第三CAD软件的应用

1、1飞行器CAD/CAM集成技术 主讲：吴湘单位：航空宇航制造工程系地址: 哈尔滨工业大学科学园2F栋五楼电话:15945686655E-Mail: 2第三章 CAD软件应用 主讲：吴湘单位：航空宇航制造工程系地址: 哈尔滨工业大学科学园2F栋五楼电话:15945686655E-Mail: 3提纲 01、CAD软件的类型2、CAD软件开发3、二维CAD的二次开发4、三维CAD的二次开发CAD软件应用的主要内容41、CAD软件的类型 1、 CAD软件的类型1、参数化CAD系统 2、交互式CAD系统3、基于成组技术的CAD应用系统5参数化C

2、AD系统 对于产品的系列化、通用化和标准化程度较高的场合，产品的结构相对定型，设计过程只是根据客户的订货要求对产品的尺寸和结构进行适当的调整而形成不同规格的产品。 根据用户输入的参数不同，系统就会产生不同类型和规格的产品，这类系统就是参数化CAD系统。1、 CAD软件的类型6交互式CAD系统 交换式CAD系统，是通过各种交互设备，以人-机交互的方式辅助技术人员进行机械产品设计的CAD软件。 交换式CAD系统一般在图形支撑软件的基础上进行开发，通常包括数据库、图形库、程序库和人机交互界面四个部分。 交互式CAD系统适用于标准化、通用化和模块化程度低，产品结构变化较大的单件、小批量生产场合。1、

3、CAD软件的类型7基于成组技术的CAD应用系统 成组技术是将工程技术与管理技术集于一体的生产组织管理方法，他利用产品零件间的相似性将零件分类成组，然后根据每组零件所特有的相似特征为同组零件找出相对统一的最佳处理方法，从而在不变动原有工艺和设备的条件下，提高效率、节省资源、降低生产成本。1、 CAD软件的类型82、CAD软件开发 1、原创开发 开发不依赖第三方最终用户CAD软件，而自成体系，可独立运行的CAD软件。2、二次开发 针对某种具体应用，在某种最终用户CAD软件基础上，利用该软件提供的开发接口，定制开发CAD软件模块，而作为第三方软件与原始CAD软件协同运行，这就是CAD软件的二次开发。

4、2、 CAD软件开发9原创开发:Hoops+ACISHOOPS介绍HOOPS 3D Application Framework (HOOPS/3dAF)是由Tech Soft America公司开发并由Spatial再次销售的产品，该产品为当今世界上领先的3D应用程序提供了核心的图形架构和图形功能，这些3D应用程序涉及 CAD/CAM/CAE、工程、可视化和仿真等领域。有了HOOPS/3dAF，用户就站在一个高起点上，能够快速和有效地开发和维护高性能的用户应用程 序。用户通过将HOOPS/3dAF集成到相应的软件开发中，可以更好地管理开发成本、优化资源和缩短产品上市时间。2、 CAD软件开发1

5、0原创开发:Hoops+ACISHOOPS/3DAF2、 CAD软件开发11原创开发:Hoops+ACISHOOPS/3DAF介绍HOOPS/3dAF 工具包可以工作在多种平台上，不仅支持各种32位操作系统上，而且也可以允许在多种64位操作系统上工作。该工具包所支持的主要平台包括Windows、 UNIX和Linux。HOOPS/3dAF和公共用户接口工具集可以创建桌面应用程序，或 根据用户要求做成一个ActiveX控件或多平台的网络浏览器的插件。HOOPS/3dAF组件包支持的编程语言包括Python、Java（对选定组 件）、C、C+和FORTRAN等2、 CAD软件开发12原创开发:Ho

6、ops+ACISHOOPS/3DAF集成组件HOOPS 3D Graphics System 是一个特色鲜明的场景图应用程序接口，封装了高度优化的数据结构和用于2D和3D图形数据的创建、编辑、存储、操作、查询和渲染的算法。HOOPS MVO Class Library 是一系列独立于平台和GUI的C+类，这些类是构造一般3D应用程序功能（如模型的创建、显示、动画和操作等）的基础。2、 CAD软件开发13原创开发:Hoops+ACISHOOPS/3DAF集成组件HOOPS Stream Toolkit 是一系列独立于平台和GUI的C+类，这些类使应用程序可以在基于本地网或Internet创建和流

