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電火花數(shù)控線切割機(jī)床加工之CAD尺寸公差的標(biāo)注

CAD尺寸公差標(biāo)注的幾種途徑公差是機(jī)械設(shè)計(jì)中一項(xiàng)重要的技術(shù)要求，在用利用AutoCAD軟件繪制機(jī)械圖時(shí)，經(jīng)常遇到標(biāo)注尺寸公差的情況。設(shè)計(jì)人員需根據(jù)尺寸公差代號(hào)查找國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)極限偏差表，找出該尺寸的極限偏差數(shù)值，按照一定的格式在圖中標(biāo)注。為實(shí)現(xiàn)這一要求通常有以下幾種方法，現(xiàn)總結(jié)如下：
途徑1：利用AutoCAD提供的“尺寸樣式管理器”對(duì)話框設(shè)置當(dāng)前尺寸標(biāo)注樣式的替代樣式。
在替代樣式中設(shè)置公差的形式是極限偏差或?qū)ΨQ(chēng)偏差等，然后輸入偏差數(shù)值及偏差文字高度和位置。用此替代樣式標(biāo)注的尺寸都將帶有所設(shè)置的公差文字，直至取消該樣式替代。若要標(biāo)注不同的尺寸公差則需重復(fù)上述過(guò)程，建立一個(gè)新的樣式替代。需要指出的是在這一操作過(guò)程中用戶(hù)必須使用系統(tǒng)給出的缺省基本尺寸文本，否則系統(tǒng)不予標(biāo)注偏差，只標(biāo)注基本尺寸。這樣就給用戶(hù)的尺寸偏差的標(biāo)注工作造成不便。

途徑2：利用AutoCAD的“多行文字編輯器”對(duì)話框的文字堆疊功能添加公差文字。
在尺寸標(biāo)注命令執(zhí)行過(guò)程中，當(dāng)命令行顯示“尺寸線位置或[多行文字（M）/文字（T）/角度（A）/水平（H）/垂直（V）/旋轉(zhuǎn)（R）]:”時(shí)鍵入“M”，調(diào)出“多行文字編輯器”對(duì)話框（如圖2所示）。直接輸入上下偏差數(shù)值并用符號(hào)“^”分隔（例如：+0.01^-0.02），然后選中輸入的文字，點(diǎn)擊對(duì)話框工具條上的按鈕使公差文字堆疊即可。對(duì)話框中的“<>”符號(hào)代表該尺寸的缺省文本，可以直接刪除、修改。對(duì)于堆疊文字的編輯可以選中該堆疊文字后單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇“特性”，打開(kāi)如圖3所示的“堆疊特性”對(duì)話框便可修改堆疊文字的內(nèi)容、大小、位置等內(nèi)容。
這種方法比直接使用AutoCAD的公差標(biāo)注功能要簡(jiǎn)便，可用于線性標(biāo)注、對(duì)齊標(biāo)注、直（半）徑標(biāo)注和角度標(biāo)注，但不能用于基線標(biāo)注和連續(xù)標(biāo)注。
前面兩種方法需要人工查找尺寸偏差值，不能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)和繪圖的自動(dòng)化，在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中使用起來(lái)仍顯繁瑣，我們?cè)贏utoCAD軟件的教學(xué)和使用過(guò)程中，采用二次開(kāi)發(fā)的方法較好的解決了這個(gè)問(wèn)題。

3：利用AutoLISP語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)公差的自動(dòng)標(biāo)注

