AutoCAD的“圖紙”空間在機械工程圖紙出圖中的應用研究

安泓錦　胡育佳

摘要：國家標準對于機械工程圖紙中關于尺寸標注樣式、文字、表面粗糙度符號、形位公差符號、圖框、標題欄、明細欄等圖紙外觀有要求。傳統的在AutoCAD中進行產品設計時，為了滿足國標外觀要求，實現一定圖幅、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”功能可以實現圖紙標準外觀相關內容的自動縮放，“圖紙”空間的“視口”功能可以對模型進行自動縮放，介紹利用這兩個功能在“圖紙”空間完成圖紙布局的方法。相對于傳統方法，新方法不但實現了用戶在做機械產品設計時1：1建模、1：1尺寸測量、按國標要求1：1注寫圖紙技術要求的工作模式，而不用去關心圖紙的比例問題，同時也使得設計的出圖工作更為便捷。

關鍵詞：布局? 圖紙空間 ?注釋性 ?視口

中圖分類號：TP391.72 ? 文獻標識碼：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軟件進行機械產品設計時，人們通常會在“模型”空間中采用按照實際尺寸1：1建立產品兩維模型和測量尺寸，這符合人們的設計思維模式。但是考慮到后續的出圖工作，仍需要對圖框、標題欄、尺寸標注樣式、文字、表面粗糙度、形位公差、明細欄等外觀縮放一下，配合設置合適的打印比例，最終才可以打印出滿足圖幅和圖紙比例要求，并且圖紙外觀細節大小符合國家標準規定的機械工程圖紙。

以前這些縮放功能必須通過用戶手動來實現，所有圖紙的布局工作均在“模型”空間里完成。AutoCAD軟件新開發了“注釋性”功能，這個功能可以實現圖紙外觀相關內容的自動縮放。AutoCAD的另一個工作空間——“圖紙”空間中的視口功能可以實現對模型的縮放顯示，這兩個功能使得在“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，該方法最終實現了在1：1設計建模、1：1實測尺寸和按國標外觀要求1：1標注的工作模式，這種模式更符合人的思維方式，使得用戶在產品設計時不必關心圖紙比例的問題，僅僅只需要關注自身產品的設計創新工作。

1 AutoCAD在“模型”空間出圖的方法

國家標準對機械工程圖紙的線條、尺寸標注樣式、文字、表面粗糙度、形位公差符號、圖框、標題欄、明細欄等外觀大小提出了要求^[1]。對尺寸標注外觀樣式的要求包括尺寸界線的起點偏移量、尺寸界限超出尺寸線、數字從尺寸線偏移量、基線間距等^[2]，尺寸標注樣式的說明見圖1，在AutoCAD中設置符合國家標準的尺寸樣式大小具體要求見表1。國家標準對表面粗糙度符號的畫法及尺寸要求見圖2所示。國家標準對文字的大小要求包括：尺寸數字為3.5號字，其他文字按照大小一般選取5、7、10號字。國標對標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。因此傳統的在AutoCAD中進行機械產品設計時，在1：1建模、1：1測量尺寸的前提下，為了滿足上述國標外觀要求，并且實現一定圖幅和比例的要求，出圖方法是對標注內容進行手動縮放。具體的，設計時在 “模型”空間中1：1建模繪圖，標注尺寸時默認測量因子為1，測量比例因子設置如圖3所示。設置尺寸標注樣式的全局比例為1/繪圖比例，全局比例設置如圖4所示。利用縮放命令對圖框、圖塊、文字等進行縮放，縮放比例為1/繪圖比例。最后出圖時設置打印比例為圖紙比例，打印比例設置見圖5所示。

對于機械工程圖紙中的局部放大圖，繪制模型時根據局部放大圖的比例進行繪制，因此標注尺寸時需要對測量比例進行調整，在局部替代標注樣式時設置測量比例因子為1/局部放大圖比例。

