AutoCAD的“圖紙”空間在機(jī)械工程圖紙出圖中的應(yīng)用研究

安泓錦　胡育佳

摘要：國家標(biāo)準(zhǔn)對于機(jī)械工程圖紙中關(guān)于尺寸標(biāo)注樣式、文字、表面粗糙度符號、形位公差符號、圖框、標(biāo)題欄、明細(xì)欄等圖紙外觀有要求。傳統(tǒng)的在AutoCAD中進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，為了滿足國標(biāo)外觀要求，實(shí)現(xiàn)一定圖幅、一定圖紙比例的出圖需要用戶做一系列縮放工作，這些工作均在“模型”空間里完成。AutoCAD軟件新的“注釋性”功能可以實(shí)現(xiàn)圖紙標(biāo)準(zhǔn)外觀相關(guān)內(nèi)容的自動(dòng)縮放，“圖紙”空間的“視口”功能可以對模型進(jìn)行自動(dòng)縮放，介紹利用這兩個(gè)功能在“圖紙”空間完成圖紙布局的方法。相對于傳統(tǒng)方法，新方法不但實(shí)現(xiàn)了用戶在做機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)1：1建模、1：1尺寸測量、按國標(biāo)要求1：1注寫圖紙技術(shù)要求的工作模式，而不用去關(guān)心圖紙的比例問題，同時(shí)也使得設(shè)計(jì)的出圖工作更為便捷。

關(guān)鍵詞：布局? 圖紙空間 ?注釋性 ?視口

中圖分類號：TP391.72 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Research on the Application of the “Paper” Space of AutoCAD in the Drawing of Mechanical Engineering Drawings

AN Hongjin ?HU Yujia

（University of Shanghai for Science and Technology， Shanghai， 200093 China）

Abstract： National standards have requirements for the appearance of drawings such as the dimension style， text， surface roughness symbol， geometric tolerance symbol， drawing frame， title block and item block in mechanical engineering drawings. Traditionally， when applying AutoCAD for product design， in order to meet the requirements of the national standard for appearance and realize the drawing of a certain frame and a certain drawing scale， users need to perform a series of scaling work， which are completed in “model” space. In AutoCAD software， the new “annotation” feature can automatically scale content related to the standard appearance of drawings， and the “viewport” function of “paper” space can automatically scale the model. This article introduces the method of using these two functions to complete drawing layout in “paper” space. Compared to traditional methods， the new method not only achieves the working mode of 1：1 modeling， 1：1 dimensional measurement and the 1：1 annotation of the technical requirements of drawings according to the requirement of the national standard when doing mechanical product design， without care about the scale of drawings， but also makes the drawing work of the design more convenient.

Key Words： Layout; Paper space; Annotation; Viewport

在使用AutoCAD軟件進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，人們通常會(huì)在“模型”空間中采用按照實(shí)際尺寸1：1建立產(chǎn)品兩維模型和測量尺寸，這符合人們的設(shè)計(jì)思維模式。但是考慮到后續(xù)的出圖工作，仍需要對圖框、標(biāo)題欄、尺寸標(biāo)注樣式、文字、表面粗糙度、形位公差、明細(xì)欄等外觀縮放一下，配合設(shè)置合適的打印比例，最終才可以打印出滿足圖幅和圖紙比例要求，并且圖紙外觀細(xì)節(jié)大小符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的機(jī)械工程圖紙。

以前這些縮放功能必須通過用戶手動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，所有圖紙的布局工作均在“模型”空間里完成。AutoCAD軟件新開發(fā)了“注釋性”功能，這個(gè)功能可以實(shí)現(xiàn)圖紙外觀相關(guān)內(nèi)容的自動(dòng)縮放。AutoCAD的另一個(gè)工作空間——“圖紙”空間中的視口功能可以實(shí)現(xiàn)對模型的縮放顯示，這兩個(gè)功能使得在“圖紙”空間里出圖變得非常方便。

本文介紹了在“圖紙”空間出圖的新方法，該方法最終實(shí)現(xiàn)了在1：1設(shè)計(jì)建模、1：1實(shí)測尺寸和按國標(biāo)外觀要求1：1標(biāo)注的工作模式，這種模式更符合人的思維方式，使得用戶在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)不必關(guān)心圖紙比例的問題，僅僅只需要關(guān)注自身產(chǎn)品的設(shè)計(jì)創(chuàng)新工作。