7、化处理高度压缩的数据文件（这些数据文件可以是2D、 3D数据，也可以是用户自定义数据）。HOOPS Stream Toolkit组件既可以和HOOPS/3dAF一起使用，也可以单独使用。2、 CAD软件开发14原创开发:Hoops+ACISHOOPS/3DAF集成组件HOOPS Graphical User Interface 是一系列连接不同GUI工具包的集成模块，可以连接以下GUI：Microsoft Foundation Classes (MFC) for Windows HOOPS/3dAFActiveX and ATL Control Classes for WindowsNetsc

8、ape Plug-in Classes for Windows and UNIXMotif Toolkit for UNIXQt Toolkit for cross-platform GUI development.2、 CAD软件开发15原创开发:Hoops+ACISHOOPS/3DAF集成组件HOOPS Geometric Modeler Bridges 与几何造型引擎（如3D ACIS® Modeler）紧密集成，大大简化了基于实体和基于曲面的应用程序的开发。HOOPS Reference Applications 以源代码的方式提供了丰富的例子，详细说明了HOOPS/3

9、dAF的基本架构和使用方法，以及如何使用HOOPS/3dAF成功开发应用程序。2、 CAD软件开发16原创开发:Hoops+ACISHOOPS/3DAF集成组件ACIS是由美国Spatial Technology公司推出的，Spatial Technology公司成立于1986年，并于1990年首次推出ACIS。ACIS的重要特点是支持线框、曲面、实体统一表示的非正则形体造型技术。许多著名的大型系统都是以ACIS作为造型内核，如AutoCAD，CADKEY，Mechanical Desktop，Bravo，TriSpectives，TurboCAD，Solid Modeler，Vellum S

10、olid等.2、 CAD软件开发17原创开发:Hoops+ACISHOOPS/3DAF集成组件ACIS是用C+构造的图形系统开发平台，它包括一系列的C+函数和类（包括数据成员和方法）。开发者可以利用这些功能开发面向终端用户的三维造型系统。ACIS是一个实体造型器，但是线框和曲面模型也可以在ACIS中表示。ACIS通过一个统一的数据结构来同时描述线框、曲面和实体模型，这个数据结构用分层的C+类实现。ACIS利用C+的特点构造了标准的、可维护的接口。API函数在不同ACIS版本之间保持一致性，而类及其接口函数则可能改变。ACIS中应用到的主要C+概念包括：数据封装、类构造重载、构造拷贝、类方法和操

11、作符重载以及函数重载等。C+没有提供描述几何体的数学基本类，ACIS提供了一些C+基类实现这个功能，并且利用C+的特性可以对它进行了扩充，这样ACIS就可以支持任意几何体的定义和构造功能。2、 CAD软件开发18原创开发:Hoops+ACISHOOPS/例程acishoops3dpartviewer.exehoops3dpartviewer.exeSpheres.exe2、 CAD软件开发19CAD软件二次开发目的和意义提高设计效率；降低开发成本和风险；缩短开发周期；继承性和重用性；适应用户的应用习惯；保护用户的现有投资；2、 CAD软件开发20CAD软件开发规范和主要阶段 软件开发规范规定了

12、软件开发各个阶段的主要任务和达到的目标，它适用于软件开发的全过程及每一阶段的各项工作。 软件开发的八个主要阶段：1、可行性研究2、需求分析3、概要设计4、详细设计5、软件实现6、组装测试7、确认测试8、运行和维护2、 CAD软件开发 5 21CAD软件开发过程1、总体设计 总体设计阶段主要是建立系统的功能模型及其输入和输出，提出集成系统实现的主要技术方案。2、详细设计 （1）建立数学模型和具体算法； （2）工程设计数据、资料的处理； （3）模块数据结构设计； （4）数据输入/输出和人机交互方式；2、 CAD软件开发223、二维CAD的二次开发（AutoCAD） 1、Visual Lisp方法；

