CAD绘图Agent开发入门指南：从零构建自动化设计工具

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从事机械设计的朋友应该深有体会——每次修改图纸时，那些重复的线条绘制、尺寸标注、图层切换操作能占据 30% 以上的工作时间。更痛苦的是，当设计参数变更时，往往需要推倒重来。我曾做过统计：在传统工作流中，工程师们平均每天要执行 200+ 次完全相同的鼠标操作。

通过开发 CAD 绘图 Agent，我们可以实现：

批量生成标准件（如螺栓、法兰）的图纸
根据 Excel 参数表自动调整设计尺寸
一键完成图纸版本对比与差异标注

方案	优点	缺点
AutoCAD API	功能最全，文档完善	商业软件授权费用高
BricsCAD API	性价比高，兼容 DWG 格式	社区资源较少
LibreCAD Python	完全开源免费	3D 功能薄弱

新手建议 ：从 AutoCAD+Python 入手，后期再考虑跨平台方案。

安装 AutoCAD 2020+（注意勾选.NET 和 ObjectARX 组件）
配置 Python 3.8 环境（建议使用 Anaconda）
安装必备库：
```
pip install pyautocad comtypes numpy
```

import pyautocad

try:
    # 初始化 COM 连接
    acad = pyautocad.Autocad(create_if_not_exists=True)
    # 检查连接状态
    if acad.doc.Name:
        print(f"当前文档: {acad.doc.Name}")
    else:
        raise ConnectionError("CAD 未检测到打开的图纸")
except Exception as e:
    print(f"连接失败: {str(e)}")

def get_dwg_metadata():
    metadata = {"layers": [],
        "blocks": [],
        "entities": 0
    }

    # 遍历图层
    for layer in acad.doc.Layers:
        metadata["layers"].append(layer.Name)

    # 统计图元数量
    metadata["entities"] = acad.doc.ModelSpace.Count

    return metadata

def draw_lines(points_list, layer="0", color=0):
    """
    :param points_list: 二维数组 [[x1,y1,x2,y2],...]
    :param layer: 目标图层
    :param color: ACI 颜色代码
    """
    for points in points_list:
        start = win32com.client.VARIANT(pythoncom.VT_ARRAY | pythoncom.VT_R8, points[:2])
        end = win32com.client.VARIANT(pythoncom.VT_ARRAY | pythoncom.VT_R8, points[2:])
        line = acad.model.AddLine(start, end)
        line.Layer = layer
        line.Color = color

def draw_gear(center, module, teeth):
    """
    绘制标准渐开线齿轮
    :param center: 圆心坐标 [x,y]
    :param module: 模数
    :param teeth: 齿数
    """
    pitch_dia = module * teeth  # 分度圆直径
    base_dia = pitch_dia * math.cos(math.radians(20))  # 基圆直径

    # 绘制基圆
    acad.model.AddCircle(center, base_dia/2)

    # 生成齿廓点集
    points = []
    for angle in np.linspace(0, 2*math.pi, teeth*10):
        radius = base_dia/2 * (1 + angle**2/2)  # 简化渐开线方程
        x = center[0] + radius * math.cos(angle)
        y = center[1] + radius * math.sin(angle)
        points.append([x,y])

    # 连接齿廓点
    for i in range(len(points)-1):
        acad.model.AddLine(points[i], points[i+1])

# 创建事务
with pyautocad.Transaction() as trans:
    try:
        # 在此处执行批量操作
        for i in range(100):
            trans.add(acad.model.AddCircle([i*10, 0], 5)
            )
        trans.commit()
    except Exception as e:
        trans.rollback()
        print(f"操作失败: {e}")

显式释放 COM 对象：

def release_com(obj):
    if obj:
        win32com.client.Dispatch(obj).Quit()

避免频繁查询：批量获取属性代替循环访问

# 版本检测
cad_ver = acad.app.Version
if cad_ver.startswith('23'):  # AutoCAD 2023
    print("使用 2023API 特性")
elif cad_ver.startswith('20'):  # AutoCAD 2020
    print("启用兼容模式")

def safe_save():
    start_time = time.time()
    while time.time() - start_time < 30:  # 超时 30 秒
        try:
            acad.doc.Save()
            return True
        except comtypes.COMError as e:
            if "被锁定" in str(e):
                time.sleep(0.5)
            else:
                raise
    raise TimeoutError("文件保存超时")