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【正文】 (* r (COS a1)) y (* r (SIN a1)) ) (LIST x y) ；函數(shù)返回表示函數(shù)曲線上一點(diǎn)的一個表)(DEFUN s3 (v / a a1 r x y) ；定義回程段函數(shù) (SETQ a (/ ( v s) ( e s)) a1 (/ (* v PI) 180) r (+ r0 h (* 1 h a)) x (* r (COS a1)) y (* r (SIN a1)) ) (LIST x y) ；函數(shù)返回表示函數(shù)曲線上一點(diǎn)的一個表)上述程序由4個用戶函數(shù)構(gòu)成，即C:TULUN、NIHE、S1和S3。其中C:TULUN為主函數(shù)，具有輸入凸輪參數(shù)和調(diào)用NIHE函數(shù)繪制凸輪廓線的功能；NIHE是例35中所列舉的繪制任意函數(shù)曲線的函數(shù)，主函數(shù)調(diào)用時它繪制S1定義的推程段函數(shù)和S3定義的回程段函數(shù)曲線；S1函數(shù)定義了推程函數(shù)曲線，S3函數(shù)定義了回程函數(shù)曲線。主函數(shù)名為C:TULUN，在函數(shù)名TULUN前面加上C:，可以把自定義LISP函數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)樵鎏鞟utoCAD命令，即調(diào)用函數(shù)時不再需要使用圓括號。3. 凸輪繪制程序的使用在AutoCAD命令提示符狀態(tài)下直接鍵入TULUN，隨后根據(jù)提示逐項輸入如下數(shù)值（底下劃線部分為鍵入數(shù)值，非劃線部分為程序提示）：Command: TULUN基圓半徑r0=30從動件行程H=10推程角delta1=120遠(yuǎn)休止角delta2=60回程角delta3=120推程段擬合線段數(shù)n1=100回程段擬合線段數(shù)n3=100輸入完畢后，AutoCAD立即自動繪制出如圖33中所示的凸輪理論廓線。其中推程段是用100根直線逼近的等速運(yùn)動規(guī)律凸輪廓線；遠(yuǎn)休止段是圓心為0,0，半徑為40，角度為60176。的圓弧；回程段是用100根直線逼近的等速運(yùn)動規(guī)律凸輪廓線；近休止段是圓心為0,0，半徑為30，角度為60176。的圓弧。用AutoCAD的繪圖功能還可以繪制出圖中的其他圖線，如用偏移復(fù)制（OFFSET）功能可以繪制出凸輪實際廓線。如果繼續(xù)調(diào)用CAM程序，就可以從凸輪的實際廓線得到凸輪的數(shù)控加工程序，從而在數(shù)控機(jī)床上優(yōu)質(zhì)高效地制造出這個凸輪零件。第四節(jié) 新生代CAD軟件——SolidWorksSolidWorks是SolidWorks公司推出的基于Windows的機(jī)械設(shè)計軟件，是基于Windows平臺的全參數(shù)化特征造型軟件，它可以十分方便地實現(xiàn)復(fù)雜的三維零件實體造型、復(fù)雜裝配和生成工程圖。圖形界面友好，用戶易學(xué)易用。一、SolidWorks的三維設(shè)計功能介紹其主要功能特點(diǎn)如下：（1）操作界面友好（2）協(xié)同工作3D Content Central 是一個嶄新的在線資源庫，集成在SolidWorks內(nèi)。用戶可以通過此插件在互聯(lián)網(wǎng)找到世界著名的零部件供貨商，并下載庫中的幾百萬個零部件。用戶只需查詢供應(yīng)商的產(chǎn)品在線目錄，直接下載三維實體模型，而不需要二次建模。（3）裝配設(shè)計（4）工程圖SolidWorks 提供了生成完整的、車間認(rèn)可的詳細(xì)工程圖的工具。工程圖是全相關(guān)的，當(dāng)你修改工程圖時，三維實體模型、各個視圖、裝配體都會自動更新。