基于AutoCAD的光學(xué)樣板圖設(shè)計(jì)

李建芳，周言敏

（重慶電子工程職業(yè)學(xué)院，重慶401331）

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)已深入各個(gè)行業(yè)。由美國(guó)Autodesk公司開發(fā)的AutoCAD軟件在機(jī)械、電子、建筑、水利等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。該軟件擁有豐富的繪圖和編輯功能，還有良好的用戶界面，可方便地進(jìn)行二維和三維工程圖樣的設(shè)計(jì)，而且在繪制圖形時(shí)AutoCAD還提供一些樣板，能夠使繪圖效率大大提高。因此，AutoCAD是光學(xué)設(shè)計(jì)中的主要繪圖軟件，但在AutoCAD中，還缺少一些光學(xué)圖特有的符號(hào)，特別是現(xiàn)有樣板中沒有適合繪制光學(xué)圖所用樣板。本文以設(shè)計(jì)光學(xué)零件樣板圖為例，探討基于AutoCAD的光學(xué)樣板圖設(shè)計(jì)方法，以期有效提高繪制光學(xué)圖的效率和質(zhì)量。

1 光學(xué)樣板圖設(shè)計(jì)原理

1.1 光學(xué)圖形特點(diǎn)

在光電儀器中，光學(xué)系統(tǒng)是其核心部分，在設(shè)計(jì)光學(xué)系統(tǒng)以及加工光學(xué)零件時(shí)，需繪制大量的圖形，如光學(xué)系統(tǒng)圖、光學(xué)零件圖、膠合零件圖及光學(xué)加工工藝卡片等。這些圖形都有一個(gè)共同特點(diǎn)，即視圖本身不復(fù)雜，但涉及的參數(shù)符號(hào)特別多，如圖1所示。若每張圖紙都重復(fù)輸入?yún)?shù)和繪制符號(hào)，將會(huì)非常繁瑣，因此，創(chuàng)建樣板圖非常必要。

圖1 棱鏡零件圖

1.2 光學(xué)樣板圖設(shè)計(jì)原理

根據(jù)光學(xué)樣板圖特點(diǎn)不難發(fā)現(xiàn)，不同的光學(xué)零件，參數(shù)符號(hào)一致，只是參數(shù)值不同，因此分類設(shè)計(jì)統(tǒng)一的樣板圖將大大減少繪圖工作量，從而提高繪圖效率。設(shè)計(jì)光學(xué)樣板圖可從以下幾個(gè)方面入手。

1.2.1 設(shè)置繪圖環(huán)境，提高繪圖速度和質(zhì)量

繪圖時(shí)，用戶可根據(jù)需要修改AutoCAD所提供的默認(rèn)系統(tǒng)配置，以確定一個(gè)最佳的、最適合自己習(xí)慣的系統(tǒng)配置，從而提高繪圖的速度和質(zhì)量。在光學(xué)樣板圖中設(shè)置好最佳繪圖環(huán)境，將大大提高繪圖效率。

表1 光學(xué)圖中特殊符號(hào)

1.2.2 創(chuàng)建光學(xué)零件符號(hào)庫，以方便繪圖時(shí)調(diào)取

在光學(xué)圖中有些光學(xué)專用符號(hào)在AutoCAD軟件中沒有，須自己繪制（如表1），而這些符號(hào)是重復(fù)出現(xiàn)的，如果把這些經(jīng)常出現(xiàn)的符號(hào)做成圖塊存放在一個(gè)圖形庫中，當(dāng)繪制這些符號(hào)時(shí)，就可以用插入圖塊的方法來實(shí)現(xiàn)，這樣可避免大量的重復(fù)工作，從而提高繪圖速度。

1.2.3 分類繪制圖形樣板并存為樣板格式，以便調(diào)取和使用

按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)圖幅的要求，建立符合需要的標(biāo)準(zhǔn)布局，在布局上繪制圖框和標(biāo)題欄，繪制或輸入標(biāo)識(shí)、符號(hào)及文字等，并存為樣板格式，以便調(diào)取和使用。

2 光學(xué)樣板圖設(shè)計(jì)過程

2.1 基本繪圖環(huán)境設(shè)計(jì)

