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1、 收稿日期：2006-04-18 基金项目：浙江省重大科技专项重点资助项目（2006C11089）；江苏大学教学改革与研究资助项目（JGY200514）；江苏省高等教育学会 “十一五”教育科学规划课题（JS209）作者简介：江 洪（1963-），女，湖南益阳人，副教授，硕士，主要研究方向为图学理论、三维 CAD/CAE/CAM 等。由于时代的发展，社会的进步，微机的普及以及三维参数化 CAD 软件的问世，目前大部分企业基本上都使用三维参数化 CAD 软件来减轻设计人员手工设计和绘图的工作量，加快新产品的开发，增加产品的复杂程度，缩短产品的上市时间。标准化，对合理发展产品种类、促进专业化生产、简
2、化设计、缩短试制周期、降低成本、保证质量、提高效益起着重要作用。SolidWorks是 一 套 基 于Windows的CAD/CAE/CAM/PDM 桌面集成系统，是由美国SolidWorks 公司在总结和继承了大型机械 CAD20072007 年 工 程 图 学 学 报 20072007第 5 5 期 JOURNAL OF ENGINEERING GRAPHICS No.5SolidWorks 中中二维工程图的标准化实施 江 洪，汪 栋，李仲兴（江苏大学，江苏 镇江 212013）摘 要：在生产、科研和教学中，二维工程图的标准化是一项基本要求。结合SolidWorks 软件自身的特点，运用各
3、种技巧和二次开发，解决了所生成的二维工程图符合标准化的问题，提高了绘图效率和质量。还对国标（GB）的修订进行了思考，并提出了一些建议。关 键 词：工程图学；标准化实施；二维工程图标准化；SolidWorks 二次开发 中图分类号：TB 23 文献标识码：A 文 章 编 号：1003-0158(2007)05-0033-06 The Execution of Standardization of Engineering Drawing in SolidWorks JIANG Hong,WANG Dong,LI Zhong-xing(Jiangsu University,Zhenjiang Jia
4、ngsu 212013,China)Abstract:The standardization of 2D engineering drawings is one of the basic requirements in production,research and teaching,etc.On the basis of making full use of various skills and secondary development,the problem of making standard engineering drawing in SolidWorks can be solve
5、d.Thus the efficiency and quality of producing engineering drawings are improved.Some considerations and suggestions of how to modify the contents in the Chinese standard GB are presented.Key words:engineering graphics;execution of standardization;engineering drawing standardization;secondary develo
6、pment of SolidWorks 软件的基础上，在 Windows 环境下实现的第一个机械设计三维 CAD 软件，于 1995 年 11 月研制成功。SolidWorks 是当前世界范围内运用最为广泛的三维机械设计软件，其用户群已经超过 50万，有超过 4000 所大学采用 SolidWorks 进行科研与教学工作。SolidWorks 软件操作方便快捷，系统逻辑性较强，全中文界面，具有良好的与其他软件(如 AutoCAD 等)的接口，是目前的三维软件中支持 GB 最好的一种，大部分二维工程图均能满足 GB 的要求，但由于 SolidWorks 是外国人开发的，仍然有些地方不符合 GB
