1、安徽工业大学 毕业设计（论文）说明书装订线I摘 要本文旨在介绍基于磁选机的 AutoCAD的二次开发。在机械行业中,AutoCAD 软件是最流行的软件,并具有开放性的特点。为了提高设计质量及设计效率，目前比较普遍的做法就是对 AutoCAD进行二次开发。在本次毕业设计中就是以磁选机的零部件的参数化绘图为例，通过对基于磁选机的 AutoCAD的二次开发的分析与研究，来详细地描述 CAD二次开发的过程。我们以 Visual LISP为平台，应用 LISP语言编写磁选机零件的参数化绘制程序，应用DCL语言创建人机交流的对话框，并学习了对 CAD菜单的加载。最后，当我们完成基于磁选机的 AutoCAD
2、的二次开发时，我们就可以通过点击新的 CAD菜单，在对话框中输入数据，自动得到磁选机的零件图。实践表明，AutoCAD 的二次开发功能强大，在磁选机的设计中起到非常重要的作用，因此是一个十分有意义的课题。关键词：AutoCAD，Visual Lisp，二次开发，磁选机安徽工业大学 毕业设计（论文）说明书装订线IIAbstractThe paper aims at introduce the secondary development of AutoCAD based on magnetic separator.In the mechanical industry,AutoCAD is the
3、most popular software and has a characteristic of open.In order to improve design quality and efficiency,currently more common practice is to conduct secondary development of AutoCAD software.This graduation design takes the parametric drawing of magnetic separator parts as the example.Then,the real
4、izing process of redevelopments in AutoCAD is presented in detail ,through analyzing and studying the secondary development of AutoCAD based on magnetic separator.We use the Visual LISP as a platform,then apply LISP language compile parametric drawing programs,and DCL language create a man-machine e
5、xchange dialogue frame.We also learn the load on the menu of CAD.At last,when we finish the secondary development of AutoCAD based on magnetic separator,we can get magnetic separator parts diagram automatically by clicking on the new menu of CAD and inputing data into the dialog box.The practice ind
6、icates the secondary development of AutoCAD is powerful and plays a very important role in the design of the magnetic separator.so,it is a very significant subject.Keywords：AutoCAD, Visual Lisp,the secondary development,magnetic separator安徽工业大学 毕业设计（论文）说明书装订线III目 录1 绪论 .- 1 -1.1 相关概念 .- 1 -1.1.1 磁选机
