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摘要

本文對(duì)比介紹兩種CAD繪圖設(shè)計(jì)軟件AutoCAD 2000和CAXA電子圖板2005r4在閥門設(shè)計(jì)中的應(yīng)用情況，重點(diǎn)講解了CAXA電子圖板是一套高效、方便、智能化的二維設(shè)計(jì)和繪圖軟件。充分運(yùn)用先進(jìn)的CAD軟件，進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，可有效地提高閥門設(shè)計(jì)效率、縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期，降低生產(chǎn)成本從而提升產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵詞：CAD   AutoCAD2000   CAXA電子圖板   閥門設(shè)計(jì)

The application of CAD in the design of valve products

  LUO Xiao-long   

（Wuhan boiler group valve co., ltd.， Wuhan , 430070， China）

Abstract: This paper introduces the application of two kinds of drawing software in the design of valve products by comparing AutoCAD 2000 with CAXA 2005r4, and it also emphasizes and explains CAXA is used for planar design with high efficiency, convenience and intelligence. By dint of application of CAD it can increase design efficiency effectively, shorten research period, reduce manufacture cost, and accordingly step up the market competition.

Key words: CAD     AutoCAD2000     CAXA    Valve Design

引言

AutoDesk公司是全球著名的CAD軟件研發(fā)公司，多年從事CAD軟件的開發(fā)，特別是二維設(shè)計(jì)繪圖方面，AutoCAD幾乎是PC機(jī)上唯一的CAD軟件。武鍋閥門公司原來(lái)使用中文版AutoCAD 2000繪圖操作系統(tǒng)并加載合肥通用機(jī)械研究所開發(fā)的基于AUTOLISP編程的二次開發(fā)軟件VALVE來(lái)進(jìn)行閥門設(shè)計(jì)。前后使用有4年多時(shí)間，基本可以滿足使用要求，但是效率不高。

AutoCAD軟件應(yīng)用現(xiàn)狀

筆者站在設(shè)計(jì)的觀念上看，的確AutoCAD軟件起步早，繪圖功能也十分強(qiáng)大，在計(jì)算機(jī)繪圖領(lǐng)域里具有不可低估的影響力。但AutoCAD是一個(gè)繪圖的平臺(tái)軟件，它為了占領(lǐng)國(guó)際市場(chǎng)，其功能涵蓋了幾乎所有需要繪圖的領(lǐng)域，它并沒有制定專門針對(duì)某個(gè)特定行業(yè)(如機(jī)械設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)等)所需的行業(yè)功能，直接用它來(lái)搞機(jī)械設(shè)計(jì)，特別是閥門設(shè)計(jì)是有一定困難和低效的，雖說(shuō)閥門公司購(gòu)買了二次開發(fā)軟件VALVE，但是它的操作功能有限、圖庫(kù)資源不大，只包括了常見的連接件和緊固件的圖符選型，更多的是靠設(shè)計(jì)者在AutoCAD中一筆一劃把它繪制出來(lái)，這樣一來(lái)設(shè)計(jì)效率非常低。另外，繪圖時(shí)圖框、標(biāo)題欄、圖層、線形等參數(shù)需自己設(shè)置定義，難度大，而且容易出錯(cuò)；而且還需長(zhǎng)年累月一點(diǎn)點(diǎn)的自建圖庫(kù)，這樣操作起來(lái)即繁瑣又十分不便，給設(shè)計(jì)圖紙帶來(lái)障礙。另一個(gè)原因就是閥門同行之間的技術(shù)交流比較頻繁，經(jīng)常探討閥門圖紙，由于AutoCAD版本眾多，有AutoCAD2000版、AutoCAD2002版……直至現(xiàn)在最近的AutoCAD2007版，同樣的文件在不同的版本AUTOCAD內(nèi)容顯示不一致，甚至混亂，給行業(yè)的技術(shù)交流帶來(lái)嚴(yán)重障礙，違背了工程圖紙“完整、正確、統(tǒng)一、清晰”的原則。而且AutoCAD內(nèi)容龐大、界面混亂、掌握起來(lái)難度不小。