7、的要求。为了提高效率，形成企业自己的特色，需要对SolidWorks 进行本地化和专业化。作者将四年多来应用三维参数化软件SolidWorks 的经验梳理出来，以供大家参考，节约大家摸索的时间，少走弯路。因为，其中有些技巧貌似简单，但因无任何现成的资料，自己摸索一般需要相当长的时间，不但必须具备相关的制图和 GB 知识，还必须对 SolidWorks 软件相当熟悉才能想得到。1 SolidWorks二维工程图的视图表达 1.1 设置各选项，建立符合 GB 的模板（1）首先在安装 SolidWorks 时一定要选择“GB”这种中国国标，新建文件，进入工程图界面后单击菜单“工具”“选项”“文件属性
8、”，弹出“文件属性-出详图”对话框，对“尺寸标注标准”选择“GB”；对“基准特征”中的“显示类型”选择“圆形（GB）”;设置标注尺寸时的“间隙”数值（相当于 AutoCAD 中的起点偏移量）和“超出尺寸线”数值等。（2）单击出详图下的“注解字体”，可以设置各项具体内容的设置，例如，注释的字体，字体样式，高度，也可以设置尺寸的高度，大小等。（3）设置绘图单位和精度、设置图层、设置工程图中尺寸箭头的大小，也可以指定建立剖切符号的箭头的大小。（4）按照 GB，设置折断线延伸量为 0。（5）设置系统选项“显示/选择”中的“零件/装配体上切边显示”为“移除”，“四视图视口的投影类型”为“第一角度”。（6
9、）建立符合 GB 的工程图模板。对于制造型企业而言，一般都有数百数千甚至更多的零件，使用基于 GB 的工程图模板能最快捷地生成标准工程图的方式。建立符合 GB 的工程图模板、生成所需的虚线样式和中心线样式、设置图名和比例等与模型相关联、生成符合国标的材料明细表等详细内容可参阅SolidWorks 2006 基础教程（第 2 版）1一书。也可借用别人的好的模板中的系统选项和文件选项的设置，详细内容可参阅SolidWorks 2003 二次开发基础与实例教程2一书。1.2 肋板类结构生成剖视图时的 GB 化问题 当剖切平面沿纵向通过机件中的肋板、轮辐及薄板等的对称平面时，按照国标规定，这些结构都不
10、画剖面符号，而用粗实线将它与其邻接的部分分开。但是在 SolidWorks 中，并不能区分筋特征，默认建立的剖切视图不符合 GB 标准，如图 1 所示，因此需要作一定的修改。在工程图中处理肋板类结构有 5 种方法，下面分别予以介绍。方法 1 使用配置。单击特征管理器上方的“配置管理”图标按钮，转到配置管理状态；鼠标右键单击零件名称，从弹出的快捷菜单中选择“添加配置”，设置配置属性，单击“确定”图标按钮；特征管理设计树图标按钮，回到零件建模状态。鼠标右键单击特征管理器中的“筋特征”，从弹出的快捷菜单中选择“压缩”；切换到工程图中，选择筋的斜线，用“转换实体引用”获得其边线；鼠标右键单击特征管理器
11、中的“工程视图 1”图标，从弹出的快捷菜单中选择“属性”，弹出“工程图视图属性”对话框，在“配置信息”栏中，勾选“使用命名的配置”中的“筋剖切”，单击按钮即可达到 GB 的要求。如图 2 所示。用配置的方法同样适用于轮幅类等其他零件。34 工 程 图 学 学 报 2007 年 图 1 默认剖切 图 2 符合 GB 的筋板剖面图 方法 2 不合并多实体。肋板类结构也可以通过拉伸实体特征得到，在拉伸特征属性管理器中选择取消“合并结果”，即将肋板结构作为单独的实体，在建立剖面线时，可以取消局部范围的剖面线，以符合 GB 标准。在零件环境中删除筋特征，绘制肋板轮廓草图，建立拉伸特征，在拉伸属性管理器中
12、，取消“合并结果”，即肋板作为独立的实体；切换到工程图环境，建立零件的剖视图，由于存在两个实体，因此剖面线也自动分为两个部分。如图 3 所示；选择肋板部分的剖面线，在弹出的属性管理器中去掉“材质剖面线”前面的勾，勾选“无”，即取消剖面线，从而使之符合 GB 标准。方法 3 使用断开的剖视图。在工程图环境生成标准三视图，选中主视图，绘制或用“转换实体引用”获得如图 4 中粗实线所示的封闭区域的草图并选中，单击“断开的剖视图”图标按钮，出现“断开的剖视图”属性管理器，勾选“预览”，在俯视图中选择通过中心的圆或者设定剖视深度，单击图标按钮即可。用“断开的剖视图”代替“剖面视图”生成剖视图的方法同样也
