SolidWorks工程圖的國標化

馬金英

(山東理工大學 農(nóng)業(yè)工程與食品科學學院，山東 淄博 255049)

SolidWorks是我國目前的主流三維軟件之一, 在中、小型企業(yè)中應用廣泛[1-3]。 SolidWorks具有強大的零件設計、鈑金設計、管理設計、繪制二維工程圖、支持異地協(xié)同工作等功能, 它可以實現(xiàn)由三維實體造型向二維工程圖的轉化[4], 能夠使零件設計、裝配設計和工程圖時刻保持密切相關和同步。此外，SolidWorks支持國家標準(GB),對于同類國外CAD軟件，這是極少的[5-6]，因此該軟件已成為國內(nèi)不少工程技術人員的首選。

1 SolidWorks軟件的優(yōu)點與不足

隨著SolidWorks三維造型技術在工程界的普及應用,通過實體造型可直接將物體轉化為二維圖。在二維工程圖中，可以方便地標注尺寸和技術要求，滿足目前企業(yè)特別是中小型企業(yè)的需要。SolidWorks可按國內(nèi)通用的第一角畫法作標準投影視圖、輔助視圖、各種剖視圖等[7-8]，只要確定好投影方向、剖切位置和范圍，二維表達圖立即生成，方便、高效。但在SolidWorks 環(huán)境中，用實體生成的三視圖基本上是按投影規(guī)律形成的，許多地方不符合目前的國家標準。對圖樣畫法而言，國家標準《技術制圖》、《機械制圖》中規(guī)定了各種畫法，其中許多是不按投影規(guī)律的人為規(guī)定。如自由配置的向視圖、局部視圖、斜視圖，過軸線剖切的實心桿件、縱切時筋板的不剖處理，均勻分布、相同結構的簡化畫法，旋轉結構的假想剖切處理等等，這些人為規(guī)定，SolidWorks產(chǎn)生的圖形不能解決，必須進行相關內(nèi)容的調(diào)整和修改才能最終符合國家標準。眾所周知，圖形是工程界的語言，圖形要按標準規(guī)定，要準確、正確、簡潔地反映零件的內(nèi)、外形結構，因此圖形表達方式既按標準又要靈活，不能完全依賴軟件。為了便于交流，保證圖樣符合標準，需要將軟件知識與制圖知識、制圖標準相互接軌、融合好。

應用軟件繪圖時，需要根據(jù)圖樣不同的表達方法，例如常見表達、特殊表達、簡化表達等，采用適當?shù)男薷拇胧?，才能實現(xiàn)SolidWorks機械表達圖與制圖標準的融合。

2 一般結構表達圖的修正

利用SolidWorks軟件繪制表達圖時，先生成原生視圖(父視圖)，如標準三視圖、模型視圖等，這是軟件自動生成的。然后在原生視圖基礎上，生成派生視圖，如剖視圖、局部視圖、斜視圖等表達圖。這需要從原生視圖上確定好剖切位置、范圍、投影方向，產(chǎn)生需要的表達圖。怎樣表達、畫多少圖，這個過程需要人為控制，軟件自動生成的表達圖許多地方不符合國標。最后需結合國標進行修改、調(diào)整，得到標準的表達圖。下面以法蘭盤為例，論述表達圖的生成、修正過程。

利用軟件可自動生成法蘭盤的標準三視圖，如圖1所示。在圖1的基礎上，通過“剖面視圖”命令，在俯視圖上畫好剖切位置，即可得到“A-A”主視圖。將俯視圖和左視圖通過“剪裁視圖”命令，作成局部視圖。再通過“輔助視圖”命令，得到“C”、“D”斜視圖，如圖2所示。這樣，這一組表達圖基本把法蘭盤的內(nèi)外形狀表達清楚了，至于底板上的小孔深度，可用局部剖或標注形式解決，因圖形小，這里不再詳述。這時我們發(fā)現(xiàn)，一些細節(jié)需要糾正才符合標準。如“剖面A-A”，“視圖C”中,“剖面”“視圖”二字須去掉，C、D箭頭方向位置不對，缺軸線等。這樣，再通過軟件中的一些命令，如“注解”中的“中心線”命令，添加中心線，“注釋”命令去掉“視圖”等漢字，移動箭頭位置等，最后調(diào)整得到如圖3所示結果，這樣圖3基本符合國家標準了。