1 AutoCAD在“模型”空間出圖的方法

國家標(biāo)準(zhǔn)對機(jī)械工程圖紙的線條、尺寸標(biāo)注樣式、文字、表面粗糙度、形位公差符號、圖框、標(biāo)題欄、明細(xì)欄等外觀大小提出了要求^[1]。對尺寸標(biāo)注外觀樣式的要求包括尺寸界線的起點(diǎn)偏移量、尺寸界限超出尺寸線、數(shù)字從尺寸線偏移量、基線間距等^[2]，尺寸標(biāo)注樣式的說明見圖1，在AutoCAD中設(shè)置符合國家標(biāo)準(zhǔn)的尺寸樣式大小具體要求見表1。國家標(biāo)準(zhǔn)對表面粗糙度符號的畫法及尺寸要求見圖2所示。國家標(biāo)準(zhǔn)對文字的大小要求包括：尺寸數(shù)字為3.5號字，其他文字按照大小一般選取5、7、10號字。國標(biāo)對標(biāo)題欄要求為每行高度為7等^[3]。

不論繪制的一張圖紙的圖幅和比例是多少，這些圖紙外觀大小要求均不變。因此傳統(tǒng)的在AutoCAD中進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，在1：1建模、1：1測量尺寸的前提下，為了滿足上述國標(biāo)外觀要求，并且實(shí)現(xiàn)一定圖幅和比例的要求，出圖方法是對標(biāo)注內(nèi)容進(jìn)行手動(dòng)縮放。具體的，設(shè)計(jì)時(shí)在 “模型”空間中1：1建模繪圖，標(biāo)注尺寸時(shí)默認(rèn)測量因子為1，測量比例因子設(shè)置如圖3所示。設(shè)置尺寸標(biāo)注樣式的全局比例為1/繪圖比例，全局比例設(shè)置如圖4所示。利用縮放命令對圖框、圖塊、文字等進(jìn)行縮放，縮放比例為1/繪圖比例。最后出圖時(shí)設(shè)置打印比例為圖紙比例，打印比例設(shè)置見圖5所示。

對于機(jī)械工程圖紙中的局部放大圖，繪制模型時(shí)根據(jù)局部放大圖的比例進(jìn)行繪制，因此標(biāo)注尺寸時(shí)需要對測量比例進(jìn)行調(diào)整，在局部替代標(biāo)注樣式時(shí)設(shè)置測量比例因子為1/局部放大圖比例。

上述傳統(tǒng)的AutoCAD出圖工作在“模型”空間里實(shí)現(xiàn)，一系列縮放工作均由用戶手動(dòng)設(shè)置完成，縮放工作很繁瑣。

2 AutoCAD中的“注釋性”

AutoCAD軟件新開發(fā)了在“圖紙”空間里出圖的功能。新方法首先應(yīng)用到“注釋性”功能，1：1注釋性比例被系統(tǒng)定義為1 圖紙單位：1 圖形單位，將其大小設(shè)置為圖紙比例，則所有注釋性對象均自動(dòng)按注釋的反比例縮放^[4]。

注釋性功能可以使具有注釋特性的對象，包括圖案填充、文字、尺寸、公差、引線和多重引線、圖塊等自動(dòng)完成縮放注釋的過程。例如注釋比例為1：2，設(shè)置完成后系統(tǒng)會(huì)對這些對象以實(shí)際大小的2倍進(jìn)行放大畫。系統(tǒng)提供了多種注釋比例共用戶選擇，用戶也可以新建自己所需的注釋比例。

AutoCAD在利用“注釋性”這個(gè)功能出圖時(shí)，首先需要在“模型”空間狀態(tài)欄中設(shè)置視圖的注釋比例為圖紙比例。其次，在標(biāo)注尺寸、建立表面粗糙度塊、注寫文字時(shí)直接按國標(biāo)規(guī)定的大小1：1繪制，只是需要在對應(yīng)命令中勾選“注釋性”選項(xiàng)。尺寸標(biāo)注樣式的注釋性設(shè)置見圖6，文字樣式的注釋性設(shè)置見圖7，內(nèi)部塊命令（BLOCK）建立表面粗糙度塊的注釋性設(shè)置見圖8。外部塊命令（WBLOCK）建立的塊和形位公差在軟件中沒有注釋性這一屬性，只需要1：1繪制就可以了。

由于對象的注釋性特性，使得非1：1圖樣比例繪圖時(shí)無需人工計(jì)算縮放比例，由系統(tǒng)根據(jù)注釋比例自動(dòng)縮放注釋性對象的外觀大小。配合視口縮放最終使得對象以用戶設(shè)定的大小在布局上顯示，為快速高效繪制規(guī)范的工程圖樣提供了可靠的保證。

3 AutoCAD中的“圖紙”空間、視口和 “浮動(dòng)模型”空間

3.1 “圖紙”空間

AutoCAD軟件出圖的新方法是在“圖紙”空間里完成圖紙布局的?！皥D紙”空間在“布局”頁面中完成，它是一張?zhí)摂M的圖紙，可以認(rèn)為一個(gè)布局就是一張圖紙^[5]。