現(xiàn)在，使用了一段時(shí)間的繪圖軟件，感覺到在企業(yè)搞CAD是件非常嚴(yán)肅的事情，CAD軟件不同于其它設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件，一定不能貪圖便宜而使用盜版，否則輕則影響產(chǎn)品設(shè)計(jì)，重則會(huì)給企業(yè)技術(shù)革新、行業(yè)交流帶來(lái)障礙。根據(jù)我們現(xiàn)在的使用情況，從實(shí)用出發(fā)，AutoCAD性價(jià)比不高，售價(jià)昂貴，中文版2006配加密狗、一套一機(jī)，市場(chǎng)售價(jià)1.98萬(wàn)元?；隋X卻不能給企業(yè)帶來(lái)好的經(jīng)濟(jì)效益，就決定放棄AutoCAD，另找其它二維繪圖設(shè)計(jì)軟件。

目前，市面上二維機(jī)械繪圖軟件很多很雜，其中使用率較高的就數(shù)CAXA電子圖板。就目前繪圖而言，畫一條直線、一個(gè)圓，無(wú)論是AutoCAD、電子圖板、或是其它CAD軟件都是大同小異的，選用任何一種軟件都無(wú)所謂。但我們的工作重點(diǎn)畢竟不僅僅是畫簡(jiǎn)單的幾何圖形，我們從事的是機(jī)械設(shè)計(jì)、閥門設(shè)計(jì)，它不但要求我們繪制機(jī)械零件，更要求我們所畫的圖紙符合行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。不但如此，還要求快捷、方便、準(zhǔn)確的畫出圖紙才是最終的目的。從這個(gè)方面來(lái)講選擇CAD軟件是非常重要的。

CAXA電子圖板是二維繪圖軟件，主要針對(duì)機(jī)械行業(yè)，兼顧建筑和電子行業(yè)，目前最新版本是CAXA電子圖板2007r3版。該軟件在國(guó)內(nèi)有20多萬(wàn)套裝機(jī)量。是現(xiàn)今國(guó)內(nèi)使用最廣泛的CAD軟件之一。此外該公司還有三維設(shè)計(jì)軟件CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)和工藝軟件CAPP，以及CAM領(lǐng)域內(nèi)的“數(shù)控車”、“數(shù)控銑”、“制造工程師”等全套的CIMS(集成化制造系統(tǒng))軟件等。閥門公司向其它使用過CAXA電子圖板的企業(yè)調(diào)研咨詢，均反映使用繪圖效率高，運(yùn)行穩(wěn)定、功能強(qiáng)大、售后服務(wù)優(yōu)良等。另外我們自己也從閥門設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、自我需求等方面考慮之后，認(rèn)為CAXA電子圖板滿足閥門設(shè)計(jì)要求，符合中國(guó)人的操作習(xí)慣，在繪圖方面與AutoCAD極為相似，功能比較齊全，較之AutoCAD刪繁就簡(jiǎn)，可以迅速掌握，突出機(jī)械設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。其擁有的豐富參數(shù)化標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)(機(jī)床夾具、法蘭、管接頭等)符合機(jī)械行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，使用靈活、高效、準(zhǔn)確。另外一方面它兼容/.dwg/.dxf/.exb文件，這樣公司原有CAD文檔能方便讀寫。種種因素，最終我們選擇了CAXA公司的電子圖板版。

CAXA電子圖板的應(yīng)用及特點(diǎn)

閥門公司經(jīng)歷了CAXA公司組織的軟件培訓(xùn)，只用了半天時(shí)間，就能熟練的操作，軟件轉(zhuǎn)型無(wú)障礙，直到現(xiàn)在有半年多時(shí)間，認(rèn)為CAXA電子圖板是一套高效、方便、智慧化的軟件。

1.自主版權(quán)易學(xué)易用

具有友好的全中文用戶界面，靈活方便的操作方式。其設(shè)計(jì)功能和繪圖步驟均是從實(shí)用角度出發(fā)，操作步驟簡(jiǎn)練，易于掌握，是用戶充分發(fā)揮創(chuàng)造性思維的有力工具。