上述傳統的AutoCAD出圖工作在“模型”空間里實現，一系列縮放工作均由用戶手動設置完成，縮放工作很繁瑣。

2 AutoCAD中的“注釋性”

AutoCAD軟件新開發了在“圖紙”空間里出圖的功能。新方法首先應用到“注釋性”功能，1：1注釋性比例被系統定義為1 圖紙單位：1 圖形單位，將其大小設置為圖紙比例，則所有注釋性對象均自動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、圖塊等自動完成縮放注釋的過程。例如注釋比例為1：2，設置完成后系統會對這些對象以實際大小的2倍進行放大畫。系統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”這個功能出圖時，首先需要在“模型”空間狀態欄中設置視圖的注釋比例為圖紙比例。其次，在標注尺寸、建立表面粗糙度塊、注寫文字時直接按國標規定的大小1：1繪制，只是需要在對應命令中勾選“注釋性”選項。尺寸標注樣式的注釋性設置見圖6，文字樣式的注釋性設置見圖7，內部塊命令（BLOCK）建立表面粗糙度塊的注釋性設置見圖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圖樣比例繪圖時無需人工計算縮放比例，由系統根據注釋比例自動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定的大小在布局上顯示，為快速高效繪制規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。“圖紙”空間在“布局”頁面中完成，它是一張虛擬的圖紙，可以認為一個布局就是一張圖紙^[5]。

進入“布局”頁面后，繪圖環境可以在“圖紙”空間和“模型”空間之間切換。通過切換狀態欄中的圖紙/模型按鈕可以實現AutoCAD兩個空間的切換^[6]。在兩者之間相互切換時，圖面布置不變。“圖紙”空間和“模型”空間有著不同的坐標系圖標，分別指示當前的工作環境，如圖9所示。

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

在設置好的頁面布局中還需要調入圖框和標題欄，“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入圖框和標題欄，再對塊進行編輯，完成后的圖框及標題欄如圖10所示。

3.2 視口和“浮動模型”空間

在“圖紙”空間里出圖的新方法還利用到了“視口”功能，它能夠實現對“模型”空間繪制內容的自動縮放。在頁面布局上用戶需要創建和配置繪圖視口，即將“模型”空間中的圖形布置在虛擬圖紙上。“圖紙”空間最終能夠實現將屏幕上一個視口內的視圖如實打印在一張紙上。

具體的新建視口大小為圖框大小，在狀態欄視口比例設置為圖紙比例，則所有視口內的對象均按照視口比例自動縮放。

在“布局”頁面中通過視口進入的模型空間也稱為“浮動模型”空間，“浮動模型”空間本質上是和“模型”空間一樣的，可以在其中對同一個產品模型進行編輯^[8]。三個空間的操作權限區別見表2。雙擊視口進入“浮動模型”空間，對模型在視口中的位置進行調整。調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”空間進行產品設計和出圖的基本思路敘述如下：

（1）在“模型”空間里進行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。尺寸標注樣式全局比例為1，并按照國標要求1：1完成其他技術要求標注內容。勾選圖紙外觀對象的注釋性，設置視圖的注釋比例為圖紙比例。

（2）在“圖紙”空間進行圖紙布局工作，包括頁面設置（打印比例為1：1），調入圖框、標題欄，書寫明細欄等內容。

（3）在“圖紙空間”新建視口調入建模內容，設置視口比例為圖紙比例。雙擊視口進入“浮動模型”空間，使用移動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。

具體的各項操作方式總結見表3，按照上述方法最終完成的圖紙布局如圖11所示。

5 結語

本文重點介紹了AutoCAD軟件中利用“注釋性”和“視口”功能在“圖紙”空間中實現機械工程圖紙按比例出圖的新方法。新方法在設計階段用戶建模、測量、標注樣式比例均為1：1，這符合人的思維模式，它使得用戶僅僅需要關注自身產品的設計創新工作，而不用關心出圖時繪圖比例相關縮放問題。

出圖時在“模型”空間里用戶也只需要設置視圖的注釋性比例和勾選相關項目的注釋性屬性。在“圖紙”空間里需要設置好圖紙布局，利用視口比例自動縮放模型，最終就可以生成滿足圖幅和圖紙比例，且外觀符合國家標準的機械工程圖紙。系統自動完成的圖紙布局工作使得機械產品的出圖更加便捷，節約時間，提高工作效率。

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