機械CAD/CAM

復習提綱二0一三年十二月CAD/CAM的概述計算機輔助設計（ComputerAidedDesign-CAD）是指工程技術人員在人和計算機組成的系統中以計算機為工具，輔助人類完成產品的設計、分析、繪圖等工作，并達到提高產品設計質量、縮短產品開發周期、降低產品成本的目的。一般CAD的系統功能包括：概念設計、結構設計、裝配設計、復雜曲面設計、工程圖樣繪制、工程分析、數據交換接口等。

CAD是綜合性技術，集設計方法學、計算機圖形學、數據庫、網絡通訊等計算機及其他領域知識于一體的高新技術；是提高設計水平、縮短產品開發周期、增強行業競爭能力的一項關鍵技術。CAPP計算機輔助工藝過程設計（ComputerAidedProcessPlanning-CAPP）指在人和計算機組成的系統中，根據產品設計階段給出的信息，人機交互或自動地完成產品加工方法的選擇和工藝過程的設計。CAPPCAPP系統的基本功能自動選擇毛坯和材料；自動選擇加工方法；自動選擇機床；自動選擇裝夾定位方法；自動確定加工順序；自動選擇刀具量具；自動確定切削用量和方差；自動確定工時定額。CAPPCAPP的發展概況世界上最早進行工藝設計自動化研究的國家是挪威。他們從1966年開始研制，到1969年正式發表了Autopos系統。這是世界上第一個CAPP系統，它是根據成組技術原理，利用零件的相似性去檢索和修改標準工藝來制定相應零件的工藝規程。（派生式）1976年美國CAM-I公司也研制出了CAPP系統。這是一種可在微型機上運行的結構簡單的小型系統。（創成式）CAPP專家系統CAPPCAPP系統分類CAD/CAM的概述計算機輔助制造（CompterAidedManufacturing-CAM）狹義CAM：通常指數控程序的編制，包括刀具路線的規劃、刀位文件的生成、刀具軌跡仿真以及后置處理和NC代碼生成。

廣義CAM：利用計算機輔助完成從毛坯到產品制造過程中的直接和間接的各種活動，包括：工藝準備、生產作業計劃、物流過程的運行控制、生產控制、質量控制等方面.其中工藝準備包括:

計算機輔助工藝過程設計、計算機輔助工裝設計與制造、NC編程、計算機輔助工時定額和材料定額的編制等內容；物流過程的運行控制包括：

物料的加工、裝配、檢驗、輸送、儲存等生產活動。機械CAD/CAM系統的主要功能1.產品幾何建模產品幾何建模是CAD/CAM系統的核心功能，它為產品的設計和制造提供基本數據，是后續工作的基礎。具備完善的實體造型和曲面造型、參數化特征造型功能，能夠構造出各種規則形狀和自由曲面。UG軟件的產品建模功能顯示功能實體造型曲面造型特征造型裝配建模機械CAD/CAM系統的主要功能2.產品模型的工程分析處理運動學、動力學分析-對機構位移、速度、加速度及受力狀況進行分析，并直觀地進行運動仿真。有限元分析-對產品進行應力、應變分析，進行振動、熱變形、溫度場分析，生成應力分布圖、溫度場分布圖、位移變形曲線等圖形和文件；優化設計-包括方案優化、結構優化和工藝優化機械CAD/CAM系統的主要功能運動仿真（Adams）建模的流體力學分析機械CAD/CAM系統的主要功能3.圖檔與設計文檔的生成自動生成和修改二維圖形，包括基本圖元的生成、尺寸的標注、圖形的編輯、顯示控制、技術條件標注等功能，生成滿足實際生產需要、符合國家標準的機械工程圖。機械CAD/CAM系統的主要功能4．輔助制定工藝規程（CAPP）

CAPP是連接CAD與CAM的橋梁,能根據產品信息和制造工藝要求，自動進行加工方法、工藝路線、工藝參數和加工設備、刀具、卡具等規劃，生成工藝規程和工藝卡片，并被CAM系統接收后自動生成NC控制代碼。5．NC自動編程

根據CAD所建幾何模型，以及CAPP所制定的加工規程，選擇所需要的刀具和工藝參數，確定走刀方式，自動生成刀具軌跡，經后置處理，生成具體機床的NC控制代碼。目前，CAD/CAM系統具備了3至5軸的聯動加工的數控編程能力。機械CAD/CAM系統的主要功能6．加工過程仿真模擬虛擬數控加工過程，檢查NC代碼的正確性，檢查幾何干涉和物理碰撞，分析產品的可制造性，并預測產品的性能。7．工程數據管理

數據量大、數據種類多、數據結構復雜，因而CAD/CAM系統應能提供有效的工程數據管理手段，支持產品設計與制造全過程的數據信息的流動和處理。CAM模塊的工作流程CAD/CAM系統的工作流程圖產品設計要求功能與方案設計建立產品模型工程分析不滿足要求修改滿足要求詳細設計制訂加工工藝數控編程NC后處理方案設計專家系統造型軟件系統有限元分析軟件優化分析軟件可制造性分析軟件參數化建模CAPPNC自動編程，仿真軟件，評價評價不滿足要求滿足要求工程數據庫標準件庫加工工藝參數工裝設備庫NC代碼庫二維零件圖其它CAM軟件CAD/CAM系統作業流程裝配過程仿真強度分析結構分析管路設計計算流體力學虛擬風洞裝配過程仿真CAMCAD/CAM系統的硬件和軟件CAD/CAM系統組成硬件軟件計算機計算機網絡輸入設備輸出設備存儲器生產裝備數控設備、檢測設備、搬運設備、機器人鍵盤、鼠標、數字化儀、掃描儀、數碼相機顯示器、繪圖機、打印機MIPS,MFOLPS,主頻，字長，多CPU磁帶、磁盤、光盤快速成型設備

系統軟件、支撐軟件、應用型軟件CAD/CAM的硬件系統數字化儀掃描儀CAD/CAM的硬件系統計算機主機：中小型計算機：由于大型復雜設計計算和分析；工程工作站：具有強大的圖形處理、高速計算和網絡通信能力；微型計算機：性能價格比高，軟件豐富，操作容易，是CAD/CAM主流機型。輸入裝置：鍵盤鼠標：最典型常用的輸入裝置；數字化儀：通過電磁感應原理進行圖形坐標點輸入；圖形掃描儀：能快速完成圖形信息的輸入，生成位圖信息，經矢量化處理將位圖轉換為矢量化圖形；數碼相機：將光學真實圖象轉換為數字圖象；CAD/CAM的硬件系統輸出裝置圖形顯示器：最基本的輸出裝置，由圖形卡支持；打印機：有針式、噴墨、激光打印機之分；自動繪圖儀：有筆式繪圖儀、噴墨繪圖儀，有滾筒繪圖儀、平板繪圖儀之分。存儲器：內存儲器：存儲當前所需的數據和程序，半導體材料，訪問速度快，成本高，存儲量有限，存儲信息掉電丟失；外存儲器：存儲CPU暫時不用的數據和程序，存儲量大，能長期保存。有軟盤、硬盤、光盤、USB之分。CAD/CAM的軟件系統軟件系統支撐軟件系統軟件應用軟件單一功能型支撐軟件只提供CAD/CAM系統中某些典型過程的功能。交互式繪圖軟件、三維設計CAD系統工程分析計算、數據庫系統專用軟件（可以由用戶自行開發）綜合集成型CAD/CAM支撐軟件提供了設計、分析、造型、數控編程及加工控制等多種模塊，功能比較完備。CAD部分：幾何造型、工程繪圖、裝配規劃CAE部分：有限元分析、運動分析、優化CAM部分：NC編程模塊、測量規劃CAD/CAM的軟件系統系統軟件

