AutoCAD教学中绘图比例初探

随着科学技术的发展, 对机械设计的要求越来越高, 现在的企业对新一代的大学生掌握机械设计的工具已经是最基本的要求, 目前比较常用的设计绘图软件非常多, 如三维设计软件UG、Pro E、Solidworks等, 二维设计软件主要有Auto CAD、CAXA等。通过调查发现, 绝大多数企业对二维设计都是比较重视的, 目前比较流行的二维软件还是Auto CAD, 尽管三维软件也可以转换为二维, 但对其进行二次加工如尺寸及其公差的标注, 粗糙度标注, 形位公差标注, 零件明细表的书写等许多繁琐的后续工作就显得不那么方便。相反, 对于Auto C AD来说上面的工作就易如反掌。在教学中发现学生在计算机绘图时如何掌握图纸与绘图比例的关系上常常存在一些误区。这主要是学生习惯于手工绘图, 对计算机绘图这个虚拟空间不是很熟悉。事实上, 计算机屏幕是一个无穷大的虚拟空间, 图纸与零件实物只是一个相对的关系。只要理解这一点, 一切问题将迎刃而解。

1 目前au to CAD教学中存在的问题

学生在初始学习时, 由于习惯了手工绘图, 他们在绘图时总是认为当图纸选定以后, 所有的零件几何形状必须绘制在图纸内, 当图形较大绘不下时, 唯一的方法是将几何图形按比例缩小, 反之如果几何图形太小, 为了看清楚图形便于标注, 往往按照比例放大的方法来绘制在图纸上。无论是图形缩小还是图形放大, 都需要对绘制的图形进行比例换算, 此时就破坏了实体的真实尺寸。例如绘制M1∶2的图时, 将实际尺寸缩小两倍绘在图纸上, 当绘制M2∶1的图时将实际尺寸放大两倍绘在图纸上。但绘图比例为M1∶3时, 实际尺寸需要缩小3倍来绘制, 计算尺寸时会出现小数。在计算机绘图教学中, 学生往往也会沿用手工绘图的方法在计算机上绘图, 然后选择图纸, 这样做常常会出现误差。事实上计算机是一个无穷大的虚拟空间, 当几何图形较大时, 可以不改变图形尺寸仍然按1∶1绘制, 根据相对原理将选择的图纸放大或者缩小, 在绘图输出时还原到图纸的真实尺寸, 就可以解决这一问题, 例如绘制M1∶3的图形, 完全可以按照M1∶1在计算机上绘图, 减少了尺寸换算的问题, 在选中图纸后将图纸放大3倍, 就可以得到M1∶3的图纸了。

2 计算机上标注比例设定

根据不同比例的图纸, 为了得到相同标注尺寸字高, 需要对标注比例进行设定, 同时在几何图形中的文字、粗糙度、基准符号应该与尺寸标注一样有相同的比例, 国家标准中规定尺寸标注的字高为2.5, 3.5, 5, …m m。

在标注比例设定时, 首先应该设定M1∶1的比例, 对于其它比例只要在M1∶1的基础上更改全局比例就可以了, 例如设定M1∶3时全局比例为3, 设定M2∶1时全局比例为0.5以此类推。让学生不解的是不同比例在计算机屏幕上的字高大小按比例放大与缩小, 此时应该让学生知道, 这种按比例放大与缩小是与选择的图纸比例是同步的, 他们与图形的相对关系并没有改变, 这样的好处是, 绘制的图形永远是1∶1。对我们后续测量与修改都不会造成错误, 尤其是在同一个文件中有相同比例的实体, 在多人协同合作时不需要考虑比例换算的问题, 直接调用别人的图插入就可以了。

但对于在同一张图纸有不同比例时 (例如局部放大) , 为了不改变图形中的文字、粗糙度、基准符号的相对高度, 可以采用标注替换的方式来解决, 此时标注的全局比例不变, 只改变主单位中的比例因子。例如在原来的图形上局部放大了10倍, 标注的比例因子为0.1, 那么标注局部放大的图形就为实际尺寸了。这种替换是临时的, 只要再重新选择一次其它标注比例, 替换就立即中止。

3 绘图比例输出问题

学生开始对绘图输出总是掌握的不好, 这主要还是对绘图比例与输出比例的关系没有搞清楚。绘图输出一般有两种方法, 一种是利用布局来出图, 那就要了解模型空间与图纸空间的关系, 所有的图纸都是按照1∶1设定的与图版绘图很相似, 但学生对布局的控制很难掌握。而直接在模型空间出图是一种比较可行的办法, 但要注意的是, 在模型空间全部对象均处于同一比例中, 因此在绘图时, 除了建模实体按照1∶1绘制以外, 其余比例不变的对象, 如标注、图例符号、图框、标题栏等均要按照设定的比例进行缩放。因此对绘图人员的技能要求比较高, 但由于全部实体对象均处于同一模型空间中, 就不存在转换的问题。这方面就变的简单了。

打印机的设定方法与布局出图类似, 需要说明的是在打印机上出图一般一次出一张图, 不同比例的图纸不会受到影响只要按照比例出图就可以了。如果是在绘图机上出图, 对于单张0号或者1号图纸, 单独出图由于同一张图纸是同一比例, 出图也不受影响, 但如果是2号, 3号或者4号图纸, 相同的比例可以拼接成0号或者1号图纸后出图, 不同比例的2号, 3号或者4号图纸, 必须转换成相同的比例 (通常转换成1∶1的图纸, 实际上就是变成了图纸空间) 才能放在一起出图, 但转换中要注意建模实体的实际长度随着比例在变化, 其中的尺寸大小也会随时改变, 为了保证尺寸标注不变, 在转换之前必须对标注的尺寸进行分解 (实际上简单的做法是将全部对象进行完全分解) 。然后将这些图纸拼接成0号或者1号图纸进行打印输出。值得注意的是, 由于图纸分解后不能还原, 所以建议分解之前应该保留原图。下面通过一个例子来说明具体做法。

例:有4张不同比例的4号图纸 (分别是M1∶1, M1∶2, M2∶1, M4∶1) ;有2张不同比例的3号图纸 (分别是M1∶5, M1∶8) , 要求拼接成一张1号图纸后在绘图机上出图。解决的办法是: (1) 将需要出图的6张图纸进行拷贝后将其完全分解; (2) 将分解后的6张图纸按照绘图比例分别转换成1∶1的图纸, 例如M1∶2的图纸将其缩小2倍, M4∶1的图纸放大4倍, M1∶1的图纸不缩放, 依此类推; (3) 将6张转换后的图纸拼接成一张1号图纸, 然后在绘图机上出图。

4 结语

通过以上教学探讨, 使学生对图版绘图与计算机绘图的比例关系更加了解, 由于用计算机绘图的实体尺寸不需要进行换算, 因此绘图更加精确, 学生在进行了多次训练以后逐渐地掌握了绘图比例的实质, 为了巩固计算机绘图知识, 我们在每年的课程设计中都鼓励学生用计算机绘图, 在第四年毕业设计时, 学生已经非常熟练了, 为走上工作岗位打下了坚实的基础。

摘要：在AutoCAD教学中绘图比例往往是学生难以掌握的问题, 这是由于学生在初始绘图时习惯了手工绘图的方法, 对计算机绘图不适应。特别在选用图纸与零件图标注上存在一些误区。文章从图板绘图与计算机绘图的比较出发应用了大量的实例使学生能够很快的掌握计算机绘图比例的使用方法。

关键词：绘图比例设定,标注,图纸