Bilgisayar destekli tasarımda autolisp uygulaması

Abstract

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIMDA AUTOLISP UYGULAMASI ÖZET Anahtar Kelimeler : BİLGİSAYAR YARDIMI İLE TASARIM, AUTOCAD ESASLI UZMAN SİSTEM, AUTOLISP, OPTİMİZASYON, BİLGİSAYAR DESTEKLİ MÜHENDİSLİK; Konstrüksiyon ve imalat esnasında bilgisayarların kullanımı Bilgisayar Destekli Tasarım ve Bilgisayar Destekli Üretim (CAD/CAM)'i son yıllarda ön plana çıkarmıştır. Ayrıca bilgisayarlar robotların kontrolünde, proses planlamada ve kalite kontrolde de artan bir şekilde kullanılmaktadır. Üretime bu kadar hızlı bir şekilde girmesinin nedeni çok açıktır. İmal edilen ürün hem kaliteli hem de ucuz olmak zorundadır, aksi halde bu firmaların rakabet edebilme şansını yok eder ki bu da o ürünü imal eden firmanın ya gelişmesini engeller veya yok olmasına sebep olur. Dolayısı ile firmalar ayakta kalabilmek ve diğer firmalarla yarışabilmek için rakabet gücü yüksek bir teknoloji ile çalışma içinde olmak zorundadırlar. Bilgisayar destekli tasarım üretim faktörünün ilk adımı olmakla birlikte CAD programları tasarımcıya tasarımlarını daha kısa zamanda gerçekleştirebilme ve konstrüktöre gerekli bilgileri hızla elde edebilme, kolay şekil değiştirme, farklı bilgi girişi için farklı şekil elde edebilmeyi sağlar. Ayrıca kısa zamanda netice elde edilebileceği için zaman kaybını önler. Bunun yanında bilgilerin saklanması, kütüphane oluşturma, ürünün fizibilitesini tayin edebilme, daha da önemlisi parametrik dizayn denilen yöntemle otomatik olarak resim çizilmesi yani tasarımda amaçlanan otomasyonu sağlar. AutoLISP programlama dili lisp processing denilen lisp dilinin AutoCAD için uyarlanmış halidir. Lisp programlama dili yapay zeka (artificial intelligence) dilidir. Bu dilde AutoCAD fonksiyonları (çizim komutları vs...) ve kullanıcının kendine özgü geliştirebileceği fonksiyonları da kullanması mümkündür. AutoLISP programlama dilini AutoCAD in desteklemesi, AutoCAD kullanıcılarına bu dili kendi konstrüksiyon problemlerinin çözümünde de kullanma imkanı sağlamaktadır. Bu çalışmada AutoLİSP'le yapılan tasarımda sürekli kullanım için AutoLISP 'in etknliği incelenmiştir. Bu çalışmada tek kademeli düz dişli çark redüktör projesi pratikteki uygulama alanlarında da yapılan incelemeler göz önünde bulundurularak teorik projelendirme hesaplan doğrultusunda redüktör tasarımı farklı giriş değerleri değiştirilerek farklı redüktör elde edilmektedir. Bu tasarımda farklı veri giriş ve çıkış değerleri, programlanabilir diyalog kutucııkları (Dialogue Control Language) DCL'ler kullanılmıştır. Bu kutucuklar fare (mouse) veya klavye yardımı ile istek doğrultusunda seçim yapılarak kumanda edilebilir. Bu çalışmada gerçekleştirilen program AutoCAD R12 ile hazırlanmış olup WINDOWS ortamında çalışmaktadır. Bu program hesaplama algoritmalarını, ükullanıcı deneyimini, veri giriş-çıkış değerlerini görüntüleyen diyalog kutularını kullanmak sureti ile tek kademeli bir düz dişli kutusunun hesaplarını ve çizimlerini gerçekleştirmektedir. Ayrıca bu program sayesinde tasarlanan ve çizilen konstrüksiyonun iki veya üç boyutlu resmini elde elde etmek ve bunu kağıda aktarmak mümkündür. Sisteme giriş değerlen giriş ve çıkış devir sayılarını, çıkış momentini, pinyon dişli diş sayısını, standart modülü ve malzeme seçimi içerir. Yazılan program bu girdiler doğrultusunda otomatik olarak ilgili boyutları hesaplar ve şekilleri çizer. Tüm bu işler AutoCAD ortamında gerçekleştirildiğinden dizayn, tasarım ve çizim işlemlerinin birleştirilmesinde herhangi bir ara işlemciye ihtiyaç duyulmamaktadır. Burada dizayn giriş değerlen Diyalog Kutuları ile gerçekleştirilmektedir. Bu kutuların veri girişi klavye veya fare (mouse) yardımı yapılmaktadır. Hazırlanan bilgisayar programı kullanıcıya bazı sorular sorar ve girilen değerlere göre ilgili hesaplamaları yapar ve parametrik bir model çizimi gerçekleştirir. Elde edilen değerler doğrultusunda çizilen resim üzerinde bir takım değişiklikler yapılması isteniyorsa arzu edilen sonuçlar elde edilinceye kadar geriye dönülerek yeni veri girişleri yapılmak suretiyle gerekli düzeltmeler yapılabilir. Bu çalışmaya oluşturulan program AUTOL1SP dilinde yazılan 3 alt programdan oluşur. Bunlar reduk.lsp, redııkl.lsp ve gosJsp isimleri altında yer alır, Reduk.lsp ana programının Diyalog kutucukları 13 adet DCL dosyasından oluşur. Ayrıca redııkl.lsp vegas.lsp programları da bu DCL dosyalarının bazıları kullanmaktadır. Bu çalışma AUTOLISP programlama dilinin avantajlarını ve kullanım potansiyelini göstermektedir. Ayrıca bu çalışmada verilen örnek göstermelidedir ki AutoCAD'in AUTOLISP ile kullanılması dizayn ve tasarım süresini kısaltmakta, maliyeti azaltmakta böylece kullanıcı firmanın pazardaki rekabet gücünü artırmaktadır.

