復雜參數下繪制螺旋線的方法

1繪制三維線的命令長期以來，對于低版本的auto，如彈簧、螺釘和其他零件的三維圖形，既困難又困難。困難在于如何繪制三維螺旋。在AutoCAD中,繪制三維線的命令主要有LINE、3DPOLY和SPLINE,但只有3DPOLY命令可以用于繪制螺旋線。不過,由于3DPOLY只能繪制直線,因此,用戶在繪制螺旋線時要指定大量的點,以逼近螺旋線,所以要經歷編寫繪制螺旋線的LISP程序→保存程序→加載程序→運行程序→繪制螺旋線→繪制彈簧斷面→沿螺旋線拉伸斷面→用陣列操作復制有效段及支承段→裁減支承段多余部分→剖切支承面→渲染等過程。2為東南角的視覺lisp提供了“關閉”(1)選擇“工具”菜單→“AutoLISP”→“VisualLISP編輯器”,打開VisualLISPforAutoCAD窗口。(2)請單擊VisualLISP控制臺編輯窗口右上角的“關閉”按鈕,將其暫時關閉。然后選擇“文件”|“新建文件”菜單,打開LISP程序編輯窗口,并在該窗口中輸入如下程序:3lx.lsp的保存(1)選擇“文件”|“保存”菜單,將該文件以LXX.lsp名稱保存在適當的文件夾中。(2)選擇“文件”丨“退出”菜單,關閉VisualLISPforAutoCAD窗口。4“加載/卸應用程序”對話選擇“工具”|“AutoLISP”|“加載”菜單,“加載/卸載應用程序”對話框,在該對話框中選擇已保存的LXX.lsp程序,并依次單擊“加載”和“關閉”按鈕。5彈簧節距和每圈螺旋線的生成在命令行鍵盤輸入“LXX”命令,并按回車鍵,以執行該命令,按提示依次操作:請指定螺旋線基點:在繪圖區單擊鼠標左鍵,確定螺旋線基點;請輸入彈簧平均半徑:鍵盤輸入數值,彈簧中徑的一半;請輸入彈簧節距:輸入彈簧節距;請輸入每圈細化段數:鍵盤輸入每圈細化段數,即每圈螺旋線是有多少個直線段組成的,數值越大,精確度越高。接下來就是復雜的繪制過程(具體過程略)。用AutoCAD2007繪制螺旋線型圖形就顯得十分的容易和方便,軟件中有固化的繪制三維螺旋線模塊,只要運行“螺旋線”命令,鍵盤依次輸入相應的參數:“指定底面半徑或[直徑(D)]、指定頂面半徑或[直徑(D)]、指定螺旋高度或[軸端點(A)/圈數(T)/圈高(H)/扭曲(w)]”,便可繪制三維螺旋線,繪制過程中不用變換坐標,既簡單又快捷。5.1彈簧剛度的確定首先進入AutoCAD2007的繪圖界面,調出繪制實體圖形常用的工具欄,單擊“視圖工具欄”上的“西南等軸測”圖標按鈕,打開狀態行的“正交”按鈕,然后開始繪圖。(1)繪制彈簧的有效段單擊“建模工具欄”上的“螺旋”圖標按鈕,用鼠標選點來指定底面的中心點:(在繪圖區域合適的位置單擊鼠標左鍵)按提示進行操作。