2.參數(shù)化的標(biāo)準(zhǔn)圖庫(kù)。

閥門中的連接件、結(jié)構(gòu)件相當(dāng)多，涉及到方方面面，如(圖1)所示為電站閘閥裝配示意圖中，緊固件、密封件、潤(rùn)滑件、軸承等標(biāo)準(zhǔn)件特別多，且規(guī)格尺寸各異，原來(lái)使用的二次開發(fā)軟件VALVE只有幾種常見的螺栓、螺母選型，考慮的不多、不全，給設(shè)計(jì)帶來(lái)諸多不便，沒有辦法只有翻手冊(cè)、翻標(biāo)準(zhǔn)、查數(shù)據(jù)，最后還得設(shè)計(jì)者自己畫出來(lái)，既繁瑣又不符合國(guó)標(biāo)?，F(xiàn)在使用CAXA電子圖板后，系統(tǒng)備有大量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的參量化圖庫(kù)，它覆蓋了機(jī)械設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)等所有類型。其中機(jī)械類圖庫(kù)有：螺栓和螺柱、螺母、螺釘、銷、鍵、彈簧、液壓氣動(dòng)、電氣、軸承、電機(jī)、密封件、機(jī)床夾具等20多個(gè)大類，1000余種，近30000個(gè)規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)圖符。每一個(gè)大類又分成10～20個(gè)小類，如螺栓和螺柱又分成(如GB27-1988六角頭鉸制孔用螺栓-A、GB/T18230.2-2000栓接結(jié)構(gòu)用大六角頭螺栓短螺紋長(zhǎng)度C級(jí)8.8和10.9級(jí))

 此外該系統(tǒng)還提供圖庫(kù)管理、尺寸驅(qū)動(dòng)、定制圖庫(kù)手段等功能，可以對(duì)圖庫(kù)中復(fù)雜的零件圖或裝配圖進(jìn)行編輯修改，用戶不編程，只需把圖形繪制出來(lái)，標(biāo)上尺寸，將尺寸定義后，可方便快捷的建立、擴(kuò)充自己的參數(shù)化圖庫(kù)。圖庫(kù)設(shè)置為機(jī)械圖的繪制提供了極大的方便。

                                          (圖2)

3.圖幅設(shè)置

原來(lái)用AutoCAD繪圖有標(biāo)準(zhǔn)的圖框，但沒有標(biāo)題欄、明細(xì)表、零件序號(hào)等功能，需要技術(shù)人員手動(dòng)繪制，十分復(fù)雜。而CAXA電子圖板中的圖幅設(shè)置包括了以上功能，系統(tǒng)支持最新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并通過國(guó)家機(jī)械CAD標(biāo)準(zhǔn)審查。軟件提供符合國(guó)際的圖框、標(biāo)題欄、明細(xì)表，從而保證了設(shè)計(jì)過程的全面標(biāo)準(zhǔn)化。并且能根據(jù)自我需要自定義以上功能，給設(shè)計(jì)者很大的創(chuàng)作空間和自由度，非常便捷。它的零件序號(hào)功能更是讓AutoCAD望塵莫及。在AutoCAD中只有一個(gè)個(gè)劃出序號(hào)，再來(lái)劃出明細(xì)欄，最后依次填寫，不能有錯(cuò)，否則修改起來(lái)比較復(fù)雜。但在CAXA電子圖板中那就完全不一樣了，點(diǎn)擊零件序號(hào)后進(jìn)行編輯輸入相關(guān)明細(xì)項(xiàng)目，就可生成明細(xì)欄(圖2)等，所以在繪制裝配圖零件序號(hào)、明細(xì)表時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)零件序號(hào)與明細(xì)表聯(lián)動(dòng)。此外明細(xì)表還支持Access和FoxPro數(shù)據(jù)庫(kù)接口。這些功能對(duì)繪制裝配圖十分有益，大大加快了設(shè)計(jì)速度和設(shè)計(jì)效率。

4.轉(zhuǎn)圖工具

在CAXA電子圖板2007中，可通過【應(yīng)用程序管理器】來(lái)加載二次開發(fā)程序【轉(zhuǎn)圖工具】，【轉(zhuǎn)圖工具】主要功能是將其它軟件繪制的明細(xì)表和標(biāo)題欄轉(zhuǎn)換為符合CAXA專用的明細(xì)表和標(biāo)題欄，為方便BOM表生成，明細(xì)表數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、輸出，以及與ERP或者PDM等軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，擴(kuò)展實(shí)用功能。因?yàn)楣疽郧笆怯胊utoCAD軟件制圖，圖庫(kù)中大量的圖紙?jiān)谀壳笆褂脮r(shí)需要轉(zhuǎn)換成CAXA格式，以滿足公司標(biāo)準(zhǔn)模版的要求，所以CAXA的轉(zhuǎn)圖工具就顯得很方便、高效了。