與計算機硬件直接關聯的軟件，具有公用性、基礎性的特點。主要包括操作系統與編譯系統。操作系統是對外設、內存、中斷、文件等管理。編譯系統作用是將高級語言編寫的程序翻譯成計算機能夠執行的機器指令。CAD/CAM的軟件系統操作系統：計算機軟件核心，有CPU管理、內存管理、

I/O管理、文件管理等功能，常用操作統有DOS、Windows、Unix等。語言編譯系統：如Basic、C/C++、LISP等編譯系統，是將高級語言轉換為計算機機器語言。圖形接口標準：如GKS、PHIGS、GL/OpenGL等圖形接口標準，獨立于硬件設備和各種不同的計算機語言。CAD/CAM的軟件系統支撐軟件：用戶共同需要開發的軟件圖形處理軟件基本圖形資源軟件：OpenGL(opengraphicslibrary)二維圖形繪制軟件：如AutoCAD、PICAD高華CAD開目CAD等。三維造型軟件：如MDT、Solidworks、Solidedge等。模擬仿真軟件運動仿真、成型仿真、加工仿真。如MasterCAM、SurfCAM等。工程分析與計算軟件常用數學方法程序庫：微分方程、線代方程、數值分析、差分等有限元分析、優化設計、機構分析、機械系統動態分析如ANSYSADAMS等。計算機網絡工程軟件：未來的CAD使用環境。綜合集成支撐軟件：如I-DEAS、UGII、PRO/E、CATIA等,

具有CAD、CAE、CAM等綜合功能。CAD/CAM的軟件系統應用軟件：在系統軟件和支撐軟件基礎上，針對某一具體應用開發的軟件，如機床設計、夾具設計、汽車車身設計等CAD或CAE軟件系統。常用的CAD/CAM軟件Autodesk公司的AutoCADPTC公司的Pro/EngineerSiemens公司:UGNX（模具、數控、產品設計）

I-DEAS（結構、耐力、熱力分析）

SolidEdge（三維設計）Dassault公司的CAITIA（裝配）Solidworks公司的

Solidworks北航海爾的CAXAANASY、ADAMSCAD/CAM系統的支撐技術計算機及圖形學網絡技術成組技術（CAPP）軟件工程技術、產品建模方法、數據管理技術、信息集成等①能夠在計算機之間快速地實現數據的傳遞；②共享網內計算機資源，包括如大容量磁盤存儲設備、繪圖機等硬件資源，如支撐軟件、數據庫等軟件資源；③網內各計算機站點可互為后備，提高計算機系統的可靠性④若干臺計算機可以完成一項CAD/CAM任務，進行協同作業。利用產品零件之間的相似形，將零件分類成組，然后根據每組零件所擁有的相似特征，為其同組零件找出相對統一的最佳方案，從而節約時間和精力以取得所期望的經濟效益

CAD/CAM系統的支撐技術工程分析技術仿真技術有限元分析，機構分析，可制造性分析，可回收性分析運動、裝配、加工仿真，虛擬現實，快速成型21世紀制造業（CAx）的特點產品周期縮短

20世紀50年代”規模效益第一“，經過70-80年代的”價格競爭第一“和”質量競爭第一“，發展到現在的”市場速度第一“。提高市場占有率

在Time、quality、cost、service、enviroment的目標下加強創新能力。柔性更加提高

企業僅要具備技術上的柔性，還要具備管理上、人員組織上的柔性。生命周期內的質量保證所謂產品生命周期（productlifecycle），是指產品從進入市場開始，直到最終退出市場為止所經歷的市場生命循環過程。

21世紀制造業（CAx）的特點企業的組織形式發生變化

組織形式：跨地區、跨國家的虛擬公司或動態聯盟。生產過程更加精良人員素質更加提高智能化程度更高更加注重環境問題分布、并行、集成共存21世紀制造業的四個關鍵詞：

技術、管理、人和環境CAD/CAM的熱點技術及發展趨勢1．CAD/CAM集成技術2．計算機支持的協同設計－網絡化3．智能CAD/CAM技術－智能化專家系統4．與虛擬現實技術的集成-可視化5.并行工程6.快速原型技術7．計算機安全計算機集成制造系統（CIMS）CIMS的由來的原因：

20世紀70年代以來，隨著電子信息技術、自動化技術的發展以及各種先進制造技術的進步，制造系統中許多以自動化為特征的單元技術得以廣泛應用。如CAD、CAPP、CAM、工業機器人、FMS等單元技術的應用，為企業帶來顯著效益。然而，人們同時發現，如果局部發展這些自動化單元技術，會產生“自動化孤島”現象。“自動化孤島”具有較大封閉性，相互之間難以實現信息的傳遞與共享，從而降低系統運行的整體效率，甚至造成資源浪費。計算機集成制造系統（CIMS）自動化孤島現象自動化單元如果能夠實現信息集成，則各種生產要素之間的配置會得到更好的優化，各種生產要素的潛力可以得到更大的發揮，各種資源浪費可以減少，從而獲得更好的整體效益。這正是計算機集成制造系統的出發點。計算機集成制造系統（CIMS）CIMS：ComputerIntegratedManufacturingSystem，通過信息技術對制造系統進行全局優化。1974年由美國的約瑟夫哈林博士提出來的，其基本思想是：企業的各種經營活動（即從市場分析、產品設計、加工制造、經營銷售到售后服務）是不可分割的，要統一考慮。整個生產制造過程實質上是信息采集、傳遞和加工處理的過程計算機集成制造系統（CIMS）CIM的概念是一種組織、管理、企業生產的新哲理，它借助計算機軟硬件，綜合應用現代管理技術、制造技術、信息技術、自動化技術、系統技術，將企業生產全部過程中有關人、技術、經營管理三要素及其信息流與物質流有機地集成并優化運行，以實現產品的高質量、低成本、短交貨期，提高企業對市場變化的應變能力和綜合競爭能力。

CIM：是一種思想、模式、哲理，強調企業信息集成。CIMS:基于CIM哲理的一種工程集成系統，是一種新型制造模式。CIMS核心:是將企業內的人和組織、經營管理和技術三要素之間的集成，以保證企業內的工作流、物質流和信息流暢通無阻。

