CADCAM基础上机试验

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1、学号：课程设计题目CAD/CAM基础上机试验学院材料科学与工程学院专业材料成型及控制工程班级姓名指导教师2011年12月6日课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：武汉理工大学材料学院一、图形程序设计编程与调试二、图形变换程序设计与调试三、参数化绘图程序设计与调试四、子图形法绘图程序设计与调试五、实体造型题目:初始条件：图形几何形状尺寸信息要求完成的主要任务:一、绘制如图1所示的图案二、用线性表的形式存储如图4所示结构的几何尺寸信息，要求能实现三视图的绘制。（不要求进行消隐操作）三、利用参数法绘图绘制如图5所示的螺栓图形.四、.利用子图形法绘制如图6所示的的阶梯轴

2、（轴的尺寸可自行确定）五、任选一款CAD造型软件，实现图7-10种任一图形的三维造型。时间安排：时间完成任务2011年11月29日图形程序设计编程与调试2011年11月30日图形变换程序设计与调试2011年12月2日参数化绘图程序设计与调试2011年12月4日子图形法绘图程序设计与调试2011年12月5日完成实体造型2011年12月6日完成课程设计报告2011年12月7日进行答辩指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日实验一图形程序设计编程与调试1、问题描述：绘制如图一所示的图案图1.1所示的图案外貌看似很复杂，但它是由基本图形(正方形)经过变换而构成的。2、图形分

3、析从图1所示的图案中可以分析出：它是由16个相似的方块拼接而成；每一个方块是一个由正方形形成的螺旋图案，而每个相邻方块的螺旋方向相反。假设逆时针旋转为正，顺时针旋转为负(反)，则图案中螺旋方块的正、反拼接结构如图2所示。组成整个图案的每个方块，是由正方形边旋转和缩小形成，且经过旋转和缩小的正方形的四个顶点刚好在前一个正方形的四条边上，见图3所示。图3两个正方形的关系图2拼接规则图1正方形螺旋拼块下面讨论两个相邻正方形之间的几何关系：设两个正方形的外接圆半径分别为R1和R2，边长为al和a2，旋转角度为θ。则两个正方形之间的缩小系数为:f=a2/a1经过旋转和缩小后的正方形2的四

4、个顶点刚好位于正方形1的四条边上，所以，这个缩小系数和转角θ紧密相关。从图3中可看出，在直角三角形PQS中：QS=a2×sinθPS=a2×cosθQS十PS=al=a2×(sinθ十cosθ)所以：f=a2/a1=1/(sinθ十cosθ)考虑到转角θ可以取正值(逆时针转)或负值(顺时针转)，但缩小系数f总为正值，所以我们在求缩小系数f时，取转角θ的绝对值。即：f=1/(sin∣θ∣十cos∣θ∣)求得了两个正方形之间的缩小系数后，则可以得到两个正方形外接圆半径之间的关系：R2=f·R1且：,转角关系为：α2=α1+θ3、程序设计根据上面对图案的分析，我们便可以着手设计绘制图

5、案的程序。从功能来分，构成图案的工作大致可以分三部分：·绘制正方形方块1·绘制第一行方块·绘制二三四行方块图形绘制用MATLAB画直线命令，通过三级循环实现上面说的三步，而方块的相对位置通过坐标移动即可。4、程序代码如下：clear,formatcompacta1=input('a1=');输入第一个正方形外接圆半径b=input('b=');输入下一个正方形相对前一个正方形旋转角度n=input('n=');输入单个方块内正方形个数t=pi/4;i=0;k=1;f=1;whilef<=4whilek<=4whilei<=ns=t+b*(-1)^(k+f)*i;a=a1/((s

6、in(abs(b))+cos(abs(b)))^i);x=[a*cos(s)+a1*(k-1)*sqrt(2),a*cos(s+pi/2)+a1*(k-1)*sqrt(2),a*cos(s+pi)+a1*(k-1)*sqrt(2),a*cos(s+3*pi/2)+a1*(k-1)*sqrt(2),a*cos(s)+a1*(k-1)*sqrt(2)];/正方形y坐标y=[a*sin(s)+a1*(f-1)*sqrt(2),a*sin(s+pi/2)+a1*(f-1)*sqrt(2),a*sin(s+pi)+a1*(f-1)*sqrt(2),a*sin(s+3*pi/2)+a1*(

7、f-1)*sqrt(2),a*sin(s)+a1*(f-1)*sqrt(2)];/正方形x坐标plot(x,y,'-b'),holdon;i=i+1;endi=0;k=k+1;endk=1;f=f+1;绘图结束end5、绘图结果如下运行程序：输入a1=100b=pi/48n=50图4螺旋拼块实验二图形变换程序设计与调试1、问题描述：用线性表的形式存储如图4所示结构的几何尺寸信息，要求能实现三视图的绘制。（不要求进行消隐操作）图5立体图2、题目分析：在当前坐标下算出各点三维坐标，实际上也就知道