13、适合不需要标注剖切位置、剖切符号和投影方向的全剖视图和半剖视图。图 3 两个实体具有两种剖面线 图 4 剖切范围草图 方法 4 使用装配。将肋板另存为另一个零件，将整个组合体作为一个装配体。在工程图环境生成装配体的标准三视图，选中主视图，绘制剖切位置草图并选中，单击工程图工具栏上的“剖面视图”图标按钮，弹出“剖面视图”对话框，在“剖面范围”的“排除的零部件”中选择不需要进行剖切的筋，单击图标按钮即可。方法 5 手工处理剖面线。选择图 1 中要处理的有筋的剖面线，在弹出的属性管理器中去掉“材质剖面线”前面的勾，勾选“无”。绘制需要添加剖面线的封闭区域的草图，单击菜单“插入”“注解”“区域剖面线/
14、填充”按钮，弹出“区域剖面线/填充”按钮属性管理器，勾选“剖面线”和“区域”，指定剖面线的类型、比例、角度，选择刚刚用草图建立的封闭轮廓，单击图标按钮即可。1.3 在工程图中显示等轴测剖切视图 利用 SolidWorks 制作等轴测剖切视图时，需要应用“配置”的功能。在工程图环境，建立 4个视图，右下角为等轴测视图。右键单击等轴测视图，在弹出的快捷菜单中选择“属性”，弹出“工程视图属性”对话框，在配置信息一栏，选择“使用命名的配置”下的“等轴测剖切”配置，等轴测视图以剖切的形态显示。单击菜单“插入”“注解”“区域剖面线”，添加剖面线，结第 5 期 江 洪等：SolidWorks 中二维工程图的
15、标准化实施 35 果如图 5 所示。图 5 等轴测剖切配置 1.4 用工程图表达剖中剖 剖中剖需要利用到两个断开的剖视图，第 1次剖视图为全剖视或半剖视；第 2 次剖视的轮廓草图为封闭的样条曲线。通过控制剖切深度来达到所要求的视图效果，即由样条曲线生成的“断开的视图”的剖切深度刚好通过圆孔等的中心线，此时的剖面线与原来的一致，不符合 GB 要求，GB 要求剖面线间隔方向一致，但要彼此错开。该文后面将叙述添加剖面线的方法，然后选择应用之即可。1.5 旋转剖切的局部视图 旋转剖切的局部视图用配置可实现。在零件文件中增加一个名为“旋转剖切的局部视图”的配置，用曲面在需进行剖切的地方将零件分割为两部分
16、，如图 6 所示；在工程图中用“模型视图”建立一个主视图，一个左视图，在“视图属性”对话框中设置“使用命名的配置”选项为“旋转剖切的局部视图”；做旋转剖视图如图 7 所示；用“转换实体引用”获得不需要画剖面线的外轮廓和筋板（纵剖）的轮廓线，然后将中间部分和下半部分的剖面线改为“无”，整个零件的显示方式改为“消除隐藏线”；在“视图属性”对话框中设置“使用命名的配置”选项为“默认”；手工添加一条局部剖视图的剖切线。对中间部分添加剖面线，如图8 所示。对于不需要的剖切符号等可放在一个新层（此处的层与 AutoCAD 中的层含义类似）中，然后隐藏该层。图 6 分割零件 图 7 旋转剖视图 图 8 旋转
17、剖切的局部视图 2 添加新的线条样式、剖面符号和特殊符号 2.1 添加新的线条样式 添加新的线条样式：打开一张工程图，单击菜单“工具”“选项”“文件选项”“线条样式”；在对话框中单击按钮，输入线条名称为“剖切线”，按 Enter键；在“线条长度和间距值”下，清除默认文字，输入“B,0.6,-12”，1.0 个线长单位大致相当于 0.2英寸的长度；如果预览符合要求，则单击按钮，在对话框中输入文件名，单击按钮返回到线条样式对话框，再次单击按钮即可生成新的剖切线样式。2.2 添加新的剖面符号 找到文件“SolidWorks 安装盘符Program FilesSolidWorkslangchinese