從三維實體模型中自動產(chǎn)生工程圖，包括視圖、尺寸和標(biāo)注。（5） 零件建模SolidWorks 提供了基于特征的實體建模功能。通過拉伸、旋轉(zhuǎn)、抽殼、掃描、放樣、陣列、鏡像以及打孔、倒圓角、倒角等操作來實現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計。通過對特征和草圖的動態(tài)修改，用拖拽的方式實現(xiàn)實時的設(shè)計修改。三維草圖功能為掃描、放樣生成三維草圖路徑，或為管道、電纜等管線生成延伸路徑。（6）曲面建模通過SolidWorks帶控制線的掃描、放樣、填充以及拖動可控制的相關(guān)操作產(chǎn)生復(fù)雜的曲面。可以直觀地對曲面進(jìn)行修剪、延伸、倒角和縫合等曲面的操作。二、SolidWorks的零件建模SolidWorks是基于特征的工程造型軟件，所謂特征是一種用參數(shù)驅(qū)動的模型。特征之間可以相互堆砌，也可以相互剪切。特征造型就是應(yīng)用各種特征來組合生成所需要零件的方法。SolidWorks提供了一系列特征造型工具供用戶進(jìn)行零件建模。表38中列出了SolidWorks提供的特征造型工具。表38 SolidWorks特征造型工具特征（Feature）說 明拉伸（Extrude）生成向一側(cè)或兩側(cè)延伸的可具有拔模斜度的基體、凸臺、切除或曲面旋轉(zhuǎn) (Revolve)生成旋轉(zhuǎn)的基體、凸臺、切除或曲面掃描 (Sweep)通過沿著一條路徑移動截面輪廓來生成基體、凸臺、切除或曲面。放樣 (Loft)通過在若干截面輪廓之間進(jìn)行過渡來生成基體、凸臺、切除或曲面倒圓角（Fillet）在零件上生成一個內(nèi)圓角或外圓角面倒角（Chamfer）在所選的邊線或頂點(diǎn)上進(jìn)行倒角拔模（Draft）以指定的角度斜削模型中所選的面鉆孔（Hole）在模型上生成各種類型的孔特征縮放（Scale）對零件或曲面進(jìn)行比例縮放抽殼（Shell）形成空心零件加厚（Thicken）為所選曲面加厚度筋（Rib）特殊類型的拉伸特征圓頂 (Dome)將平面轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)定高度的圓頂特型 (Shape)通過展開、約束或拉緊所選曲面在模型上生成一個變形曲面陣列（Pattern)陣列復(fù)制所選的源特征鏡像（Mirror）鏡像復(fù)制所選的特征或所有特征型腔（Cavity）用一個零件減去另一個零件連接（Join）兩個零件相連接分割（Split）對一個零件進(jìn)行分割SolidWorks的基本特征建立在二維草圖的基礎(chǔ)上，而二維草圖又建立在基準(zhǔn)平面之上。建立一個零件的實體建模文件時，具有三個初始的相互正交的基準(zhǔn)平面——前視面、俯視面和右視面。可以從基準(zhǔn)平面派生出其他基準(zhǔn)平面。派生的基準(zhǔn)平面可以和原先的基準(zhǔn)平面平行并相隔一定距離，也可以與原先的基準(zhǔn)平面構(gòu)成一定的旋轉(zhuǎn)角度。從已經(jīng)生成的三維實體中的平面或特征點(diǎn)也可以派生出基準(zhǔn)平面。草圖有二維草圖和三維草圖之分，二維草圖應(yīng)用廣泛，是建立基本特征的基礎(chǔ)，三維草圖僅用于產(chǎn)生掃描路徑等不多的場合。二維草圖創(chuàng)建于基準(zhǔn)平面，由直線、圓弧、圓、橢圓、樣條曲線、中心線和文字等圖形構(gòu)成。在二維草圖的圖形中可以建立起尺寸約束和幾何約束。所謂尺寸約束是指通過改變尺寸來改變圖形，即尺寸驅(qū)動圖形。幾何約束包括水平、垂直、平行、正交、相切、相等、同圓心、對稱等。在繪圖時會自動生成一些幾何約束，也可以在修改圖形時增加和刪除幾何約束。二維草圖的繪制類同于AutoCAD，并兼容AutoCAD命令，但由于具有尺寸驅(qū)動圖形的功能，二維草圖的圖形繪制比AutoCAD更勝一籌。