進(jìn)入“布局”頁面后，繪圖環(huán)境可以在“圖紙”空間和“模型”空間之間切換。通過切換狀態(tài)欄中的圖紙/模型按鈕可以實(shí)現(xiàn)AutoCAD兩個(gè)空間的切換^[6]。在兩者之間相互切換時(shí)，圖面布置不變。“圖紙”空間和“模型”空間有著不同的坐標(biāo)系圖標(biāo)，分別指示當(dāng)前的工作環(huán)境，如圖9所示。

進(jìn)入“圖紙”空間后用戶首先需要調(diào)用頁面設(shè)置命令（PAGESETUP）對打印機(jī)、幅面、打印樣式等進(jìn)行設(shè)置^[7]。具體設(shè)置的圖幅為實(shí)際大小，打印范圍選擇“布局”，打印比例為1：1，頁面設(shè)置好以后虛線顯示部分為打印區(qū)域。

在設(shè)置好的頁面布局中還需要調(diào)入圖框和標(biāo)題欄，“圖紙”空間對象的操作和“模型”空間一樣，因此用插入塊的命令調(diào)入圖框和標(biāo)題欄，再對塊進(jìn)行編輯，完成后的圖框及標(biāo)題欄如圖10所示。

3.2 視口和“浮動(dòng)模型”空間

在“圖紙”空間里出圖的新方法還利用到了“視口”功能，它能夠?qū)崿F(xiàn)對“模型”空間繪制內(nèi)容的自動(dòng)縮放。在頁面布局上用戶需要?jiǎng)?chuàng)建和配置繪圖視口，即將“模型”空間中的圖形布置在虛擬圖紙上?！皥D紙”空間最終能夠?qū)崿F(xiàn)將屏幕上一個(gè)視口內(nèi)的視圖如實(shí)打印在一張紙上。

具體的新建視口大小為圖框大小，在狀態(tài)欄視口比例設(shè)置為圖紙比例，則所有視口內(nèi)的對象均按照視口比例自動(dòng)縮放。

在“布局”頁面中通過視口進(jìn)入的模型空間也稱為“浮動(dòng)模型”空間，“浮動(dòng)模型”空間本質(zhì)上是和“模型”空間一樣的，可以在其中對同一個(gè)產(chǎn)品模型進(jìn)行編輯^[8]。三個(gè)空間的操作權(quán)限區(qū)別見表2。雙擊視口進(jìn)入“浮動(dòng)模型”空間，對模型在視口中的位置進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整好以后一般需要鎖定該視口。

4 在“圖紙”空間出圖的流程

利用AutoCAD的“注釋性”和“視口”功能，在“圖紙”空間進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)和出圖的基本思路敘述如下：

（1）在“模型”空間里進(jìn)行1：1建模、尺寸測量因子為1。局部放大圖按照局部放大圖的比例來建模，尺寸測量因子為1/局部放大圖比例。尺寸標(biāo)注樣式全局比例為1，并按照國標(biāo)要求1：1完成其他技術(shù)要求標(biāo)注內(nèi)容。勾選圖紙外觀對象的注釋性，設(shè)置視圖的注釋比例為圖紙比例。

（2）在“圖紙”空間進(jìn)行圖紙布局工作，包括頁面設(shè)置（打印比例為1：1），調(diào)入圖框、標(biāo)題欄，書寫明細(xì)欄等內(nèi)容。

（3）在“圖紙空間”新建視口調(diào)入建模內(nèi)容，設(shè)置視口比例為圖紙比例。雙擊視口進(jìn)入“浮動(dòng)模型”空間，使用移動(dòng)命令將模型移到視口的合適位置。鎖定該視口，使得視口比例不能再縮放、視口中的模型的位置不再移動(dòng)。

具體的各項(xiàng)操作方式總結(jié)見表3，按照上述方法最終完成的圖紙布局如圖11所示。

5 結(jié)語

本文重點(diǎn)介紹了AutoCAD軟件中利用“注釋性”和“視口”功能在“圖紙”空間中實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程圖紙按比例出圖的新方法。新方法在設(shè)計(jì)階段用戶建模、測量、標(biāo)注樣式比例均為1：1，這符合人的思維模式，它使得用戶僅僅需要關(guān)注自身產(chǎn)品的設(shè)計(jì)創(chuàng)新工作，而不用關(guān)心出圖時(shí)繪圖比例相關(guān)縮放問題。

出圖時(shí)在“模型”空間里用戶也只需要設(shè)置視圖的注釋性比例和勾選相關(guān)項(xiàng)目的注釋性屬性。在“圖紙”空間里需要設(shè)置好圖紙布局，利用視口比例自動(dòng)縮放模型，最終就可以生成滿足圖幅和圖紙比例，且外觀符合國家標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械工程圖紙。系統(tǒng)自動(dòng)完成的圖紙布局工作使得機(jī)械產(chǎn)品的出圖更加便捷，節(jié)約時(shí)間，提高工作效率。

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