計算機集成制造系統（CIMS）CIMS的組成：人、經營管理、技術CIMS三要素關系：經營管理與技術:技術支持企業達到預期的經營目標；人與技術:技術支持各類人員互相配合、協調一致工作；人與經營管理:人員素質提高支持企業的經營管理；統一管理最終實現人、經營管理和技術之間的集成優化運行集成技術-信息集成、過程集成、企業集成集成技術的目標：************……..………轉換中間文件工藝規劃NC代碼CAD系統（廠家A）CAM系統（廠家C）CAPP系統（廠家B）集成技術問題：現有的商品化CAD、CAPP、CAM系統相互獨立一個企業購買多個軟件公司的產品。各系統難以溝通，交流困難系統A系統B系統CCAPPCAMCAFDCAT標準文件“STANDARD”建立轉換規范標準集成技術（一）信息集成（80年代）

CIMS技術的核心----針對設計、加工、制造及管理中的大量信息孤島，解決信息正確、高效的共享和交換。通過信息集成將各自動化單項技術集成起來，解決T、Q、C、S。設計系統信息集成：CAD/CAPP/CAM/加工制造/管理信息集成。關鍵技術產品建模

特征建模、STEP、面向全生命周期的數據交換問題工程數據管理問題

邏輯上集中、物理上分布、異構數據庫訪問集成技術（二）過程集成（90年代）

CE的核心：信息集成+過程集成串行過程->并行過程,設計時就考慮可裝配性、可制造性、可靠性和成本等因數。關鍵：支持開發過程的重構和建模；實現協同設計環境；提供功能集成、信息集成支持并行設計的CAX和DFX工具。集成技術（三）企業集成：傳統企業：“小而全”、“大而全”；“兩頭小，中間大”現代企業：必須面對全球經濟、全球制造的新形勢，充分利用全球的制造資源（包括智力資源），更快、更好、更省地響應市場

針對某一特定產品，建立企業動態聯盟（即所謂虛擬企業，VirtualEnterprise），提倡“扁平式”企業兩頭大：即強大的新產品設計、開發能力和強大的市場開拓能力

中間小：指加工制造的設備能力可以小，多數零部件可以靠協作解決

以虛擬制造、敏捷制造為代表產品不再適應市場，動態聯盟解散CIMS的主要功能模塊四個功能分系統，兩個支撐分系統組成

CIMS的主要功能模塊工程設計自動化分系統（CAx）制造自動化分系統（MAS）MAS地位:

位于企業底層，是企業信息流和物料流的結合點，是最終產生效益聚集地。MAS組成:機械加工系統-CNC、MC、FMC、FMS加工設備；物流系統—對工件和工具存儲、搬運、裝卸等操作；控制系統-實現對加工設備和物流系統的控制；MAS目標:實現多品種、小批量生產柔性自動化；實現優質、低成本、短周期、高效率生產；創造舒適安全勞動環境。

CIMS的主要功能模塊管理信息分系統（MIS）MIS是CIMS的神經中樞信息處理

包括信息的收集、傳輸、加工和查詢；事務管理

包括計劃管理、物料管理、生產管理、財務管理、人力資源管理等；輔助決策

根據現有信息，利用數學分析手段預測未來，提供企業經營管理決策。核心工具：制造資源計劃MRPII，將企業內各個管理環節進行集成，縮短生產周期、減少庫存、降低成本、提高企業市場應變能力。CIMS的主要功能模塊質量保證信息分系統（QIS）質量計劃--建立質量技術標準，制定檢測計劃、檢測規程和規范；質量檢測管理--包括進出廠材料檢測、產品質量檢測管理，設計質量指標管理，生產質量數據管理；質量分析評價--對各類質量問題進行分析，評價各種影響因素，查明主要原因。質量信息綜合與控制--報表生成，質量綜合查詢，采取各種質量控制措施。CIMS的主要功能模塊數據據管理系統對各類數據進行存儲和調用，滿足各分系統信息的交換和共享。數據的分布：采用分布式異型數據庫技術，通過互連網絡體系，完成全局數據調用和分布式事務處理。數據庫系統類型：工程數據庫管理系統，實現對圖形數據和非圖形數據處理。計算機網絡分系統是CIMS信息集成工具，常用局域網，對地理范圍大的企業，可通過遠程網進行互連，使CIMS同時兼有局域網和廣域網的特點。計算機支持的協同設計-網絡化協同設計

CSCW是以計算機技術、多媒體技術、分布式理論和網絡通信技術以及人機交互技術為基礎的，其理論宗旨是將處于同一設計任務中、分別承擔有一定設計任務的、時間上同步、空間上分布的，相互依賴的設計人員集中到一個系統中的理論。

CS（computersupported）是指借助于計算機及其網絡技術。

CW（cooperativework）是指地域分散的一個群體共同協調與協作來完成一項任務。

CSCW為協同設計系統提供整體框架和網絡環境的理論支持。計算機支持的協同設計-網絡化用于支持設計群體成員交流設計思想、討論設計結果、發現成員間接口的矛盾和沖突，及時地加以協調和解決，減少以至避免設計的反復，從而進一步提高設計工作的效率和質量。協同設計涉及的關鍵技術：協同設計技術、互聯網技術、系統管理技術等計算機支持的協同設計-網絡化敏捷制造敏捷制造的基本內涵敏捷制造是在具有創新精神的組織和管理結構、先進制造技術（以信息技術和柔性智能技術為主導）、有技術有知識的管理人員三大類資源支柱支撐下得以實施的，也就是將柔性生產技術、有技術有知識的勞動力與能夠促進企業內部和企業之間合作的靈活管理集中在一起，通過所建立的共同基礎結構，對迅速改變的市場需求和市場進度作出快速響應。敏捷制造比起其它制造方式具有更靈敏、更快捷的反應能力。