指定底面半徑或[直徑(D)]<1.0000>:40(光標導向于X軸正向,鍵盤輸入彈簧中徑數值,本例中半徑為40)指定頂面半徑或[直徑(D)]<40.0000>:40(畫圓柱彈簧時,可鍵盤輸入半徑40,也可直接按回車鍵)指定螺旋高度或[軸端點(A)/圈數(T)/圈高(H)/扭曲(W)]<1.0000>:t(鍵盤輸入t,以便輸入螺旋線的圈數)輸入圈數<3.0000>:10(鍵盤輸入螺旋線的圈數,本例中為10)指定螺旋高度或[軸端點(A)/圈數(T)/圈高(H)/扭曲(W)|<1.0000>:h(鍵盤輸入h,以便輸入螺旋線的節距)指定圈間距<0.2500>:10(鍵盤輸入螺旋線的節距,本例中為10)(2)繪制彈簧的上支承段單擊“建模工具欄”上的“螺旋”圖標按鈕,用鼠標選點來指定底面的中心點:(在繪圖區域合適的位置單擊鼠標左鍵)指定底面半徑或|直徑(D)]<40.0000>:40(光標導向干X軸正向,鍵鍵盤輸入彈簧中徑數值,本例中半徑為40)指定頂面半徑或[直徑(D)]<40.0000>:40(畫圓柱彈簧,可鍵盤輸入半徑40,也可直接按回車鍵)指定螺旋高度或I軸端點(A)/圈數(T)/圈高(H)/扭曲(W)]<157.5551>:t(鍵盤輸入t,回車,以便輸入上支承段螺旋線的圈數)輸入圈數<10.0000>:1.5(鍵盤輸入上支承段螺旋線圈數,本例中為1.5)指定螺旋高度或[軸端點(A)/圈數(T)/圈高(H)/扭曲(W)]<157.5551>:h(鍵盤輸入h,回車,以便輸入上支承段螺旋線的節距)指定圈間距<15.7555>:5(鍵盤輸入上支承段入螺旋線的節距,本例中為5)(3)繪制彈簧的下支承段單擊“建模工具欄”上的“螺旋”圖標按鈕,用鼠標選點來指定底面的中心點:(在繪圖區域合適的位置單擊鼠標左鍵)指定底面半徑或[直徑(D)]<40.0000>:40(光標導向干X軸正向,鍵鍵盤輸入彈簧中徑數值,本例中半徑為40)指定頂面半徑或丨直徑(D)]<40.0000>:40(畫圓柱彈簧,可鍵盤輸入半徑40,也可直接按回車鍵)指定螺旋高度或丨軸端點(A)/圈數(T)/圈高(H)/扭曲(W)]<7.5000>:t(鍵盤輸入t,回車,以便輸入下支承段螺旋線的圈數)輸入圈數<1.5000>:1.5(鍵盤輸入下支承段螺旋線圈數,本例中為1.5,輸入1.5以后將標沿Z軸向下移動一段距離)指定螺旋高度或I軸端點(A)/圈數(T)/圈高(H)/扭曲(W)<7.5000>:h(鍵盤輸入h,回車,以便輸入下支承段螺旋線的節距)指定圈間距<5.0000>:5(鍵盤輸入下支承段入螺旋線的節距,本例中為5)(4)繪制彈簧鋼絲的截面單擊“繪圖工具欄”上的“圓”圖標按鈕,用鼠標選點來指定圓心,(在繪圖區域合適的位置單擊鼠標左鍵)指定圓的半徑或[直徑(D)]:2.5(鍵盤輸入彈簧鋼絲的截面圓的半徑,半徑值應為支承段螺旋線節距的二分之一,本例中為2.5)連續繪制或復制生成另外2個半徑為2.5的截面圓,其結果如圖1所示。(5)移動上下支承段與有效段合并單擊“修改工具欄”上的“移動”圖標按鈕,用鼠標選取上支承段的D點,移動上支承段至有效段的B點,用鼠標選取下支承段的C點,移動下支承段至有效段的A點;(6)將彈簧鋼絲的截面圓沿螺旋線“掃掠”形成彈簧實體單擊“建模工具欄”上的“掃掠”圖標按鈕,按鼠標左鍵單選其中一個截面圓,按右鍵結束,再用鼠標左鍵單選彈簧上支承段螺旋線,截面圓沿上支承段螺旋線“掃掠”成實體;單擊“建模工具欄”上的“掃掠”圖標按鈕,按鼠標左鍵單選第二個截面圓,按右鍵結束,再用鼠標左鍵單選彈簧有效段螺旋線,截面圓沿有效段螺旋線“掃掠”成實體;單擊“建模工具欄”上的“掃掠”圖標按鈕,按鼠標左鍵單選最后一個截面圓,按右鍵結束,再用鼠標左鍵單選彈簧下支承段螺旋線,截面圓沿下支承段螺旋線“掃掠”成實體;單擊“視覺樣式工具欄”上的“概念視覺樣式”圖標按鈕,形成如圖二所示的實體圖形。