2.1.1 設(shè)置圖形界限

光學(xué)零件圖一般為A4圖幅，用LIMITS命令可確定圖幅的大小。

輸入該命令常用的方式是從下拉菜單選取“格式”→“圖形界限”，也可從鍵盤鍵入“LIMITS”。

命令操作如下：

命令：（輸入命令）

指定左下角點(diǎn)或[打開 （ON）/關(guān)閉 （OFF）]＜0.00，0.00＞：—接受默認(rèn)值，確定圖幅左下角圖界坐標(biāo)。

指定右上角點(diǎn)＜420.00，297.00＞：210，297—鍵入圖幅右上角圖界坐標(biāo)。

命令：

2.1.2 設(shè)置圖層

繪制工程圖時(shí)，需要有多種線型，還需要多種顏色來區(qū)別各種線型，并希望能夠分項(xiàng)管理，這可以通過設(shè)置圖層來實(shí)現(xiàn)。

圖層激活有三種方式：下拉菜單“格式”→“圖層”、命令行：LAUER或工具欄：“圖層”。

激活命令后，將打開“圖層特性管理器”對(duì)話框，此時(shí)對(duì)話框中只有默認(rèn)的0圖層。單擊“新建圖層”按鈕，列表框中出現(xiàn)名稱為“圖層1”的新圖層，此時(shí)可根據(jù)需要對(duì)該圖層的各項(xiàng)屬性如名稱、打開、鎖定、顏色、線型、線寬、打印、打印樣式等項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)置。

2.1.3 設(shè)置文字樣式

文字樣式的設(shè)置應(yīng)符合我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)國(guó)標(biāo)的漢字規(guī)定文字字體為：長(zhǎng)仿宋體。設(shè)置結(jié)果圖2所示。

圖2 “文字樣式”對(duì)話框

2.1.4 設(shè)置標(biāo)注樣式

在打開的“標(biāo)注樣式管理器”對(duì)話框中，基于ISO-25設(shè)置標(biāo)注樣式，修改其中的內(nèi)容，使之成為符合國(guó)標(biāo)的尺寸標(biāo)注樣式。還可以根據(jù)需要設(shè)置多個(gè)標(biāo)注樣式。操作如下：

選擇“格式”→“標(biāo)注樣式”命令，或者輸入DIMSTYLE命令，打開“標(biāo)注樣式管理器”對(duì)話框，在該對(duì)話框中單擊“修改”按鈕，打開“修改標(biāo)注樣式：ISO-25”對(duì)話框，對(duì)已有的ISO-25標(biāo)注樣式進(jìn)行修改。

2.2 創(chuàng)建和使用圖塊

分別繪制表1所示符號(hào)，并創(chuàng)建圖塊進(jìn)行保存和調(diào)用。

輸入命令常用的方式是從工具欄單擊“創(chuàng)建塊”圖標(biāo)按鈕，也可從下拉菜單選取“繪圖”→“塊”→“創(chuàng)建…”或從鍵盤鍵入“BLOCK”。操作如下：

2.2.1 輸入要?jiǎng)?chuàng)建的圖塊的名稱

在“名稱”文字編輯框中輸入要?jiǎng)?chuàng)建的圖塊名稱。

2.2.2 確定圖塊的插入點(diǎn)

單擊“拾取點(diǎn)”按鈕進(jìn)入繪圖狀態(tài)，同時(shí)命令區(qū)出現(xiàn)如下提示：

指定插入點(diǎn)：（在圖上指定圖塊的插入點(diǎn)）

指定插入點(diǎn)后，又重新顯示“塊定義”對(duì)話框，也可在該按鈕下邊的“X”、“Y”、“Z”文字編輯框中輸入坐標(biāo)值來指定插入點(diǎn)。