敏捷制造敏捷制造系統虛擬公司市場管理者與工人的創造力質量柔性制造系統公司數據投資政策速度成本響應柔性用戶國家工業網絡合作供應廠商敏捷制造敏捷制造三要素敏捷制造的生產技術智能生產設備；快速開發設計系統；柔性生產系統；充分、及時、可靠的信息交換敏捷制造的管理技術虛擬企業模式；柔性組織形式敏捷制造的人力資源創造性、主動性、可信賴、高素養敏捷制造敏捷制造關鍵技術一個跨企業、跨行業、跨地域的信息技術框架一個支持集成化產品過程設計的設計模型和工作流控制系統供應鏈管理系統和企業資源管理系統各類設備、工藝過程和車間調度的敏捷化敏捷制造敏捷制造的目的敏捷制造的目的可概括為：“將柔性生產技術，有技術、有知識的勞動力與能夠促進企業內部和企業之間合作的靈活管理（三要素）集成在一起，通過所建立的共同基礎結構，對迅速改變的市場需求和市場實際做出快速響應”。智能CAD/CAM技術-智能化專家系統虛擬現實技術-虛擬化產生：1989年，美國VPLResearch公司創始人JaronLanier）提出了"ViltualReality"虛擬現實的概念。“虛擬”："Viltual”說明，這個世界或環境是虛擬的，不是真實的。這個世界或環境是人工造成的，是存在于計算機內部的。用戶應該能夠“進入”這個虛擬的環境中。所謂“進入”這個虛擬的環境中。是指用戶以自然的方式和這個環境交互。“交換”：包括感知環境并干預環境，從而產生置身于相應的真實環境中的虛幻感，沉侵感，身臨其境的感覺。 虛擬現實和虛擬環境系統包括包括：人類操縱者、人機接口和計算機虛擬現實技術虛擬現實(VirtualReality-VR)技術是利用計算機生成的一種模擬現實的三維虛擬環境的技術，通過數據頭盔(HeadMountedDisplay)、數據手套(DataGlove)、數據衣(DataSuit)等多種傳感設備構造虛擬環境，向設計者提供諸如視覺、聽覺、觸覺等各種直觀而又自然實時的感知。虛擬現實技術虛擬現實技術的主要特征多感知性(Multi-Sensory)——所謂多感知是指除了一般計算機技術所具有的視覺感知之外，還有聽覺感知、力覺感知、觸覺感知、運動感知，甚至包括味覺感知、嗅覺感知等。沉浸感(Immersion)——指用戶感到作為主角存在于模擬環境中的真實程度。構想性(Imagination)——強調虛擬現實技術應具有廣闊的可想像空間，可拓寬人類認知范圍，不僅可再現真實存在的環境，也可以隨意構想客觀不存在的甚至是不可能發生的環境。交互性(Interactivity)——指用戶對模擬環境內物體的可操作程度和從環境得到反饋的自然程度(包括實時性)。虛擬現實技術虛擬現實系統的關鍵技術環境建模技術:應用計算機技術生成虛擬世界的基礎。跟蹤技術：包括空間跟蹤技術、聲音跟蹤技術和視覺跟蹤與視點感應技術等。虛物實化感受知技術：確保用戶從虛擬環境中獲取同真實環境中一樣或相似的視覺、聽覺、力覺和觸覺等感官認知的關鍵技術。高性能的計算處理技術：包括數據轉換和數據處理技術；實時、逼真圖形圖像生成與顯示技術；多種聲音的合成與聲音空間化技術；分布式與并行計算以及高速遠程網絡技術等。并行工程并行工程的概念：

1988年，美國防御分析研究院（IDA），提出并行工程的概念：并行工程是對產品及相關過程（包括制造過程和支持過程）進行并行、一體化設計的一種系統化工作模式。這種工作模式力圖使開發者從一開始就考慮到產品全生命周期的所有因素，包括質量、成本、進度和用戶需求。注：支持過程——包括對制造過程的支持（原材料的獲取,中間產品的庫存，工藝過程設計，生產計劃制定…）和使用過程的支持（產品銷售，使用維護，售后服務，產品報廢后的處理…）并行工程的含義并行工程是對產品及其相關過程進行集成、并行地設計院的系統化工作模式。并行工程是一個關于設計過程的方法，它需要在設計中全面地考慮到相關過程的各種問題，但并非包括制造過程等其它過程。它要求所有設計工作要在生產開始前完成，并不是要求在設計產品的同時就進行生產。并行工程不是指同時或交錯地完成設計和生產任務，而是指對產品及其下游過程進行并行設計，不能隨意消除一個完整工程過程中現存的、順序的、向前傳遞信息的任一必要階段。并行工程是對設計過程的集成，是企業集成的一個側面，它企圖做到的是優化設計，依靠集成各學科專業人員的智慧做到設計一次成功。第二章CAD/CAM的支撐技術第一部分：CAD/CAM常用數據結構第二部分：數據管理技術第三部分：成組技術CAD/CAM的數據結構數據及相關概念數據數字、字符、圖形圖像、特殊符號等。是信息的具體表示形式。是計算機能夠識別、存儲和處理的描述客觀事物的符號的集合。是計算機化的信息。數據元素數據的基本單位，結點、記錄、表目等，由一個或一組數據項組成。數據元素可以是簡單的，也可以是復雜的，它只是相對獨立的個體。數據項有獨立含義的數據最小單位，如域、字段等。CAD/CAM的數據結構姓名學號性別出生年月專業特長李紅011101女1983.4應用數學舞蹈張強011102男1984.1應用數學田徑····································數據元素數據對象一種數據結構數據項例：學生信息表CAD/CAM的數據結構數據結構的定義：指數據及其數據間的關系。汽車車身底盤發動機電器設備機體曲柄連桿機構配氣機構曲柄飛輪連桿活塞CAD/CAM的數據結構數據結構研究的內容：

討論計算機系統中數據的相互關系的表示及其組織形式數據元素之間的邏輯關系是什么？

——數據的邏輯結構及表示適宜采用什么樣的存儲結構？

——數據的存儲結構,數據的存儲采用什么樣的操作實現算法效率更高？

——數據的處理和運算CAD/CAM的數據結構數據的邏輯結構數據的邏輯結構描述的是各個結點（或元素）之間的邏輯關系。主要分為：線性結構、樹型結構、網狀結構。數據的存儲結構

是反映數據元素在計算機中的存儲方法（也稱為數據的物理結構），是數據的邏輯結構在存儲器里的實現。主要分為：順序存儲、鏈式存儲。CAD/CAM的數據結構數據處理與運算方法插入——往數據結構中添加新的元素更新——修改或替代數據結構中指定元素的一個或多個數據項（字段值）刪除——把指定的數據元素從數據結構中去掉遍歷——在數據結構的各個元素中移動，或查看所有數據元素，即從第一個結點開始，依次訪問逐個結點（每個結點只能被訪問一次），以便進行某種處理查找——在數據結構中查找滿足一定條件的數據元素排序——在保持數據結構中數據元素個數不變的前提下，把元素按指定的順序重新排列。排序一般是建立在線性邏輯結構的基礎上。常用的數據管理技術產品數據管理（PDM）

PDM是一種管理所有與產品相關的信息和過程的技術。與產品相關的信息包括CAD/CAM文件、物料清單、產品結構配置、產品規范、電子文檔、產品定單、供應商清單、存取權限、審批信息等；與產品相關的過程，即產品生產工作流程的定義與管理，包括任務分配與管理、工作流程、信息的審批和發放過程、加工工序、加工指南、產品的變更過程等，是為了解決大量工程圖樣、技術文擋管理的困境而出現的一項產品數據管理技術，為企業提供了一種宏觀管理和控制所有與產品相關信息的機制。