13、2、ObjectARX方法；3、VBA方法；3、二维CAD的二次开发23AutoLisp 简介 AutoLISP是人工智能语言CommonLISP的简化版本，作为通用LISP语言的一个小子集，AutoLISP严格遵循其语法和惯例，但又添加了许多针对AutoCAD的功能。Autodesk公司在AutoCAD 2.1版引入AutoLISP作为应用程序编程接口（API），用于扩展和自定义AutoCAD功能。借助AutoLISP，用户可以用适合编写图形应用程序的强大的高级语言来编写宏程序和函数，并开发各种软件包。AutoLISP易于使用，并且非常灵活，多年来一直是自定义AutoCAD的标准。 3、二维

14、CAD的二次开发24Visual Lisp 简介 从AutoCAD R14开始，Visual LISP被引入到AutoCAD中，它增强并扩展了AutoLISP语言，可以通过 Microsoft ActiveX Automation接口与对象交互，并扩展了AutoLISP响应事件的能力。作为开发工具，Visual LISP提供了一个完整的集成开发环境（IDE），包括编译器、调试器和其他工具，可以提高自定义AutoCAD的效率。另外，Visual LISP提供了发布用AutoLISP编写的独立应用程序的工具。Visual LISP没有任何特殊的硬件需求，能运行AutoCAD系统即可运行Visual

15、 LISP 。3、二维CAD的二次开发25Visual Lisp 例子1、自动计算线段总长度的程序（cd）；2、把多边形端点坐标输出到文本文件（bjzd）；3、二维CAD的二次开发26ObjectARX 简介 ObjectARX应用程序是动态链接库（DLL），可以和AutoCAD共享地址空间，直接调用AutoCAD的内部函数。在ObjectARX应用程序中定义的命令与AutoCAD的内部命令运行方式相同，而在ObjectARX应用程序中创建的实体对象也和AutoCAD中创建的实体对象没有区别。ObjectARX类库 + Visual C+ ObjectARX应用程序3、二维CAD的二次开发27

16、ObjectARX 简介使用ObjectARX的用户可以完成各种开发工作，例如：(1)直接访问AutoCAD的图形数据库。(2)和AutoCAD编辑器进行交互。(3)使用MFC创建标准的Windows用户界面。(4)支持AutoCAD的多文档接口（MDI）。(5)在应用程序中自定义类。(6)与VisualLISP、ActiveX、COM等编程接口通信。3、二维CAD的二次开发28ObjectARX 例子1、CASS地形地藉成图软件 ；2、二维自动编程软件；3、二维CAD的二次开发29VBA 简介 VBA是AutoCAD Visual Basic for Application的简写，VBA 通

17、过 AutoCAD ActiveX Automation 接口将消息发送到 AutoCAD。 AutoCAD VBA 允许 VBA 环境与 AutoCAD 同时运行，并通过 ActiveX Automation 接口对 AutoCAD 进行编程控制。 AutoCAD、ActiveX Automation 和 VBA 的这种结合方式不仅为操作 AutoCAD 对象，而且为向其他应用程序发送或检索数据提供了功能极为强大的接口。VBA 是一个面向对象的编程环境，可提供类似 Visual Basic 6 (VB) 的丰富开发功能。 VBA 和 VB 的主要差别是 VBA 和 AutoCAD 在同一进程

18、空间中运行，提供的是具有 AutoCAD 智能的、非常快速的编程环境。实际上就是在Visual Basic中把AutoCAD作为像文本框、图像框等对象一样调用，只是先要将变量定义为AutoCAD有关属性。 3、二维CAD的二次开发30VBA 简介进入VBA的方法简单，在AutoCAD命令行输入：VBAMAN即可进入界面，然后新建一个工程，再点击编辑器按钮即可进入编程界面。VBA的编程语法规则类似于Visual Basic语言，也可在Visual Basic中编好程序，再略加修改即可成为VBA的程序。VBA的程序编写调试好后，利用VBARUN命令生成宏，下次要调用时在AutoCAD命令行输入：VBALOAD加载该文件启用宏，然后在VBA窗口中运行宏，即可完成自动绘图工作。 3、二维CAD的二次开发31VBA 例子1、插入DWG图形 ；2、合并两端直线；3、二维CAD的二次开发324、三维CAD的二次开发(Solidworks)1、基于OLE Automation的Dispatch技术；2、基于Windows基础的组件对象模型(COM)方法；4、三维CAD的二次开发33Dispatch方法简介 基于OLE Automation 的IDispatch 技术作为快速开发的手段,一