复杂参数下绘制螺旋线的方法

复杂参数下绘制螺旋线的方法

1绘制三维线的命令长期以来，对于低版本的auto，如弹簧、螺钉和其他零件的三维图形，既困难又困难。困难在于如何绘制三维螺旋。在AutoCAD中,绘制三维线的命令主要有LINE、3DPOLY和SPLINE,但只有3DPOLY命令可以用于绘制螺旋线。不过,由于3DPOLY只能绘制直线,因此,用户在绘制螺旋线时要指定大量的点,以逼近螺旋线,所以要经历编写绘制螺旋线的LISP程序→保存程序→加载程序→运行程序→绘制螺旋线→绘制弹簧断面→沿螺旋线拉伸断面→用阵列操作复制有效段及支承段→裁减支承段多余部分→剖切支承面→渲染等过程。2为东南角的视觉lisp提供了“关闭”(1)选择“工具”菜单→“AutoLISP”→“VisualLISP编辑器”,打开VisualLISPforAutoCAD窗口。(2)请单击VisualLISP控制台编辑窗口右上角的“关闭”按钮,将其暂时关闭。然后选择“文件”|“新建文件”菜单,打开LISP程序编辑窗口,并在该窗口中输入如下程序:3lx.lsp的保存(1)选择“文件”|“保存”菜单,将该文件以LXX.lsp名称保存在适当的文件夹中。(2)选择“文件”丨“退出”菜单,关闭VisualLISPforAutoCAD窗口。4“加载/卸应用程序”对话选择“工具”|“AutoLISP”|“加载”菜单,“加载/卸载应用程序”对话框,在该对话框中选择已保存的LXX.lsp程序,并依次单击“加载”和“关闭”按钮。5弹簧节距和每圈螺旋线的生成在命令行键盘输入“LXX”命令,并按回车键,以执行该命令,按提示依次操作:请指定螺旋线基点:在绘图区单击鼠标左键,确定螺旋线基点;请输入弹簧平均半径:键盘输入数值,弹簧中径的一半;请输入弹簧节距:输入弹簧节距;请输入每圈细化段数:键盘输入每圈细化段数,即每圈螺旋线是有多少个直线段组成的,数值越大,精确度越高。接下来就是复杂的绘制过程(具体过程略)。用AutoCAD2007绘制螺旋线型图形就显得十分的容易和方便,软件中有固化的绘制三维螺旋线模块,只要运行“螺旋线”命令,键盘依次输入相应的参数:“指定底面半径或[直径(D)]、指定顶面半径或[直径(D)]、指定螺旋高度或[轴端点(A)/圈数(T)/圈高(H)/扭曲(w)]”,便可绘制三维螺旋线,绘制过程中不用变换坐标,既简单又快捷。5.1弹簧刚度的确定首先进入AutoCAD2007的绘图界面,调出绘制实体图形常用的工具栏,单击“视图工具栏”上的“西南等轴测”图标按钮,打开状态行的“正交”按钮,然后开始绘图。(1)绘制弹簧的有效段单击“建模工具栏”上的“螺旋”图标按钮,用鼠标选点来指定底面的中心点:(在绘图区域合适的位置单击鼠标左键)按提示进行操作。指定底面半径或[直径(D)]<1.0000>:40(光标导向于X轴正向,键盘输入弹簧中径数值,本例中半径为40)指定顶面半径或[直径(D)]<40.0000>:40(画圆柱弹簧时,可键盘输入半径40,也可直接按回车键)指定螺旋高度或[轴端点(A)/圈数(T)/圈高(H)/扭曲(W)]<1.0000>:t(键盘输入t,以便输入螺旋线的圈数)输入圈数<3.0000>:10(键盘输入螺旋线的圈数,本例中为10)指定螺旋高度或[轴端点(A)/圈数(T)/圈高(H)/扭曲(W)|<1.0000>:h(键盘输入h,以便输入螺旋线的节距)指定圈间距<0.2500>:10(键盘输入螺旋线的节距,本例中为10)(2)绘制弹簧的上支承段单击“建模工具栏”上的“螺旋”图标按钮,用鼠标选点来指定底面的中心点:(在绘图区域合适的位置单击鼠标左键)指定底面半径或|直径(D)]<40.0000>:40(光标导向干X轴正向,键键盘输入弹簧中径数值,本例中半径为40)指定顶面半径或[直径(D)]<40.0000>:40(画圆柱弹簧,可键盘输入半径40,也可直接按回车键)指定螺旋高度或I轴端点(A)/圈数(T)/圈高(H)/扭曲(W)]<157.5551>:t(键盘输入t,回车,以便输入上支承段螺旋线的圈数)输入圈数<10.0000>:1.5(键盘输入上支承段螺旋线圈数,本例中为1.5)指定螺旋高度或[轴端点(A)/圈数(T)/圈高(H)/扭曲(W)]<157.5551>:h(键盘输入h,回车,以便输入上支承段螺旋线的节距)指定圈间距<15.7555>:5(键盘输入上支承段入螺旋线的节距,本例中为5)(3)绘制弹簧的下支承段单击“建模工具栏”上的“螺旋”图标按钮,用鼠标选点来指定底面的中心点:(在绘图区域合适的位置单击鼠标左键)指定底面半径或[直径(D)]<40.0000>:40(光标导向干X轴正向,键键盘输入弹簧中径