7、 .- 1 -1.1.2 CAD.- 1 -1.1.3 二次开发 .- 2 -1.2 研究背景 .- 2 -1.2.1 CAD.- 2 -1.2.2 磁选机 .- 3 -1.3 发展概况 .- 4 -1.3.1 CAD二次开发 .- 4 -1.3.2 CAD与磁选机的结合 .- 5 -2 总体设计 .- 7 -2.1 系统 .- 7 -2.1.1 简介 .- 7 -2.1.2 系统变量 .- 7 -2.1.3 系统设计原则 .- 7 -2.1.4 系统开发需求 .- 8 -2.2 程序 .- 8 -2.2.1 简介 .- 8 -2.2.2 程序的特点分析 .- 9 -2.2.3 重要的 Aut
8、oLISP基本语法结构 .- 10 -2.3 CAD菜单 .- 10 -2.3.1 菜单文件 .- 10 -2.3.2 菜单的加载 .- 11 -2.3.3 菜单文件结构 .- 12 -2.3.4 菜单定义语法详解 .- 14 -2.4 对话框 DCL .- 15 -2.4.1 简介 .- 15 -2.4.2 组成 .- 16 -2.4.3 控件的属性 .- 17 -2.4.4 对话框设计原则与规范 .- 18 -2.5 幻灯片 .- 19 -2.5.1 概述 .- 19 -安徽工业大学 毕业设计（论文）说明书装订线IV2.5.2 幻灯片用途 .- 19 -2.5.3 创建幻灯片 .- 20
9、-2.5.4 显示幻灯片 .- 20 -2.5.5 幻灯库 .- 20 -2.6 小结 .- 21 -3 具体设计 .- 22 -3.1 模型设计 .- 22 -3.1.1 初始模型 .- 22 -3.1.2 确定参数和点 .- 23 -3.1.3 绘图思想 .- 24 -3.2 菜单设计 .- 24 -3.3 对话框设计 .- 27 -3.3.1 框架格式 .- 27 -3.3.2 DCL语言 .- 27 -3.3.3 结束 .- 29 -3.4 程序设计 .- 30 -3.4.1 首先必须设置一个主体结构 .- 30 -3.4.2 系统变量设置 .- 30 -3.4.3 图层设置 .- 3
10、1 -3.4.4 start部分（赋初值、状态） .- 31 -3.4.5 action部分（设定相应动作） .- 31 -3.4.6 draw部分（绘图） .- 32 -3.4.7 其他自定义的函数 .- 32 -3.4.8 初值 .- 33 -3.4.9 结束 .- 33 -3.5 幻灯片设计 .- 34 -3.5.1 创建幻灯片 .- 34 -3.5.2 创建幻灯库 .- 35 -3.6 支持文件搜索路径 .- 36 -3.6.1 添加路径 .- 36 -3.6.2 注意 .- 37 -3.7 成果展示 .- 37 -3.7.1 轴 .- 37 -3.7.2 其他零件 .- 39 -3.
11、8 系统测试 .- 43 -3.9 小结 .- 43 -安徽工业大学 毕业设计（论文）说明书装订线V结论 .- 44 -致谢 .- 45 -参考文献 .- 46 -安徽工业大学 毕业设计（论文）说明书装订线- 1 -1 绪论1.1 相关概念1.1.1 磁选机磁选是一种少污染或无污染的选矿工艺，是一种利用矿物之间的磁性差异而使不同矿物实现分离的分选方法。磁选的工作原理是待选别的物料给入磁选机的分选空间后，受到磁力和其他机械力（如重力、离心力、摩擦力、介质阻力等）的共同作用。磁性矿物颗粒所受磁力的大小与矿物本身磁性有关；非磁性矿物颗粒主要受机械力的作用。因之，各沿不同路径运动，得到分选。一般说来磁
12、性颗粒在磁场中所受比磁力的大小与磁场强度和梯度成正比。因其分选过程简单方便，又不会产生额外污染的特点，现广泛应用于黑色金属矿石的选别，有色和稀有金属矿石的精选，重介质选矿中介质的回收和净化，非金属矿石原料的除杂，破碎前含铁杂质的排除，从冶炼生产的铜渣中回收废钢以及污水处理等方面。我国铁矿石资源丰富，其中 80%的矿石都需要应用磁选进行分选。磁选机（magnetic separator）是磁选的主要设备和载体，广泛用于资源回收，木材业、矿业、窑业、化学、食品等其他工场，适用于粒度 3mm以下的磁铁矿、磁黄铁矿、焙烧矿、钛铁矿等物料的湿式磁选，也用于煤、非金属矿、建材等物料的除铁作业，是产业界使用