常用的數據管理技術PDM的體系結構常用的數據管理技術產品結構管理更改管理工作流程CAD/CAMS電子數據倉庫管理圖紙/文檔加工數據更改單說明書主模型生產系統產品數據成組技術復雜件相似件零件復雜程度零件出現頻數標準件20～25%70%5～10%機械產品中不同復雜程度零件分布規律成組技術一、成組技術的概念（GroupTechnology簡稱GT）充分利用事物之間的相似性，將許多具有相似信息的對象歸并、成組，并用大致相同的方法來解決這一組對象的生產技術問題，這樣就可以發揮規模生產的優勢，達到提高生產效率、降低生產成本的目的，該技術統稱為成組技術。結構相似零件組工藝相似零件組成組技術相似性標識：根據具體領域的應用需求，選擇和確定分析對象的相似性特征，并用一定的方法和手段對此進行描述和標識。零件的分類編碼系統就是對零件相似性特征的識別工具。相似性開發：根據應用的目的確定對象的分組準則，把零件分類成組，建立相似性零件族和典型零件，通過典型零件進行方案的選擇和設計。相似性應用：對于設計而言，可將結構形狀相似的零件歸并為一個設計族，新零件設計時，僅需修改該族的典型零件來實現；對于加工來說，可根據零件幾何形狀和加工工藝過程的相似性構造一個個零件工藝族，對這些不同的零件工藝族組建相應的加工單元進行加工、裝配，組織生產。成組技術二、零件的分類編碼系統

零件編碼就是用數字表示零件的形狀特征，代表零件特征的每一個數字碼稱為特征碼。零件分類編碼系統德國OPITZ、荷蘭MICLASS、日本KK－3、中國JLBM－1零件分類編碼系統類型面向零件設計特征的分類編碼系統面向零件制造特征的分類編碼系統面向零件設計和制造特征的分類編碼系統成組技術零件分類編碼的要求1.每項特征代碼應有明確的含義2.系統的特征容量與特征項目足夠3.系統所描述的特征應具有永久性4.能滿足企業各有關部門的要求5.結構緊湊，便于掌握使用零件編碼系統的設計1.確定使用范圍2.統計零件特征3.確定結構方案4.現場試用和修改定形成組技術0L/D<0.510.5<L/D<32L/D>33L/D<2帶變異4L/D>2帶變異5特殊件6板狀零件7桿狀零件8塊狀零件9特殊件回轉體類零件非回轉體類零件01?9外部形狀0?9主形狀0?9主形狀01?9內部形狀0?9回轉加工0?9主要孔01?9平面加工0?9平面加工0?9平面加工01?9輔助加工0?9輔助加工0?9輔助加工主要尺寸材料及熱處理毛坯原始形狀精度IIIIIIVIIIIVVVIIVIIX零件類別碼形狀及加工碼輔助碼成組技術成組技術名稱類別粗分類0123456789回轉類零件非回轉類零件輪盤類環套類銷桿軸齒輪類異形件專用件桿條類板塊類座架類箱體類名稱類別細分類0123456789盤蓋防護蓋法蘭盤帶輪手輪離合器分度盤滾輪活塞其它回轉類零件的形狀及加工碼外部形狀加工基本形狀功能要素內部形狀加工基本形狀功能要素平面曲面加工外平面內平面輔助孔成形刻線輔助碼材料毛坯原始形狀熱處理主要尺寸精度直徑或寬度長度非回轉類零件形狀及加工碼成組技術成組技術三、GT-CAD概念：根據產品結構的相似性，將產品劃分為零件族，針對每一零件族的特點編制相應的產品設計應用軟件，這種將成組技術和CAD技術相結合而構造的CAD系統被稱為GT-CAD系統。開發過程：

針對具體的企業或產品，將零件按其形狀、材料、功能特征相似性分類成組，形成設計零件族。對于每一族零件根據其結構和形狀特征，歸納出一個“典型零件”。將各個零件族的典型零件進行標準化和參數化處理，建立相應的數據庫和參數化圖形庫，從而開發出針對典型零件的GT-CAD系統。應用過程：輸入零件總體信息；自動或交互生成GT編碼；確定零件族；調出典型零件修改；輸出設計結果。設計資料的程序處理在機械設計過程中，設計人員經常需要從各種國家標準、工程規范、設計手冊等資料中查取有關設計數據。例如鍵的公稱尺寸、齒輪齒形系數、效率曲線、應力集中系數、三角帶選型圖、齒輪模數標準系列等。在傳統的設計中，為方便設計工作，這些設計資料常常是以數表及圖線的形式提供。而采用CAD設計時，這些設計資料必須以程序可調用或計算機可進行檢索查詢的形式提供。因此，需要經過適當的加工處理。設計資料的程序處理設計資料的處理方法程序化：采取編程的方法對數表及圖線進行處理。采用數組變量預先將數表及圖線存儲在程序中，用查表、插值的方法檢索所需數據。將數表及圖線擬合成公式編入程序，由程序計算獲取需數據。利用數據庫管理設計資料

先將工程手冊中的數據或線圖離散化為數據，再按規定的格式存放在數據庫中，然后由數據庫管理系統進行數據的管理。設計資料的程序處理數據表格幾何圖形曲線圖表設計資料的程序處理數據表格的處理數表本來就有精確的理論計算公式或經驗公式，可以直接采用原來的理論計算公式或經驗公式編制計算有關數據的程序。數表中的數據彼此之間不存在一定的函數關系或是由實驗獲得的。可采用數組形式，結合插值進行查取；也可以求其經驗公式，然后編制成計算程序進行處理。線圖的程序處理線圖所表示的各參數之間本來就有計算公式，只是由于計算公式復雜，為便于手工計算將公式繪成圖的，在計算機輔助設計計算中，應直接應用原來的公式。線圖所示示的各參數之間沒有計算公式，可從曲線中讀取自變量和應變量，布成數表，然后按處理數表的方法處理。用曲線擬合的方法求線圖的經驗公式，再將公式編入程序。復雜的線圖具體情況具體處理。設計資料的程序處理建立經驗公式的優點：只存公式不存數據——節省內存，提高速度可以處理定義域內的一切數據處理方法：數值分析方法函數插值

線性插值拋物線插值。。。曲線擬合最小二乘法擬合樣條擬合插值方法：已知列表函數xx1,x2,x3,,…..,xnyy1,y2,y3,,….,yn求：xi<x<xi+1y=?函數插值與曲線擬合的不同插值函數通過型值點擬合曲線不一定通過型值點設計資料的程序處理線性插值原理:公式對稱形式的公式：xi

yixi+1

yi+1xi<x<xi+1y=

?xix

xi+1yiyi+1yg(x)誤差設計資料的程序處理公式:xi-1

yi-1xi

yixi+1

yi+1xi<x<xi+1y=?問題：已知：x2<x<x3,選1-2-3三個點還是2-3-4構造拋物線？xx1,x2,x3,x4,….,xnyy1,y2,y3,y4,….,yn原理:需要3點數據設計資料的程序處理若|x-xj-1|<=|x-xj|,即x靠近xj-1點，則選：xj-2、xj-1、xj三點;若|x-xj-1|>|x-xj|,即x靠近xj點，則選：xj-1、xj、

xj+1三點;若x1<x<x2,即x靠近表頭，則選：x1、x2、x3三點;若xn-1<x<xn,即x靠近表尾，則選：xn-2、xn-1、xn三點;設插值點x,且有xj－1<x<xj,(j=3,4,5…,n-1)xxj-1xj設計資料的程序處理拉格朗日插值