SolidWorks 2003增添了二維草圖自動標(biāo)注尺寸的新功能，使得二維草圖的繪制更加便捷。在二維CAD層面上，SolidWorks圖形和AutoCAD是可以互相轉(zhuǎn)換的。SolidWorks的零件實體建模通過以下特征造型工具完成。（1） 拉伸（Extrude）特征 以一個二維草圖為基礎(chǔ)，將二維草圖沿一個垂直方向或同時沿另一相反方向拉伸成三維實體。拉伸時可以設(shè)置拔模斜度。在三維實體上去除材料的拉伸特征稱為拉伸切除。（2） 旋轉(zhuǎn)(Revolve)特征 通過環(huán)繞中心線旋轉(zhuǎn)二維草圖輪廓線來生成三維實體。在三維實體上去除材料的旋轉(zhuǎn)特征稱為旋轉(zhuǎn)切除。（3） 掃描(Sweep)特征 通過沿著一條二維草圖或三維草圖指定的路徑移動二維草圖生成三維實體，可以通過引導(dǎo)線來控制三維實體的中間形狀。（4） 放樣(Loft)特征 連接多個二維草圖上的截面構(gòu)成三維實體。上述4個特征均建立在草圖基礎(chǔ)之上，可以利用來生成零件三維實體的基體，所以又稱為基本特征。表38中列出的其他特征則用來對三維實體進(jìn)行操作，不一定需要草圖。（5） 倒圓角（Fillet）特征 用來對三維實體進(jìn)行倒圓角操作。（6） 倒角（Chamfer）特征 用來對三維實體進(jìn)行倒角操作。（7） 拔模（Draft）特征 用來生成拔模斜度。（8） 鉆孔（Hole）特征 分成簡單直孔和異形孔。簡單直孔特征可以在三維實體上制作一個直圓孔。異形孔特征用于生成螺孔等，它包含兩個草圖，其中一個草圖包含表示孔數(shù)量和位置的點(diǎn)，另一個草圖包含表示孔形狀的圖形。修改上述第一個草圖可以改變孔的數(shù)量和位置，修改上述第二個草圖可以改變孔的形狀。（9） 縮放（Scale）特征 用來對三維實體或曲面進(jìn)行比例縮放。可以在各個方向比例均勻地進(jìn)行縮放，x、y、z方向的縮放比例也可以各不相同。（10） 抽殼（Shell）特征 去除零件內(nèi)部的材料，生成空心零件，空心零件可以有若干個面敞開，對應(yīng)于各個面的壁厚也可不同。（11） 加厚（Thicken）特征 用來處理曲面，把曲面生成一定的厚度，使之變?yōu)閷嶓w模型。（12） 筋（Rib）特征 用來產(chǎn)生筋板，對塑料件設(shè)計很有用。筋特征建立在草圖基礎(chǔ)之上。（13） 圓頂(Dome)特征 將平面拉伸成一定高度的球面或橢球面。（14） 特型(Shape)特征 在三維實體上生成具有可控曲面的實體，可以用點(diǎn)（草圖點(diǎn)、端點(diǎn)、頂點(diǎn)等）、草圖、邊線和曲線對曲面形狀進(jìn)行控制。（15） 陣列（Pattern)特征 對選定特征進(jìn)行陣列復(fù)制，共有線性陣列、圓周陣列、曲線陣列、草圖陣列和表格陣列5種形式。線性陣列對選定特征沿一個方向或兩個方向作線性分布陣列復(fù)制。圓周陣列對選定特征作圓周分布陣列復(fù)制。曲線陣列對選定特征沿曲線分布進(jìn)行陣列復(fù)制。草圖陣列對選定特征根據(jù)草圖上點(diǎn)的位置進(jìn)行陣列復(fù)制。表格陣列則根據(jù)表格數(shù)據(jù)定義的位置對選定特征進(jìn)行陣列復(fù)制。（16） 鏡像（Mirror）特征 對已有特征或三維實體作鏡像復(fù)制，產(chǎn)生對稱于所選平面的鏡像實體。（17） 型腔（Cavity）特征 用一個零件減去另一個零件，常用來產(chǎn)生模具型腔和型芯。（18） 連接（Join）特征 把兩個零件連接成一個零件。（19） 分割（Split）特征 把一個零件分割開。三、SolidWorks的曲面和曲線特征除了上述零件建模特征外，SolidWorks還具有豐富的曲面和曲線特征，用于輔助零件建模。1. 曲面特征曲面是沒有厚度的一種幾何圖元。