13、最广泛的、通用性高的机种之一。磁选机种类繁多，通常按磁场强弱、聚磁介质类型、工作介质以及结构特点等分类和命名。最基本的是按磁场强弱分类，有三类：弱磁场磁选机，工作间隙的磁场强度为(0.61.6)105A/m，用来选别强磁性矿物;中磁场磁选机,工作间隙的磁场强度为(1.64.8)105A/m，用来选别中等磁性矿物；强磁场磁选机，工作间隙的磁场强度为(4.820.8)105A/m 用来选别弱磁性矿物。1.1.2 CAD计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design)指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决
14、定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形，使设计人员及时对设计作出判断和修改；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。除计算机本身的软件如操作系统、编译程序外，cad 主要使用交互式图形显示软件、cad 应用软件和数据管理软件 3类软件。安徽工业大学 毕业设计（论文）说明书装订线- 2 -AutoCAD（Auto Computer Aided Design）是美国 Autod
15、esk公司首次于 1982年开发的自动计算机辅助设计软件，用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计。现已经成为国际上广为流行的绘图工具。AutoCAD 具有良好的用户界面，通过交互菜单或命令行方式便可以进行各种操作。它的多文档设计环境，让非计算机专业人员也能很快地学会使用。在不断实践的过程中更好地掌握它的各种应用和开发技巧，从而不断提高工作效率。AutoCAD 具有广泛的适应性，它可以在各种操作系统支持的微型计算机和工作站上运行。1.1.3 二次开发（一）概念二次开发，简单的说就是在现有的软件上进行定制修改，功能的扩展，然后达到自己想要的功能，一般来说都不会改变原有系统的内核。比如，一些
16、大公司（如IBM）开发了一个大型的软件系统平台，然后一些其它的中、小型公司就会根据不同的客户的需要，在该平台上进行第二次有针对性的开发。是否提供相应的接口，有的软件公司只提供软件，但也有些公司连代码一起出售，如是后者，就更方便进行二次开发了。（二）基本要求第一，你要有这个开源产品的所用语言的语言基础。第二，你要对这个开源产品的功能和使用要比较熟悉，因为你熟悉了，你才知道一个需求下来，你要改什么，什么是系统自带的，大概要怎么改。第三，你要熟悉这个开源产品的数据结构，代码结构，系统的框架结构，核心是哪里，附属功能是在哪里。简单点说，就是数据库，代码逻辑，文件目录的熟悉。如果是用接口式的二次开发，则
17、需要你对这个接口比较熟悉，一般来说会有相应的文档。第四，根据你的需求，然后利用开源产品的内核，进行系统的扩展和修改，以达到你的需求。第五，对其提供的 SDK中的 API函数有一定了解，以利于你对 SDK中个函数的使用更加灵活方便。1.2 研究背景1.2.1 CAD CAD技术作为一种高新技术，因其能带来巨大的经济效益，增强企业竞争力，所以越来越得到广大企业的重视，并在企业中得到广泛应用和迅速推广。我国 CAD技术的研究始于 70年代初期，80 年代中期部分大中型企业和研究院所开始引进 CAD技术。到目前为止已在很多企业得以实施，这种势头具有强劲趋势。安徽工业大学 毕业设计（论文）说明书装订线-
18、 3 -但是从国内使用的情况来看，虽然取得了一些可喜的成就，但并不容乐观。目前，国内实际应用的 CAD/CAM系统可分为两大类：一类是国内自主版权的 CAD/CAM系统，另一类是国外商品化的 CAD/CAM系统。由于国外的 CAD/CAM系统功能齐全、性能优良，并完成了商品化及工程化要求，所以在国内占得了很大市场分额。然而从引进了国外知名 CAD/CAM系统的企业使用情况看，大部分企业没有充分利用起来，并没有发挥出应有的效益。其实无论是国内还是国外，一般企业都没有对 CAD技术进行充分的利用。这其中原因很多，主要在于：商品化的 CAD软件一般都是通用化的软件，基本上可覆盖整个机械行业各个方面的