THE USE OF AUTOLISP IN COMPUTER AIDED DESIGN ABSTRACT Keywords: COMPUTER AIDED DESIGN, AutoCAD BASED EXPERT SYSTEM, AUTOLISP, OPTIMIZATION, COMPUTER AIDED ENGINEERING; The use of computers during constructions has made CAD (Computer Aided Design) concept arises. Moreover, computers are being increasingly used in manufacturing, Computer Aided Manufacturing (CAM), robot control, Computer Aided Process Planning (CAPP), and Computer Aided Quality Control (CAQC). It is very important for a designer to see and animate the model of his image on the design. In classical design approach, therefore, some prototypes are prepared in each design stage. However this is a very time consuming and expensive process. Nowadays as a result of the progress on computer hardwares and softwares, CAD programs can commonly be used instead of prototypes. The CAD programs shorten the project time and give the all necessary information on design in a short time and show different views of the model. When the same programs are used in different periods, the loss of the time will be eliminated and therefore applying AUTOLISP for supporting the AutoCAD becomes attractive. AUTOLISP makes the use of AutoCAD easier for the beginners in the field of CAD and therefore it has become the main point of interest. Bearing this in mind, it is an unfortunate that the majority of AutoCAD users do not know how to use the AUTOLISP. The AUTOLISP is a language which is called list processing and can be used with AutoCAD. In this language it is possible to use the functions of AutoCAD as well as the special subprograms written by the programmer in AUTOLISP. Briefly the AUTOLISP is the ideal language for parametric programming and by using it with the AutoCAD makes it more attractive. In order to reduce the cost of designing of a new mechanism and shorten the design time, it is desirable to use a Computer Aided Design (CAD). If a knowledge-based system is used together with a CAD in design, it tries to otfer new possibilities for better work: higher level of the user's creativity, quick consideration of all changes in instructions and standards, higher level of reliability, and better control over the process. The main feature of the CAD system is the ability to check the design, the accessory calculations and the drawing by using information gathered by the system during the drawing activities of the user. Another feature is the possibility of performing parameter studies to investigate the influence of the different parameters on the design. In this study AutoCAD was selected as the basic software. Much work has been carried out to tailor AutoCAD for this specific exercise, by writing subroutines in AUTOLISP. The system is implemented by interfacing AutoCAD with a higher level IVlanguage AUTOLISP. A database of standard materials for the gear mechanism is created by parametric programming, which is an enhanced feature of AutoCAD. The present program is running on AutoCAD R12 for WINDOWS. This system combines computational algorithms, human expertise, and computer graphics in one program for design and technical drawing of a gear box. The objective is to develop a computer system for the design and documentation process. With the use of the program the two or three dimensional views of the gear mechanism can be scrutinised in detail and its dimensions can be measured precisely and even all of them can be easily plotted on a paper. The input to the system includes output moment, input and output rpm s', standart gear module, and material's information. The system generates and evaluates the dimensions and plots the figures. AutoCAD commands are automatically called to plot the figures. As both design expertise and computer graphics are programmed in the same environment, the interfacing problem between them is easily eliminated. In these programs the dialogue boxes are used for input data and output results. These boxes are controlled by means of keyboard and mouse easily. The computer program asks the user some questions, do the calculations to evaluate the dimensions and prepare parametric models. It is possible to display the model on the screen and it allows the user to improve it by doing the necessary changes easily in the parametric program. The design of gear box contains 3 program files prepared by AUTOLISP. These program file names are reduk.lsp, redukl.lsp, and gos.lsp. The dialogue boxes written in DCL (Dialogue Control Language) have been used to facilitate inputs and outputs information. There are 13 DCL programs in the main gear box AUTOLISP program (Reduk.lsp) which is the one file of 3. The other two AUTOLISP files also have some DCL programs. The present study shows the advantages and usefulness of AUTOLISP. As shown in the given examples, the application of AUTOLISP together with AutoCAD shortens the design time and improves the users' competitiveness on the market.