:需要n點數據提示：①還有多種插值方法；參考<數值分析>②并不是插值點越多,結果越精確!通常采用低次插值。

設計資料的程序處理插值法的缺點插值函數嚴格通過列表函數中的每個結點，而這些結點數據往往通過試驗所得，不可避免的帶有試驗誤差，這樣得到的插值公式復印了原有的結點誤差仍需將各結點數據存貯在計算機內，占用存貯空間。函數擬合：用一個函數來表示數表。最常用的參數確定方法為最小二乘法，其處理步驟為：在坐標紙上標出列表函數各結點數據，并根據其趨勢繪出大致的曲線；根據曲線確定近似的擬合函數類型，擬合函數可為代數多項式、對數函數、指數函數等；用最小二乘法原理確定函數中的待定系數。計算機圖形處理技術圖形變換計算機輔助繪圖曲線與曲面計算機圖形處理技術為什么要進行圖形變換?屏幕是很小的，圖形是很大的。屏幕是靜止的，要求是動態的。屏幕是平面的，對象是立體的。解決觀察全局與局部的矛盾解決動態與靜止的矛盾解決立體與平面的矛盾什么叫圖形繪制？研究畫得好方法研究使用方便、高效的方法曲線與曲面用途？直線是基本的，曲線是必須的曲線是手段，曲面是目的。計算機圖形處理技術圖形變換窗口—視區變換二維圖形幾何變換齊次坐標平移變換比例變換旋轉變換對稱變換錯切變換復合變換三維圖形的幾何變換圖形變換二、二維圖形的幾何變換1、工程圖形的齊次坐標矩陣表示

將(x,y)擴充為(x,y,1)實際上是由二維向量變為三維向量。這種用三維向量表示二維向量的方法叫做齊次坐標法。進一步推廣，用n+1維向量表示n維向量的方法稱之為齊次坐標法。所謂齊次坐標就是用n+1維向量表示n維向量得到的坐標。對齊次坐標進行坐標變換稱為齊次變換，相應的變換矩陣稱為齊次變換矩陣。設三維空間點P的坐標為(x,y,z)，它是唯一的。若用齊次坐標表示時，則為(hx,hy,hz,h)，且不唯一。圖形變換幾何圖形可應用齊次坐標矩陣進行表示二維點的矩陣表示：134三維點的矩陣表示：圖形變換齊次坐標的特點當w=0時，齊次坐標可用來表示無窮遠的點將圖形處理中的各種變換用統一的方式來處理如二維圖形變換矩陣的一般表達式：圖形變換變換矩陣的基本概念設一個幾何圖形為A，對該圖形施行某種變換后得到的新圖形為B,即：B=AT，則稱T為變換矩陣。幾何圖形齊次坐標表示的，決定圖形位置的矩陣變換矩陣是一個矩陣!各種變換形式相同，只是矩陣中的元素內容不同二維圖形變換T矩陣為3x3階矩陣三維圖形變換矩陣T則為4x4階矩陣圖形的主要工作就是求解變換矩陣變換形式二維圖形變換三維圖形變換投影變換透視變換圖形變換平移變換：將圖形整體從一個位置移到另一個位置lm=100m0l0111y’x’1yx1y+mx+l=圖形變換比例變換將圖形中各點相對于某一參考點的距離按同一比例縮放注意：a=d=1,恒等變換

a=d/=1,以原點為中心的等比例變換，圖形相似！

a/=d,圖形在x,y方向以不同比例變換，圖形不相似。圖形變換旋轉變換將圖形中繞某一參考點逆時針方向旋轉一個角度繞任意點旋轉？圖形變換對字母T進行旋轉變換（旋轉60°)圖形變換對稱變換將圖形中各點相對于某一對稱軸做鏡像圖形變換幾種特殊的對稱變換:當b=c=0,a=-1,d=1時，有x’=-x,y’=y，產生與y軸對稱圖形;當b=c=0,a=1,d=-1時，有x’=x,y’=-y，產生與x軸對稱圖形;當b=c=0,a=d=-1時，有x’=-x,y’=-y,產生與原點對稱圖形;y軸對稱x軸對稱原點對稱圖形變換任意直線對稱？當b=c=1,a=d=0時，有x’=y,y’=x,產生與45°線對稱的圖形;當b=c=-1,a=d=0時，有x’=-y,y’=-x,產生與-45°線對稱的圖形。45度軸對稱-45度線對稱圖形變換錯切變換將圖形沿某一方向線縮放，比例與該點相對于該方向線的距離值呈線性關系圖形變換①當b=0,x’=x+cy,y’=y。此時圖形y坐標不變,

當c>0,圖形沿+x方向作錯切位移；當c<0,圖形沿-x方向作錯切位移②當c=0,x’=x,y’=bx+y。此時圖形x坐標不變，當b>0,圖形沿+y方向作錯切位移；當b<0,圖形沿-y方向作錯切位移;

圖形變換二維變換矩陣的一般表達式可分為4個子矩陣

實現圖形的比例、對稱、錯切、旋轉等基本幾何變換實現圖形的平移變換

實現圖形的透視變換

[s]實現圖形的全比例變換

圖形變換圖形變換圖形變換VisualLISP程序設計[教學重點]AutoLISP數據類型，程序結構，函數定義及自動裝載，AutoLISP編程，程序調試，菜單與對話框的設計，參數化編程等。本章是本課程的重中之重，也是本課程的難點。[基本要求]

通過本章的學習，充分認識VisualLISP語言在CAD技術發展與應用中的重要地位。在大量上機實驗的基礎上，掌握常用的函數，并了解LISP程序的特點，掌握其基本編程方法。VisualLISP程序設計[教學內容]AutoLISP（VisualLISP）簡介AutoLISP的數據類型、表達式AutoLISP的內部函數AutoLISP的參數化設計AutoLISP的二次開發技術AutoLISP的對話框設計技術VisualLISP程序設計二、數據類型符號(symbolic)字符串(string)表(list)文件描述(file)內部函數(subroutine)選擇集(pickset)實體名(ename)VisualLISP程序設計