19、工作，而用户在应用时都具有自身行业特色。因此，用户在引进商品化的 CAD软件之后，如果没有进行不同程度的二次开发，那么所引进的 CAD软件将不会淋漓尽致地在本行业中发挥作用。特别是在机械行业的新产品开发及设计中，针对本行业特点的二次开发具有极其重要的实践意义1。纵观国内外的用户，无不说明了这一点。并且，近年来经济全球化和信息化使我国制造企业竞争环境、发展模式和活动空间等发生了深刻变化。这些变化对我国制造业提出了严峻的挑战。CAD 技术的进步始终与工程实际相结合，它在我国的应用和发展必将对制造业产生深远的影响，对提高我国制造业核心竞争力起到举足轻重的作用。CAD 技术一直处于不断发展与探索之中，
20、CAD 技术正朝着开放化、集成化、智能化、协同化和标准化方向发展。国外 CAD技术正以惊入的速度向前发展，然而我国 CAD技术研究和应用的水平与发达国家相比仍有很大差距。我们应该清醒认识到先进的设计方法和设计手段是机械制造企业在激烈的市场竞争中获得成功的重要保证 2。因此，CAD 系统二次开发方面的问题便是广大 CAD用户和科研工作者所面临的重要课题之一。1.2.2 磁选机磁选专利权已有近 200年的历史。直到 1890年，美国博尔(C.M.Boll)等人发明了电磁磁系的圆筒式磁选机，才开始用它进行选矿。其后相继出现了多种结构的选别强磁性矿物的干式和湿式弱磁场磁选机。50 年代前所有的磁选机都
21、是电磁磁系的；50年代中期，开始出现了以铝镍钴合金（见铝合金）作为磁系的永磁磁选机，后来又逐渐以价格低廉、原料来源广的铁氧体永久磁铁代替铝镍钴合金。不仅节省电能，而且便于维护和检修。1965 年，中国采用自己生产的锶铁氧体磁铁构成磁系，设计、制造了永磁圆筒式磁选机，并在其后的几年普遍推广。近几年，随着磁选技术及其永磁材料的不断发展特别是高梯度磁分离的出现以及超导材料在磁选中的应用，磁选设备正逐渐被人们所关注并呈现磅礴发展的景象。无论在结构的稳定性还是在分选效率上，国内的磁选设备都得到了不同程度的改善和提高，这对于选矿厂的经济效益的提高具有重要的意义 3。如何提高磁选效率，实现铁矿石的最大化回收
22、，是目前整个磁选行业所要解决安徽工业大学 毕业设计（论文）说明书装订线- 4 -的重要问题。而磁选机作为磁选的主要设备和载体，其性能的好坏完全决定了磁选的效率。因此，国内外各个机械研究部门纷纷把目光投入到磁选机的研发和改良中4。这其中 CAD技术在磁选机设计中得到大量应用，显示了无可比拟的优越性：a.CAD 设计彻底甩掉了图板，实现无绘图板、无绘图仪器、无描图员的三无设计，大大减轻了工程制图的劳动强度；b.绘图规范化，图纸标准化，直接与国际业务接轨；c.图纸管理磁盘化、文件化，同时有多个备份，保证了图纸资料的安全可靠性；d.快速和准确性，等等。我们要发挥出 CAD二次开发的作用，充分利用参数化
23、设计，建立参数化磁选机库；利用 CAD进行磁选机的三维实体造型设计、结构分析、运动分析、优化设计，从三维实体中自动生成二维零件图； 用计算机直接指挥数控车床、数控机床，逐步实现自动控制的无图纸加工，让技术人员进一步从繁杂的图纸中解放出来，去从事创造性的工作 3。总之，大力发展磁选技术，发展节能、降耗的高效磁选设备，特别是将 CAD的二次开发运用到磁选机的研发和设计中来，具有十分重要的意义。1.3 发展概况1.3.1 CAD 二次开发随着 CAD技术的快速发展，国内外出现了许多 CAD软件，其中 Autodesk公司的主导产品 AutoCAD作为通用的 CAD软件在机械、电子、航空、船舶、建筑、