圖1 法蘭盤模型及自動生成的三視圖Fig.1 Automatically generated three views of flange plate

圖2 軟件生成的表達圖 Fig.2 Sectional views generated by SolidWorks

圖3 調(diào)整后國標下的表達圖Fig.3 Adjusted sectional views under GB

3 特殊結構及簡化表達時的處理

上述提到的國家標準《技術制圖》、《機械制圖》中有一些人為規(guī)定，如特殊表達方法，比如過軸線剖切的實心桿件、螺紋連接件、齒輪及縱切時筋板、鍵等的不剖處理，均勻分布、相同結構的簡化畫法，旋轉結構的假想剖切處理，滾動軸承、傳動件等的規(guī)定畫法，對稱幾何關系的表達，不同零件剖面線的方向與疏密程度不同等等，這些人為制定的標準、特殊表達方法在軟件圖中不能自動體現(xiàn)，需要改動才能符合標準。改動時，可采取下述方法。

3.1 修改圖樣

圖4為在原生視圖基礎上生成的表達圖，該圖存在左側筋板表達有誤、右側兩孔需定位、缺軸線等問題，需對其進行處理修改。隱藏左側筋板輪廓線后，另畫；通過“注解”中的“軸線”命令，添加軸線，去掉漢字等，得到如圖5所示的修改后的表達圖。

圖4 三筋板零件的立體圖及軟件表達圖 Fig.4 Three-rib part and its automatically generated views by Software

圖5 調(diào)整后國標下的筋板表達圖Fig.5 Adjusted sectional views under GB

3.2 修改立體模型

對螺紋連接件、齒輪、滾動軸承等有規(guī)定畫法(簡化畫法)的結構，在生成工程圖前，改動模型，不按實形畫立體圖，而按規(guī)定畫法的形狀畫出簡化模型。例如齒輪，輪齒畫成一套筒形式，剖切時產(chǎn)生齒頂線、齒根線，用一有鍵槽的模型產(chǎn)生齒輪的內(nèi)部結構，出現(xiàn)多模型圖紙，如圖6所示。根據(jù)規(guī)定畫法，通過“注釋”添加分度線、分度圓，隱藏齒根圓，圖形疊加處理后，軟件表達圖才符合標準(如圖7所示)。

圖6 齒輪模型及軟件表達圖Fig.6 Gear model and its automatically generated views

圖7 調(diào)整后國標下的齒輪表達圖Fig.7 Adjusted sectional views of gear under GB

3.3 直接繪制

對一些簡單的零件，在工程圖環(huán)境下，建立圖層，可直接畫出表達圖，如圖8所示的深溝球軸承的規(guī)定畫法。雖然SolidWorks軟件的工程圖環(huán)境不如AUTOCAD繪圖環(huán)境豐富，但對于一些簡單結構的圖形足夠了，這樣，可省掉立體建模的麻煩。

圖8 深溝球軸承的規(guī)定畫法Fig.8 Deep groove ball bearing drawing under GB

4 結論

為方便、快捷地產(chǎn)生標準圖樣，需對SolidWorks軟件生成的圖形進行處理。

(1)對于一般零件，如上述的法蘭盤，軟件生成的表達圖通常只需調(diào)整標注、添加軸線等，即可符合國標要求。

(2)對于國標中的人為規(guī)定，如旋轉結構、筋板等的表達方法，需在二維環(huán)境中用相應的命令按國標修改軟件生成的表達圖。

(3)對于規(guī)定畫法的標準結構、標準件，通過修改模型、直接繪制等方法得到符合國標的圖樣。

總之，軟件圖要結合國家標準，適時地采取靈活多樣的修正措施，以達到二維工程圖的國家標準要求。