數據類型中最基本的結構為表和原子（list&atom）以及符號表達式：symbolicexpression原子整型（INT）：整型數即整數。整數由數字和正負號組成。正號可以省略，整數的寬度為32位。(SETQX25)X為整型實型（REAL）：實型數是帶小數點的數。具有14位有效位數的精度，在LISP中不顯示。可以用科學計算法表示。如0.12×109可以表示為0.12E9。(SETQX25.0)X為實型字符串（STRING）:又稱為字符常數，它是由雙引號括起來的字符序列。字符串中字母的大小寫和空格符都是有意義的。字符串中的長度不包括雙引號。例如：“Thisisastring”(SETQX“25.0”)X為字符串VisualLISP程序設計符號：符號也稱為原子，在LISP語言中，符號原子可以是除下列字符以外的任何可打印字符。（）用作表的定義。

.用作點對。例（5.6）‘用作quote函數的簡寫。“用作字符串常數的界定符。

;用作程序的注釋標志。VisualLISP程序設計關于符號原子還有如下規定：符號原子之間的空格起分隔原子的作用，且多個空格與一個空格的作用等效。符號原子的大小寫是等效的。盡管符號原子之間的長度不受限制，但盡量不要使用起過6個字符的符號名，以節省有限的結點空間，提高程序運行速度。在AutoLISP語言中，“約束”是指一對符號和值。當將一個值賦給符號后，就說符號被約束到那個值。符號不能決定它所代表的信息的數據類型。如果一個符號原子從未被賦值，則其初始值自動取為空（nil），且不占用內存空間。AutoCAD提供了3個預定義變量：pi、T、nil。整型數、實型數、字符串和符號4種類型的數據統據原子，是AutoLISP語言中的最終數據。VisualLISP程序設計表（LIST）表是AutoLISP語言中廣泛應用的一種數據類型，表是指放在一對相匹配的左右括號中的一個或多個原子的有序集合。表中的每一個元素可以是任何類型的符號表達式。表中的元素之間一定要用空格隔開，元素與括號之間可以不用空格隔開。表有兩種類型分別為：標準表與引用表標準表：（函數名參數列表）引用表：（參數列表）VisualLISP程序設計標準表：它是AutoLISP程序的基本結構形式，程序就是由標準表組成的。標準表是用于函數的調用，其中第一個元素必須是系統內部函數或是用戶定義函數，其它的元素為該函數的參數。例：（setqx25.0），setq為內部賦值函數，x、25.0為setq的參數引用表：第一元素不為函數，它常作為數據處理。引用表的重要應用是表示圖中點的坐標。如：（20.030.5）點對dottedpair

點對也是一種表，有兩元素，中間為圓點“．”，且圓點與元素之間須空格分開。例：（A．B）;（x．（B．（y．z）））點對常用于構造連接表。VisualLISP程序設計三、程序結構：由一系列的標準表組成。前綴表示法“中綴表示法”Ｘ＝25.0

“前綴表示法”(SETQX25.0)程序結構組最里層的表先被求值結果作為外層表的參數，頂層元素的求值結果作為返回值。例：文件名為pq.lsp的AutoLISP文件由以下程序組成：

(setqx25.0);x=25.0(setqy12.0);y=12.0(+(*xy)x);xy+x=325VisualLISP程序設計1.（defunfun（x）（cond（（>x0）1）（（=x0）2）（（<x0）0）））

2.（defunfun（x）

（cond（（>x0）1）

（（=x0）2）

（（<x0）0）

）

）VisualLISP程序設計四、書寫格式：AutoLISP語言的一切成份都是函數，所有函數以表結構形式存在，所以所有括號需要左右匹配。函數必須放在表中第一個元素位置，表中的函數與參數、參數與參數之間至少要一個空格。大小寫不敏感。一個表可占多行，也可一行寫多個表。如：(setqx25.0)(setqy12.2）(+(*xy)x)注釋：（；）后面的內容不執行。存儲文件的擴展名為：.lsp文本和ASCII來表達。VisualLISP程序設計五、內部函數的調用方法確定函數的功能：函數名，參數個數，參數類型確定函數的格式求值情況：哪些參數要求值，哪些參數不求值。返回結果：是什么類型，代表什么含義。VisualLISP程序設計七、LISP程序的執行過程對于很短的AutoLISP程序，可直接在AutoCAD環境中的Command提示符下輸入即可。返回結果顯示在文本屏幕上（F2鍵切換）。一般AutoLISP應用程序，需要采用文本編輯器進行編輯，如DOS下的Edit、Windows下的Notepad和WPS6.0主菜單中的N編輯非文書文件。編輯好的lsp程序，當回到AutoCAD環境下，用load函數裝載后便可以執行，或用工具下拉菜單中的程序調入。VisualLISP程序設計例子：在Notepad下編輯下列lisp程序：(Print"\nPleaseusecommand:TESTLISP\n")(Defunc:TESTLISP()(Alert"AutoLISPTestFunction!"))載入過程：將上述程序保存為：c:\ACADR14\t1.lsp在command:下鍵入：(load"c:\\ACADR14\\t1.lsp")按回車鍵后，即執行最后一個defun函數定義的函數名：Pleaseusecommand:TESTLISPc:TESTLISP執行過程：在command下鍵入：(c:TESTLISP)或TESTLISP即可，屏幕出現警告對話框。VisualLISP程序設計AutoLISP內部函數一、賦值函數(setq符號表達式[符號表達式]…)

將一個或多個符號設置為相應的表達式的值。返回最后一個表達式的值。二、數值運算函數（+<數><數>…）返回所有數總和，如（+34）返回7。（-<數><數>…）返加第一個數與后面幾個數的和的差。（*<數><數>…）（/<數><數>…）（1+<數>）（1-<數>）VisualLISP程序設計（abs<數>）返回數的絕對值。（sin<角度>）；（cos<數>）正弦函數（余弦函數），角度用弧度表示。（atan<數1>[<數2>]）若無數2則返回數1的反正切弧度，若提供兩個數則返回數1與數2商的反正切值，若數2為零時，返回±π/2，返回值的符號由數1決定。(gcd＜數1＞＜數2＞)

求數1和數2兩個整數的最大公約數。（sqrt<數>）求平方根，返回實型數VisualLISP程序設計（min<數1><數2>…)

返回給定數的最小值。例如:(min20510);返回5（max<數1><數2>…）返回給定數的最大值。例如:(max20510);返回20（expt<底數><冪>）例(expt24);返回16。(expt3.02.0)返回9.0。

(log＜數＞)

返回一個正數的自然對數，實數。例(log4.5)返回1.504

(rem＜數1＞＜數2＞)

求數1除以數2的余數。VisualLISP程序設計三、關系運行函數（返回值只有T或nil）(=＜原子＞＜原子＞…)判斷各原子是否相等。例:(=2.42.4)返回T。(=“me”“Me”)返回nil(/=＜原子＞＜原子＞…)判斷各原子是否不等。(＞＜原子＞＜原子＞…)判斷左邊的原子是否依次大于右邊的原子。(＜＜原子＞＜原子＞…)判斷左邊的原子是否依次小于右邊的原子。(＞＝＜原子＞＜原子＞…)判斷左邊的原子是否依次大于或等于右邊的原子。(＜＝＜原子＞＜原子＞…)判斷左邊的原子是否依次小于或等于右邊的原子。VisualLISP程序設計(eq表達式1表達式2)

