绘制弹簧在autocad2000绘图窗口改变坐标系，用“画恻”的命令绘制弹簧截而，再将螺旋线作为弹簧拉伸路径拉伸，进 行适当剖切绘制支承段即画好如图5所示弹簧。我们绘制的弹簧参数如下：外径d=14mm, d=lmm,节距t=4mm,有效圈数nl=10,支承圈数“2=2.5,右旋。*绘制螺纹如果用“画多边形,，的命令绘制三角形或矩形截面，再将螺旋线作为螺纹拉伸路径拉伸。然后进行适当修整，我们 可以得到如图6所示螺纹。5、结论(1) 在visual lisp ')发环境加载并运行圆柱螺旋线autolisp程序，在autocad2000绘图窗口命令行后，按 提示输入不同的参数，即可绘制所需耍的三维圆柱螺旋线。故此，可以参数化快速绘制各种三维螺纹和弹簧。(2) 以前autolisp应用程序要另找文本编辑器编写源代码，然后冋到autocad中