（1）．程序設(shè)計(jì)思想
AutoLISP是內(nèi)嵌于AutoCAD的一種表處理語(yǔ)言，能直接訪問(wèn)圖形數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)修改圖形數(shù)據(jù)對(duì)圖形進(jìn)行操作，是擴(kuò)充AutoCAD圖形處理能力的有力工具，我們?cè)谠O(shè)計(jì)程序時(shí)采用了模塊化結(jié)構(gòu)，將程序要完成的功能目標(biāo)劃分為查詢(xún)和注寫(xiě)兩個(gè)主要功能項(xiàng)，利用DCL語(yǔ)言設(shè)計(jì)出程序界面。主程序建立在界面驅(qū)動(dòng)程序的基礎(chǔ)上，通過(guò)定義相應(yīng)的回調(diào)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能。利用AutoCAD的“appload”命令對(duì)程序進(jìn)行裝載，裝載成功后，主函數(shù)名即可作為AutoCAD的命令使用。程序流程圖如圖4所示，程序界面如圖5所示。用戶(hù)先選擇需要添加公差的尺寸，程序獲得該尺寸的基本尺寸數(shù)值，然后顯示對(duì)話框供用戶(hù)直接輸入數(shù)據(jù)或選擇查詢(xún)方式，zui后調(diào)用子程序注寫(xiě)該尺寸的公差文本。

（2）公差數(shù)值的存儲(chǔ)與查詢(xún)

公差數(shù)值的存儲(chǔ)與查詢(xún)是實(shí)現(xiàn)公差自動(dòng)標(biāo)注的關(guān)鍵之一。若使用外部數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)則在查詢(xún)數(shù)據(jù)時(shí)需要使用中間文件，速度較慢。“表”是AutoLISP中zui常用的數(shù)據(jù)記錄工具，用表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以根據(jù)需要構(gòu)建二維、三維甚至多維數(shù)組；利用表的檢索函數(shù)可以快速地對(duì)表進(jìn)行數(shù)據(jù)提取。對(duì)表的強(qiáng)大處理能力是我們選擇AutoLISP的另一個(gè)理由。我們按尺寸分段將國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的基本偏差表設(shè)計(jì)成AutoLISP表的形式，為了縮短查詢(xún)時(shí)間按照孔、軸分別建立了一個(gè)二維表，通過(guò)變量在程序運(yùn)行時(shí)將表調(diào)入內(nèi)存。表中每一個(gè)元素包含上偏差和下偏差數(shù)值。在查詢(xún)模塊中利用基本尺寸、公差等級(jí)、配合代號(hào)作為輸入?yún)?shù)，得到偏差數(shù)值所在的維數(shù)，從而查出該尺寸的上下偏差數(shù)值。

由于程序采用的是對(duì)已經(jīng)標(biāo)注的尺寸添加公差的辦法，而不是簡(jiǎn)單的注寫(xiě)text文本，所以添加上的公差文字與原尺寸文本是一個(gè)整體，這樣就要用到AutoCAD的實(shí)體訪問(wèn)技術(shù)了。AutoCAD在繪圖過(guò)程中賦予所繪實(shí)體一個(gè)數(shù)字標(biāo)號(hào)，稱(chēng)為圖元名，它是指向由AutoCAD保持的一個(gè)內(nèi)部數(shù)據(jù)文件的指針。通過(guò)圖元名AutoLISP就能找到該實(shí)體的數(shù)據(jù)庫(kù)記錄，并對(duì)實(shí)體進(jìn)行各種方式的處理。

程序通過(guò)entsel函數(shù)返回用戶(hù)所選擇的尺寸的圖元名，然后由 entget函數(shù)獲得尺寸實(shí)體的定義數(shù)據(jù)，其中組碼1的內(nèi)容就是用戶(hù)輸入的尺寸文本，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行修改，加入上下偏差的數(shù)值就可以實(shí)現(xiàn)我們的目的了。

總之，AutoCAD中進(jìn)行尺寸公差標(biāo)注的幾種途徑，特別是如何用編程的方法實(shí)現(xiàn)尺寸公差的自動(dòng)標(biāo)注。AutoCAD是一個(gè)通用的繪圖平臺(tái)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行各種專(zhuān)業(yè)應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)則可以大大提高工作的效率，這也正是AutoCADzui吸引人的地方——在其強(qiáng)大功能基礎(chǔ)上的開(kāi)放性。