数值,本例中半径为40)指定顶面半径或丨直径(D)]<40.0000>:40(画圆柱弹簧,可键盘输入半径40,也可直接按回车键)指定螺旋高度或丨轴端点(A)/圈数(T)/圈高(H)/扭曲(W)]<7.5000>:t(键盘输入t,回车,以便输入下支承段螺旋线的圈数)输入圈数<1.5000>:1.5(键盘输入下支承段螺旋线圈数,本例中为1.5,输入1.5以后将标沿Z轴向下移动一段距离)指定螺旋高度或I轴端点(A)/圈数(T)/圈高(H)/扭曲(W)<7.5000>:h(键盘输入h,回车,以便输入下支承段螺旋线的节距)指定圈间距<5.0000>:5(键盘输入下支承段入螺旋线的节距,本例中为5)(4)绘制弹簧钢丝的截面单击“绘图工具栏”上的“圆”图标按钮,用鼠标选点来指定圆心,(在绘图区域合适的位置单击鼠标左键)指定圆的半径或[直径(D)]:2.5(键盘输入弹簧钢丝的截面圆的半径,半径值应为支承段螺旋线节距的二分之一,本例中为2.5)连续绘制或复制生成另外2个半径为2.5的截面圆,其结果如图1所示。(5)移动上下支承段与有效段合并单击“修改工具栏”上的“移动”图标按钮,用鼠标选取上支承段的D点,移动上支承段至有效段的B点,用鼠标选取下支承段的C点,移动下支承段至有效段的A点;(6)将弹簧钢丝的截面圆沿螺旋线“扫掠”形成弹簧实体单击“建模工具栏”上的“扫掠”图标按钮,按鼠标左键单选其中一个截面圆,按右键结束,再用鼠标左键单选弹簧上支承段螺旋线,截面圆沿上支承段螺旋线“扫掠”成实体;单击“建模工具栏”上的“扫掠”图标按钮,按鼠标左键单选第二个截面圆,按右键结束,再用鼠标左键单选弹簧有效段螺旋线,截面圆沿有效段螺旋线“扫掠”成实体;单击“建模工具栏”上的“扫掠”图标按钮,按鼠标左键单选最后一个截面圆,按右键结束,再用鼠标左键单选弹簧下支承段螺旋线,截面圆沿下支承段螺旋线“扫掠”成实体;单击“视觉样式工具栏”上的“概念视觉样式”图标按钮,形成如图二所示的实体图形。(7)磨平上下支承段形成支承面键盘输入命令:slice,或执行“修改菜单”→“三维操作”→“剖切”命令,按提示操作:指定切面的起点或[平面对象(O)/曲面(S)/Z轴(Z)/视图(V)/XY/YZ/ZX/三点(3)]<三点>:xy(选择XY面为剖切平面,键盘输入XY,回车)指定XY平面上的点<0,0,0>:(选择XY平面经过的一个点,用鼠标选取上支承段弹簧钢丝端部截面的圆心,即弹簧中径螺旋线的端点)在所需的侧面上指定点或[保留两个侧面(B)]<保留两个侧面>:(光标在保留的下支承段侧,单击鼠标左键)此时将上支承段磨平。用同样的方法可将下支承段磨平,最终效果如图三所示。5.2所设螺牙截面键盘输入圈数t或tt/圈数tt/圈数lb首先进入AutoCAD2007的绘图界面,调出绘制实体图形常用的工具栏,单击“视图工具栏”上的“西南等轴测”图标按钮,打开状态行的“正交”按钮,然后开始绘图。(1)绘制螺旋线单击“建模工具栏”上的“螺旋”图标按钮,用鼠标选点来指定底面的中心点:(在绘图区域合适的位置单击鼠标左键)按提示进行操作。指定底面半径或[直径(D)]<1.0000>:30(光标导向于X轴正向,键盘输入弹簧中径数值,本例中半径为30)指定顶面半径或[直径(D)]<30.0000>:(可键盘输入半径40,也可直接按回车键)指定螺旋高度或[轴端点(A)/圈数(T)/圈高(H)/扭曲(W)]<1.0000>:t(键盘输入t,以便输入螺旋线的圈数)输入圈数<3.0000>:10(键盘输入螺旋线的圈数,本例中为10)指定螺旋高度或[轴端点(A)/圈数(T)/圈高(H)/扭曲(W)]<1.0000>:h(键盘输入h,以便输入螺旋线的螺距)指定圈间距<0.2500>:10(键盘输入螺旋线的螺距,本例中为10)结果如图四右图所示(2)绘制螺牙截面键盘输入polygon命令或单击“绘图工具栏”上的“正多边形”图标按钮,按提示进行操作。输入边的数目<4>:3(键盘输入正多边形的边数,螺牙截面一般为正三边形,因此输入3)指定正多边形的中心点或[边(E)]:e(以边长的方式画正三边形,键盘输入e)指定边的第一个端点:(在绘图区域合适的位置单击鼠标左键,确定第一点)指定边的第二个端点:9.95(光标导向于Y轴的反向,直接输入正三边形的边长,理论上边长应等于螺旋线的螺距,但实际上边长应略小于螺旋线的螺距,因此正三边形的边长为9.95即可)结果如图四左图所示(3)将螺牙截面正三边形沿螺旋线“扫掠”形成螺纹实体单击“建模工具栏”上的“扫掠”图标按钮,按鼠标左键单选正三边形,按右键结束,再用鼠标左键单选螺旋线,正三边形沿上支承段螺旋线“扫掠”成实体;单击“视觉样式工