18、-simplifiedsldwks.ptn”，用记事本打开。在倒数第 2 行添加代码：*:502:ANSI31N(Iron BrickStone),ANSI Iron,Brick,Stone masonry 45,0,0,0.02,.125*:073:无,None 36 工 程 图 学 学 报 2007 年 其中第 1 行以*开头，标明线条样式的编号和名称，以冒号隔开。注意编号不能与已有的编号重复。第 2 行为一串数字，数字与数字之间用逗号隔开。第 1 个数字代表线的角度值，第 2 个和第3 个数字是这条线的起点坐标，第 4 个数字是这条线画第 2 次时，起点的偏移量，第 5 个数字是这条线画
19、第 2 次时，两线间的间距，第 6 个及后续数字是线条样式的描述，正数为画出线段，0为画点，负数为空白。单击菜单“文件”“保存”。切换到工程图，单击要修改的剖面线，在“区域剖面线/填充”属性管理器中选择刚定义的“ANSI31N(Iron BrickStone)”剖面线样式、比例、角度等，单击“确定”图标按钮即可。2.3 添加新的特殊符号 添 加 新 的 特 殊 符 号 的 做 法 有 点 类 似AutoCAD 里面的形文件的用法。在文件夹中找到 文 件：“SolidWorks 安 装 盘 符 Program FilesSolidWorkslangchinese-simplifiedgtol.s
20、ym”用记事本打开。在该文件中添加任意符号，例如在“#MOD，修正符号”下添加：*BG,建筑标高 A,LINE 0.,.875,.8,.075 A,LINE.8,.075,1.6,.875 A,LINE 0.,.875,1.6,.875 A,LINE 1.6,.875,3,.875 其中其格式用法为：;格式:;#<Name of library>（库名称）;,<Description of library>（库描述）;*<Name of symbol>（符号名称）;,<Description of symbol>（符号描述）;A,LINE（画线）xSta
21、rt（起点坐标 X）,yStart（起点坐标 y）,xEnd（终点坐标 x）,yEnd（终点坐标 y）;A,CIRCLE（画圆）xCenter（圆心 x 坐标）,yCenter（圆心 y 坐标）,radius（半径）;A,ARC（画弧）xCenter（圆心 x 坐标）,yCenter（圆心 y 坐标）,radius（弧半径）,startAngle（起始角）,endAngle（终止角）;A,POLY（多段线）x1（第 1 点的 x 坐标）,y1（第1 点的 y 坐标）,x2（第 2 点的 x 坐标）,y2（第 2 点的 y坐标）,x3（第 3 点的 x 坐标）,y3（第 3 点的 y 坐标）;单
22、位:;所有的 X，Y 和圆弧值在符号网格空间(0.0 to 1.0)变化.;0,0 是左下角而 1,1 是右上角.;网格空间和一个字符的高度一致.;所有的角度单位为角度.单击菜单“文件”“保存”。切换到工程图，选择尺寸，单击按钮，在符号对话框中找到所需的符号，如“标高符号”，单击按钮即可使用。另一种添加新的特殊符号的做法（如门、窗、轴线编号、锥度符号等等）是制作块，可参阅 SolidWorks 2006基础教程1（第 2 版）一书。3 长仿宋字体和罗马数字 3.1 长仿宋体 SolidWorks 内 嵌 有 宏，Visual Basic for Applications(VBA)是在 Soli
23、dWorks 中录制、执行、或编辑宏的引擎。只要会录制宏、编辑宏，即使没有编程基础的广大用户，也能开发出一些实用的小程序。SolidWorks 使用的是标准的 Windows 字体，无法统一设定字符宽高比。而中国国标中的字体却是长仿宋，因此可以编制宏并为其指定快捷键和工具按钮，利用宏来改变字符串的高宽比。单击菜单“工具”“宏”“新建”，在弹出的“新建宏”对话框中输入文件名，选择路径，单击按钮。进入 VBA 编辑界面，输入程序代码如下：Dim swApp As Object 定义变量，用于保存SldWorks 对象 Dim Part As Object Dim textFormat As Obj