24、服装等领域得到了极为广泛的应用 6。AutoCAD 的强大生命力在于其通用性和开放的体系结构。其良好的开放性使得各领域在使用 AutoCAD的过程中均可以根据自身特点进行定制或开发，只有这样才能充分发挥 AutoCAD的作用。可以说，AutoCAD 的通用性为其二次开发提供了必要条件，而 AutoCAD开放的体系结构则使其二次开发成为可能。为满足广大用户二次开发的需求，Autodesk 公司相继推出了三代二次开发工具 7。第一代二次开发工具：Auto LISP是随 AutoCAD R2.18 提供的二次开发工具。Auto LISP是一种人工智能语言，完全嵌入在 AutoCAD内部，同 Auto
25、CAD有机地结合成一体，既具备一般高级语言的基本结构和功能，又具备一般高级语言所没有的图形处理能力。Auto LISP可直接调用几乎全部 AutoCAD的命令，从而进行 AutoCAD的二次开发。利用Auto LISP 开发 AutoCAD的最典型例子就是实现参数化绘图的程序设计。第二代二次开发工具：ADS（AutoCAD Development System）是 AutoCADR11开始支持的一种基于 C语言开发应用程序的系统。ADS 可直接利用用户熟悉的 C编译器，将应用程序编译成可执行文件后在 AutoCAD环境下运行，从而既利用 AutoCAD环境的强大功能，又利用了 C语言的结构化编
26、程、运行效率高的优势。ADS 克服了 Auto LISP所固有的诸安徽工业大学 毕业设计（论文）说明书装订线- 5 -多缺点而且具有速度快、安全性高的特点。ADS 不是包含于 AutoCAD内部，而是作为一组 Auto LISP外部函数由 Auto LISP解释器装入、解释并请求 AutoCAD运行，因此 ADS的各方面性能受到了限制。同时，随着网络技术的迅速发展，面向过程的ADS己经不能满足要求了，所以，在 AutoCAD R13中提供了面向对象的开发工具ARX。第三代二次开发工具： Visual LISPVisual LISP是 Auto LISP的换代产品，与 Auto LISP完全兼容
27、，并提供它所有的功能，是新一代的 AutoCADLISP语言。Visual LISP已经被完整地集成到AutoCAD系统之中，为开发者提供了崭新的、增强的集成开发环境，改变了过去在AutoCAD中内嵌 Auto LISP运行引擎的机制，使开发者可以直接使用 AutoCAD中的对象和反应器，进行更底层的开发，开发应用程序的时间被大大地缩短，原始代码能被保密，以防盗版和被更改。Visual LISP是一个崭新的一体化可视 CAD 编程环境。 Object ARXObject ARX是 Autodesk公司针对 AutoCAD（R13 或以上版本）平台上的二次开发而推出的一个以 C+语言为基础的面向
28、对象的开发环境和应用程序接口，它支持面向对象编程，同时还向下兼容 ADS。Object ARX 的早期版本称为 ARX（AutoCAD Runtime eXtention，AutoCAD 运行库扩展） 8。 VBAVBA（Visual Basic for Application）是基于 ActiveX Automation技术的二次开发工具。ActiveX Automation是一套微软标准，以前称为 OLE Automation技术。不管是用 VB、VC、OFFICE VBA等从外部开发，还是用 AutoCAD VBA从内部对AutoCAD 进行二次开发，都是通过调用 AutoCAD的对象体
29、系结构来进行的。 .NET.NET是基于 Microsoft.NET架构直接进行 AutoCAD二次开发的一种新技术。目前能够完全支持.NET 开发方法的 AutoCAD版本为 AutoCAD 2006及其以后版本。AutoCAD支持使用 Object ARX托管包装类开发.NET 应用程序。托管包装类是针对大多数 ObjectARX SDK提供的，使用户可以使用.NET 支持的任意语言（包括 VB.NET和 C#）来编写应用程序。Autodesk公司针对 AutoCAD二次开发提供的三代开发工具以及各种开发工具所具有的特点。目前，第一代的 Auto LISP已能被第三代的 Visual LISP完全替代，第二代的 ADS在 AutoCAD中已不再支持，所以，第三代开发工具将成为今后AutoCAD二次开发的必然选择。而在第三代工具中应该具体选择使用哪一种，要根据开发者的需求和编程经验来确定，以达到事半功倍的效果。