2.2.3 選擇要定義的實(shí)體

單擊“選擇對(duì)象”按鈕進(jìn)入繪圖狀態(tài)，同進(jìn)命令區(qū)出現(xiàn)如下提示：

選擇對(duì)象：（選擇要定義的實(shí)體）

選擇對(duì)象：

選定實(shí)體后，又重新顯示“塊定義”對(duì)話框。

2.2.4 完成創(chuàng)建

單擊“確定”按鈕，完成圖塊的創(chuàng)建。

2.2.5 使用圖塊

輸入命令常用的方式是從工具欄“插入圖塊”圖標(biāo)按鈕，也可從下拉菜單選取“插入”“塊…”或從鍵盤鍵入“DDINSERT”。

從“插入”對(duì)話框的“名稱”下拉列表中選擇一個(gè)圖塊名。

指定插入點(diǎn)、比例因子、旋轉(zhuǎn)角度。

可將“插入點(diǎn)”、“比例因子”、“旋轉(zhuǎn)”三個(gè)區(qū)中“在屏幕上指定”的開關(guān)都打開，單擊“確定”按鈕，AutoCAD將退出“插入”對(duì)話框返回圖紙，同時(shí)命令提示區(qū)出現(xiàn)“插入點(diǎn)”、“比例因子”、“旋轉(zhuǎn)”的提示。

2.3 建立光學(xué)樣板圖

光學(xué)圖形有多種形式，如光學(xué)系統(tǒng)圖、光學(xué)零件圖、膠合零件圖及光學(xué)加工工藝卡片等，下面以光學(xué)零件圖為例說明樣板圖建立方法。

2.3.1 繪制光學(xué)零件圖樣板

按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)圖幅的要求，建立符合需要的標(biāo)準(zhǔn)布局，在布局上繪制圖框和標(biāo)題欄，輸入設(shè)計(jì)、校核、單位標(biāo)識(shí)、比例和材料等文字。繪制光學(xué)圖時(shí)，在圖紙的左上角增加一個(gè)光學(xué)圖中特有的“對(duì)材料的要求”和“對(duì)零件的要求”欄?！皩?duì)材料的要求”欄包括Δnd、Δμd、光學(xué)均勻性、光吸收系數(shù)、應(yīng)力雙折射、條紋度和氣泡度等要求；“對(duì)零件的要求”欄包括光圈N、局部光圈ΔN、半徑偏差ΔR、中心偏差C、光潔度要求B、第Ⅰ光學(xué)平行差θⅠ、第Ⅱ光學(xué)平行差θⅡ、中心厚度d、焦距f’、倒角要求、有效孔徑D0等要求。繪制時(shí)，先按表格形式畫好邊框，再填入文字，一般光學(xué)零件不會(huì)對(duì)所有項(xiàng)目都有要求，所以可有選擇性地填入一些常用要求參數(shù)，調(diào)用樣板圖時(shí)，可根據(jù)不同的零件對(duì)參數(shù)作相應(yīng)的修改。繪制好的光學(xué)零件樣板圖如圖3所示。

圖3 光學(xué)零件樣板圖

2.3.2 保存和調(diào)用樣板圖

保存樣板圖：

選擇“文件”→“保存”命令，或者輸入QSAVE命令，彈出“圖形另存為”對(duì)話框，在“文件類型”下拉列表中選擇“AutoCAD圖形樣板（*.dwt）”，將文件保存為樣板圖格式，輸入文件名，它自動(dòng)被放在AutoCAD的Temolate子目錄中。

單擊“保存”按鈕，在彈出的“樣板選項(xiàng)”對(duì)話框中的“說明”文本框中添加適當(dāng)?shù)恼f明文字。

調(diào)用樣板圖：

選擇“文件”→“新建”命令，或者輸入NEW命令，彈出“創(chuàng)建新圖形”對(duì)話框。單擊“使用樣板”按鈕，在“選擇樣板”列表框中，就可以看到剛才建立的樣板圖。

按照這一方法，還可以做出光學(xué)圖所需要的各種樣板圖。

3 結(jié)語

用AutoCAD建立和調(diào)用光學(xué)專用樣板圖，改變了AutoCAD軟件本身無適合光學(xué)圖樣板的現(xiàn)狀，大大減少重復(fù)繪制工作量，可以提高繪圖效率和質(zhì)量，縮短了繪圖的前期準(zhǔn)備時(shí)間和設(shè)計(jì)周期，減輕了設(shè)計(jì)者的工作強(qiáng)度，提高了設(shè)計(jì)效率。

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