判斷兩個表達式是否具有相同的約束條件，即表達式1和表達式2是否設置為同一對象。例如：(setqf1’(abc)f2’(abc))(setqf2f3)(eqf1f2);返回nil，值相同，但表不同。

(eqf2f3);返回T，值同，表同。(equal表達式1表達式2[fuzz])；

Fuzz為實型數，是判斷兩表達式相等的最大允許誤差。若誤差在范圍內則相等。例如:(setqa1.123456b1.123457)(equalab);返回nil(equalab0.000001);返回TVisualLISP程序設計四、邏輯運算函數(~整數)返回整數的的補碼。例如：(~3);返回3(~-4);返回3(and＜表達式＞…)；

對所列的表達式進行邏輯“與”、“或”運算。如果遇到一個表達式的值為nil，該函數就停止進一步求值并返回nil，如果所有表達式的值均為T，該函數返回T。例:(and1.4103“string”);返回T(and1.4103b“string”);返回nil(or＜表達式＞…)

該函數對表達式從左向右求值，如果存在非nil的表達式，該函數返回T；如果表達式無為nil該函數返回nil。例：(or124);返回T(ornil45);返回T(ornil‘());返回nilVisualLISP程序設計(logand[整數整數…])

返回所有整數控位邏輯與的結果例:(logand7153);返回3(logand834);返回0(logior[整數整數…]))

返回所有整數控位邏輯與的結果例:(logior124);返回7(logior93);返回11(lsh[整數numbits])返回某整數做指定次邏輯位后的結果。正為左移，負為右移。例：(lsh21)；返回4(lsh2-1)；返回1(lsh402)返回160(not＜項＞)對所列項求反。(atom＜項＞)判斷所列項是否為原子，當該項為表時，則為nil，否則為T。VisualLISP程序設計五、幾何運算函數(distance＜點1＞＜點2＞)

功能：求兩點之間的距離。例如：

Command：(distance‘(1.02.0)’(2.01.0))

1.41421(polar＜基點＞＜角度a＞＜距離d＞)

功能：求距基點的距離為d，方向為a的點。

例如：

Command：(polar'(1.01.0)0.7853981.414214)

(2.02.0)

這是用于已知一個坐標點來求另一個坐標點的一個非常有用的函數。VisualLISP程序設計(osnapptmode)

功能:設定一個或有多個有效的補捉模式(如midcen等),參數pt為一個點,mode為字符串,各種捕捉模式之間用逗號隔開。例如:(setqpt2(osnappt1“end,cen”))(angle＜點1＞＜點2＞)

功能：求點1至點2直線確立的角度(弧度)。例:(angle‘(1.01.0)‘(1.04.0))返回:1.5708VisualLISP程序設計六、表處理函數(list＜表達式＞…)

功能：用所列表達式組成一個表。

例如：Command：(list‘C’A‘D)；返回(CAD)

Command：(list1.22.3)；返回(1.202.30)(append＜表1＞＜表2＞…)

功能：將所列的<表>合并成一個新表。

例如：Command：(append‘(C)’(A)‘(D))；返回(CAD)(cons＜新元素＞＜表＞)

功能：將新元素加到表的開頭，形成一個新表。

例如：Command：(cons‘C’(AD))；返回(CAD)

Command：(cons‘(AC)’(AD))；返回((AC)AD)VisualLISP程序設計(subst＜新元素＞＜舊元素＞＜表＞)

功能：用新元素替換表中的舊元素。

例如：Command：(subst‘M’D(CAD))；返回(CAM)(assoc＜關鍵字＞＜關聯表＞)

功能：在關聯表中求出指定關鍵字的子表。例如：Command：(setqalst‘((new550)(old162)))

返回：((new550)(old162))

Command：(assoc’newalst);返回(new550)(last<表>)

功能：求出表的最后一個元素。例如：Command：(last‘(AutoCAD))；返回CAD

Command：(last’(Auto(CAD14))；返回(CAD14)VisualLISP程序設計(car<表>)

功能：求出表的第一個元素。例如：

Command：(car(Auto(CAD14))；返回：Auto

(cdr<表>)

功能：求出表中去掉第一元素后的剩余表。例如：

Command：(cdr'(Auto(CAD14)hz))

((CAD14)hz)

若已知一點pt：(setqpt(list2.03.05.0))，則可用三個函數分別得到該點的x、y、z分量值。

Command：(carpt)；返回點變量pt的x分量2.0。

Command：(cadrpt)；返回點變量pt的y分量3.0。

Command：(caddrpt)；返回點變量pt的z分量5.0。

VisualLISP程序設計(nth＜n＞＜表＞)

功能：求出表中第n個元素(表的第一個元素的序號為0)。例如：Command：(nth2‘(Auto(CAD14)hz))；返回：hz(reverse＜表＞)

功能：求出表的倒置表。(length＜表＞)

功能：求出表中（頂層）元素的個數。(foreach＜變量名＞＜表＞＜表達式＞…)

功能：將表中元素逐一賦給變量并求表達式的值。例如：Command：(foreachx‘(1.02.03.0)(printx)

1.0

2.0

3.03.0

VisualLISP程序設計七、字符串理處函數(strcat＜字符串1＞＜字符串2＞…)

功能：將所列的字符串合并為一個字符串。

例如：Command：(strcat"C""A""D");“CAD”

(strlen＜字符串＞)

功能：求出字符串的長度。

例如：Command：(strlen"AutoCAD")(substr＜字符串＞＜起始位＞[＜長度＞])

功能：按要求求出字符串的一個子串。例如：Command：(substr“AutoCAD”53);“CAD”VisualLISP程序設計八、數據類型轉換函數(fix<數>)

功能：將實型數去掉小數部分化為整型數。

例如:(fix33.6);返回33(flaot<數>)

功能：將整型數化為實型數。例如:(float33);返回33.0(itoa<整型數>)

功能：將整型數化為字符串。(atoi<字符串>)

功能：將字符串化為整型數。(atof<字符串>)

功能：將字符串化為實型數。VisualLISP程序設計(rtos<數>)

功能：按著AutoCAD系統變量LUNITS和LUPREC定義的記數方式和精度將數轉化為字符串。(angtos<角度>)

功能：按著AutoCAD系統變量LUNITS和LUPREC定義的記數方式和精度將弧度數轉化為字符串。(ascii<字符串>)

功能：求出字符串第一個字符的ASCII(chr<數>)

功能：求出整型數所代表的ASCII字符。VisualLISP程序設計九、交互輸入函數(getangle[＜基點＞][＜提示＞])

功能：用相對基點拖動指定點或直接輸入的方法確定一個角度，零度角總為x軸正向，角度增加的方向由系統變量ANGDIR定義。