24、ect Dim typeFaceName As String Private Sub btnCancel_Click()Unload Me End Sub Private Sub btnOK_Click()Set swApp=Application.SldWorks 连 接 到SldWorks Set Part=swApp.ActiveDoc 第 5 期 江 洪等：SolidWorks 中二维工程图的标准化实施 37 激活文件 Set textFormat=Part.GetUserPreferenceTextFormat(swDetailingNote TextFormat)textForma
25、t.typeFaceName=txtFormat.Text textFormat.WidthFactor=Val(txtFactor.Text)textFormat.CharHeight=Val(txtHeight)/1000 Part.SetUserPreferenceTextFormat swDetailingNoteTextFormat,textFormat Part.EditRebuild3 Unload Me End Sub Private Sub UserForm_Click()End Sub 输入完毕后单击“保存”图标按钮。单击图标按钮或“文件”“关闭并返回 SolidWorks
26、(C)Alt+Q”，便回到 SolidWorks 中。使用时单击菜单“工具”“宏”“运行”“字体设置.swp”，设置字体、比例因子和字高后，如图 9 所示，单击 按钮即可随意改变字体，达到 GB 的要求。图 9 设置字体参数对话框 渐开线齿轮等的做法可参阅SolidWorks 机械设计实例解析3一书，标准件和标准件库、齿轮系统、数据库与工程图的二次开发可参阅SolidWorks 二次开发实例解析4一书。标准件和常用件的符合 GB 的工程图做法可参阅SolidWorks 工程师高级教程5。3.2 罗马数字字 局部放大视图标注符号要求是罗马数字，因此做出局部放大视图后，更改其属性中的字母，利用 W
27、indows 输入法的软件键盘输入罗马字母即可。4 对我国现行 GB 的思考 目前为止的 GB 是在二维的基础上制订的，几乎没有考虑三维。但三维设计和无图纸化是未来发展的必然趋势，为了适应科学技术的发展，将来的 GB 修订应该考虑三维软件已经在大部分企业开始使用的现状。现在的大部分三维软件都是外国人制作的，采用的大多是外国标准，只有少数三维软件支持GB 标准。随着我国加入 WTO 组织，与国外交流的机会将越来越多，为了更好地与国际接轨，将来的 GB 修订应该参考各种国外标准，尽量与之接近。用三维自动投影出各种二维工程图十分方便，包括与投影面倾斜的椭圆、复杂相贯线等，且能加上颜色方便人们读图。是
28、否还必须用最少的视图来表达机件？是否还必要用局部向视图？在三维软件中旋转剖切的局部视图等实现进来较麻烦，而多增加几个视图却十分容易的。SolidWorks 虽然解决了螺纹工程图的问题，且齿轮、弹簧、轴承等标准件和常用件的自动剖切和轮廓生成也十分简便，用 GB 中的简化画法规定反而麻烦，将来的 GB 修订是否还有必要保留简化画法？最后，GB 也应该“以人为本”，也应该人性化一些，将来的 GB 修订是否应该考虑还有必要规定中心线相交处不能是点？局部放大图的标注是否可以改为“A(2:1)”而不是用罗马字加分数的形式？剖中剖的剖面线是否可以改为方向相反或者间隔不一样？参 考 文 献 1 江 洪,等.S
29、olidWorks 2006 基础教程(第 2 版)M.北京:机械工业出版社,2006.74-78,263-265,276-288.2 江 洪,等.SolidWorks 2003 二次开发基础与实例教程M.北京:电子工业出版社,2003.378-383.3 江 洪,等.SolidWorks 机械设计实例解析(第 2版)M.北京:机械工业出版社,2007.130-175.4 江 洪,等.SolidWorks 二次开发实例解析M.北京:机械工业出版社,2004.7-61,100-111,185-203.5 陆利锋,江 洪,等.SolidWorks 工程师高级教 程M.北京:化学工业出版社,2007.51-76.38 工 程 图 学 学 报 2007 年