生成曲面的方法有①用閉環(huán)草圖或基準(zhǔn)面上的閉環(huán)邊線生成平面；②從草圖拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描和放樣生成曲面，方法與零件建模相同；③從已有的曲面或零件面生成等距曲面；④從零件實體產(chǎn)生中面；⑤生成圓角曲面；⑥生成填充曲面；⑦復(fù)制曲面；⑧從輸入文件得到曲面，如從IGES格式文件得到曲面。修改曲面的方法有①延伸曲面；②裁剪曲面；③延展曲面；④移動曲面；⑤刪除曲面；⑥替換曲面； ⑦縫合曲面。曲面用于零件建模的場合有①選取曲面的邊線和頂點(diǎn)作為掃描的引導(dǎo)線和路徑；②加厚曲面來生成實體或切除實體；③縫合曲面并加厚使包圍區(qū)域成為實體；④隱藏或顯示實體和曲面；⑤曲面作為拉伸實體的終止條件；⑥用曲面作為實體的替換面。2. 曲線特征曲線是無寬度和厚度的一種幾何圖元。除了二維草圖中的平面曲線外，我們還有下列幾種三維曲線：①從草圖投影到模型面或曲面上的投影曲線；②由曲線、草圖線和模型邊線組合生成的組合曲線；③用曲線工具生成的螺旋線或渦狀線；④從草圖曲線投影到模型面上生成的分割線；⑤通過模型點(diǎn)或自由點(diǎn)的樣條曲線。曲線可以用于零件實體建模，如將曲線用作掃描時的路徑和引導(dǎo)線、放樣時的引導(dǎo)線、拔模時的分割線，等等。四、SolidWorks的裝配體SolidWorks支持自下而上和自上而下兩種設(shè)計裝配體的方法，也可以結(jié)合兩種方法設(shè)計一個裝配體。自下而上的設(shè)計方法屬于歸納設(shè)計方法，它先生成組成裝配體的所有零部件，然后將它們插入裝配體中，根據(jù)各個零部件間的配合關(guān)系將它們組裝起來。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是零部件的獨(dú)立設(shè)計，相互關(guān)系及重建行為比較簡單。用戶可以專注于單個零件的設(shè)計工作。自上而下的設(shè)計方法屬于演繹設(shè)計方法，它從裝配體中開始設(shè)計，用戶可以從一個零件的幾何體來定義另一個零件。自上而下的設(shè)計次序一般以布局草圖為設(shè)計的開端，然后定義固定的零件位置、基準(zhǔn)面等，參考這些定義來設(shè)計零件。自上而下的設(shè)計方法更符合經(jīng)典的設(shè)計思想，突出零件之間的相互聯(lián)系。SolidWorks的裝配體操作有插入零部件、移動和旋轉(zhuǎn)零部件、裝配零部件、檢測裝配效果及產(chǎn)生爆炸效果圖。插入零部件可以把已經(jīng)生成的SolidWorks零件或裝配體插入到裝配體中。插入后的零部件可用鼠標(biāo)拖動及旋轉(zhuǎn)以便裝配。零件的裝配關(guān)系分為平面配合與圓柱面配合兩種方式。平面配合有共面、平行、垂直和角度四種關(guān)系。圓柱面配合有軸線共線、平行、垂直和角度四種關(guān)系。SolidWorks可以對裝配體進(jìn)行干涉檢測，檢查裝配面的間隙和干涉情況。SolidWorks還可以完成裝配體的爆炸效果圖來充分展現(xiàn)零件之間的裝配過程。五、SolidWorks的工程圖對于已經(jīng)生成的零件實體和裝配體，SolidWorks具有工程圖的功能。工程圖可以編輯圖樣格式，生成標(biāo)準(zhǔn)三視圖，生成軸測視圖、模型視圖等命名視圖以及派生視圖。SolidWorks提供了多種類型的派生視圖。對于視圖的某一部分，如果因為圖形太小而不能清楚表達(dá)，用戶可以生成一個局部視圖來放大這一部分。借助于剖切線，可以生成常用的全剖視圖、半剖視圖、階梯剖視圖、旋轉(zhuǎn)剖視圖、斷開的剖視圖和局部剖視圖。在所選視圖的左邊、右邊、上邊或下邊可以生成投影視圖。對于現(xiàn)有視圖的直邊，能夠產(chǎn)生向該邊垂直方向投影的輔助視圖。對于現(xiàn)有視圖中的平面，能夠產(chǎn)生向該平面垂直方向投影的相對視圖。SolidWorks可以把構(gòu)筑零件特征時的尺寸帶入到工程圖中，尺寸標(biāo)注的類型有常用尺寸、基準(zhǔn)尺寸、尺寸鏈、參考尺寸、倒角尺寸等。形位公差、表面粗糙度和技術(shù)要求等被作為注解加入到工程圖中。工程圖