眾多的二維設(shè)計(jì)軟件中，AutoCAD以其強(qiáng)大的功能廣泛應(yīng)用于機(jī)械、建筑、電子、航天、造船等多個(gè)領(lǐng)域。但和國(guó)產(chǎn)軟件“CAXA電子圖板”相比，AutoCAD的尺寸公差標(biāo)注要麻煩得多。因此，對(duì)于不會(huì)用AutoLISP對(duì)AutoCAD進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)的普通用戶(hù)來(lái)說(shuō)，選擇一種相對(duì)快捷、方便的尺寸公差標(biāo)注方式，對(duì)提高作圖效率有著相當(dāng)重要的意義。現(xiàn)以AutoCAD2006為繪圖環(huán)境，將各種尺寸公差的標(biāo)注方式歸納如下：
 

1利用“標(biāo)注樣式管理器”標(biāo)注公差

利用AutoCAD提供的“標(biāo)注樣式管理器”，先新建名為“公差標(biāo)注”的標(biāo)注樣式，然后在“公差”選項(xiàng)卡中設(shè)置將要標(biāo)注的尺寸的公差樣式，zui后用“線性” 或“對(duì)齊” 標(biāo)注方式標(biāo)注尺寸，會(huì)在基本尺寸后自動(dòng)生成事先設(shè)置好的極限偏差。

按照新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，極限偏差的字體應(yīng)比基本尺寸的字體小一號(hào)、下偏差應(yīng)與基本尺寸平齊，因此將“高度比例”設(shè)置成0.7，“垂直位置”設(shè)置成“下”。

此方法是尺寸公差標(biāo)注的zui基本的方法，由于公差設(shè)置一經(jīng)改變，會(huì)影響到已經(jīng)標(biāo)注和將要標(biāo)注的所有尺寸公差，為此每一不同的尺寸公差要求都需要設(shè)置一專(zhuān)門(mén)的公差標(biāo)注樣式，比較繁瑣。

2利用“樣式替代”標(biāo)注公差

為解決*種方案的不足，可在標(biāo)注新的尺寸公差要求之前，打開(kāi)“標(biāo)注樣式管理器”，選中以前設(shè)置好的公差標(biāo)注樣式，然后點(diǎn)“替代”按鈕，進(jìn)入程序所示對(duì)話框，將極限偏差更改為將要標(biāo)注的值，再利用“線性” 或“對(duì)齊” 標(biāo)注方式標(biāo)注尺寸。此方法的特點(diǎn)是使用“樣式替代”更改后的公差設(shè)置只對(duì)后續(xù)的尺寸公差標(biāo)注有效，不會(huì)更改此前已經(jīng)標(biāo)注好的尺寸公差要求。

3利用“特性”對(duì)話框修改已標(biāo)注的尺寸公差

先設(shè)置公差標(biāo)注樣式，然后按同一樣式標(biāo)注出全部有尺寸公差要求的尺寸，再依次在所標(biāo)注極限偏差與設(shè)計(jì)要求不一致的尺寸標(biāo)注上雙擊鼠標(biāo)左鍵，在打開(kāi)的“屬性”對(duì)話框中將上下偏差、公差精度等更改成需要的值。

4利用“文字格式”工具條標(biāo)注尺寸公差

“文字格式”工具條也被稱(chēng)為“多行文本編輯器”，AutoCAD 2006的“文字格式”工具條增加了文本對(duì)齊方式、自動(dòng)編號(hào)、插入符號(hào)、文字傾斜角度等許多非常實(shí)用的功能。 

5對(duì)稱(chēng)偏差的快速標(biāo)注

對(duì)于對(duì)稱(chēng)偏差的尺寸公差，如50±0.01，zui快捷的標(biāo)注方法是在執(zhí)行“線性” 標(biāo)注命令時(shí)，輸入“T”進(jìn)入單行文本編輯狀態(tài)，再輸入“%%c50%%p0.01”回車(chē)，用鼠標(biāo)尺寸標(biāo)注的位置即可。

除了上述方法，還可利用AotoLISP語(yǔ)言編程，開(kāi)發(fā)尺寸公差標(biāo)注的工具，如同CAXA電子圖板一樣以人機(jī)交流的方式在相應(yīng)對(duì)話框中實(shí)現(xiàn)更快捷方便的尺寸公差標(biāo)注，在此不再煩絮。

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