(7)磨平上下支承段形成支承面鍵盤輸入命令:slice,或執行“修改菜單”→“三維操作”→“剖切”命令,按提示操作:指定切面的起點或[平面對象(O)/曲面(S)/Z軸(Z)/視圖(V)/XY/YZ/ZX/三點(3)]<三點>:xy(選擇XY面為剖切平面,鍵盤輸入XY,回車)指定XY平面上的點<0,0,0>:(選擇XY平面經過的一個點,用鼠標選取上支承段彈簧鋼絲端部截面的圓心,即彈簧中徑螺旋線的端點)在所需的側面上指定點或[保留兩個側面(B)]<保留兩個側面>:(光標在保留的下支承段側,單擊鼠標左鍵)此時將上支承段磨平。用同樣的方法可將下支承段磨平,最終效果如圖三所示。5.2所設螺牙截面鍵盤輸入圈數t或tt/圈數tt/圈數lb首先進入AutoCAD2007的繪圖界面,調出繪制實體圖形常用的工具欄,單擊“視圖工具欄”上的“西南等軸測”圖標按鈕,打開狀態行的“正交”按鈕,然后開始繪圖。(1)繪制螺旋線單擊“建模工具欄”上的“螺旋”圖標按鈕,用鼠標選點來指定底面的中心點:(在繪圖區域合適的位置單擊鼠標左鍵)按提示進行操作。指定底面半徑或[直徑(D)]<1.0000>:30(光標導向于X軸正向,鍵盤輸入彈簧中徑數值,本例中半徑為30)指定頂面半徑或[直徑(D)]<30.0000>:(可鍵盤輸入半徑40,也可直接按回車鍵)指定螺旋高度或[軸端點(A)/圈數(T)/圈高(H)/扭曲(W)]<1.0000>:t(鍵盤輸入t,以便輸入螺旋線的圈數)輸入圈數<3.0000>:10(鍵盤輸入螺旋線的圈數,本例中為10)指定螺旋高度或[軸端點(A)/圈數(T)/圈高(H)/扭曲(W)]<1.0000>:h(鍵盤輸入h,以便輸入螺旋線的螺距)指定圈間距<0.2500>:10(鍵盤輸入螺旋線的螺距,本例中為10)結果如圖四右圖所示(2)繪制螺牙截面鍵盤輸入polygon命令或單擊“繪圖工具欄”上的“正多邊形”圖標按鈕,按提示進行操作。輸入邊的數目<4>:3(鍵盤輸入正多邊形的邊數,螺牙截面一般為正三邊形,因此輸入3)指定正多邊形的中心點或[邊(E)]:e(以邊長的方式畫正三邊形,鍵盤輸入e)指定邊的第一個端點:(在繪圖區域合適的位置單擊鼠標左鍵,確定第一點)指定邊的第二個端點:9.95(光標導向于Y軸的反向,直接輸入正三邊形的邊長,理論上邊長應等于螺旋線的螺距,但實際上邊長應略小于螺旋線的螺距,因此正三邊形的邊長為9.95即可)結果如圖四左圖所示(3)將螺牙截面正三邊形沿螺旋線“掃掠”形成螺紋實體單擊“建模工具欄”上的“掃掠”圖標按鈕,按鼠標左鍵單選正三邊形,按右鍵結束,再用鼠標左鍵單選螺旋線,正三邊形沿上支承段螺旋線“掃掠”成實體;單擊“視覺樣式工