轉(zhuǎn)圖工具包括【幅面初始化】、【填寫標(biāo)題欄】、【定義明細(xì)表頭】、【轉(zhuǎn)換明細(xì)表】、【補(bǔ)充序號(hào)】五部分內(nèi)容，各方面完善圖紙轉(zhuǎn)換工作。以前半小時(shí)甚至更長(zhǎng)時(shí)間的工作量現(xiàn)在一分鐘即可完成，轉(zhuǎn)換后的圖紙標(biāo)題樣和明細(xì)表信息內(nèi)容準(zhǔn)確、完整，大大提高了工作效率。

加載之后，在電子圖板的界面上就會(huì)増加【轉(zhuǎn)圖工具】的選項(xiàng)，如圖3所示。

                          (圖3)

4.1【幅面初始化】

在【轉(zhuǎn)換圖紙】下拉菜單中，單擊【幅面初始化】選項(xiàng)，則會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話框，在此對(duì)話框中可以設(shè)置圖紙的幅面、加長(zhǎng)系數(shù)、圖紙比例以及圖紙的方向。

4.2【填寫標(biāo)題欄】

在【轉(zhuǎn)換圖紙】下拉菜單中選擇【填寫標(biāo)題欄】選項(xiàng)，此時(shí)光標(biāo)變?yōu)槭叭顟B(tài)，選擇圖紙中標(biāo)題欄對(duì)角位置，如圖4中紅色矩形位置，完成后會(huì)彈出填寫信息，如圖5所示：

                                                                        圖4

                             圖5

4.3【定義明細(xì)表頭】

在【轉(zhuǎn)換圖紙】下拉菜單中選擇【定義明細(xì)表頭】選項(xiàng)，此時(shí)光標(biāo)變?yōu)槭叭顟B(tài)，選擇圖紙中明細(xì)表表頭對(duì)角位置，使用方法與【填寫標(biāo)題欄】方法相同。單擊【確定】按鈕后，明細(xì)表頭定義完畢。

4.4【轉(zhuǎn)換明細(xì)表】

在【轉(zhuǎn)換圖紙】下拉菜單中選擇【轉(zhuǎn)換明細(xì)表】選項(xiàng)，此時(shí)光標(biāo)變?yōu)槭叭顟B(tài)，選擇圖紙中明細(xì)表對(duì)角位置，如下圖紅色矩形位置，完成后，會(huì)彈出【填寫明細(xì)表】信息，如圖所示

                圖6 拾取明細(xì)表

單擊【確定】按鈕完成轉(zhuǎn)換。

                                       圖7  轉(zhuǎn)換后明細(xì)表內(nèi)容

【轉(zhuǎn)換圖紙】操作簡(jiǎn)單，易學(xué)易用，為企業(yè)存在的大量老圖紙、其他格式圖紙轉(zhuǎn)換提供了一種全新的方法。

另外，如果您使用過CAXA繪圖，那么您肯定會(huì)發(fā)現(xiàn)在CAXA軟件中，如果將一張有圖框、明細(xì)表、標(biāo)題欄的圖紙拷貝到新的界面中時(shí)，會(huì)認(rèn)為圖紙中沒有明細(xì)表，無(wú)法使用明細(xì)表填寫功能。采用轉(zhuǎn)圖工具轉(zhuǎn)換的圖紙一般是需要拷貝到新的界面中，這時(shí)也會(huì)發(fā)生同樣的問題，要是明細(xì)表不被軟件認(rèn)可的話，我們的轉(zhuǎn)圖意義還有多大呢？要解決該問題，只需要將標(biāo)題欄、明細(xì)表生成塊，然后再拷貝到新的界面中，再將塊打散，就可以使用明細(xì)表填寫功能了。

4.工程標(biāo)注

CAXA電子圖板的尺寸標(biāo)注比AutoCAD更加齊全，集成度更高。系統(tǒng)提供強(qiáng)大的智能化工程標(biāo)注方式，包括尺寸標(biāo)注、坐標(biāo)標(biāo)注、尺寸公差標(biāo)注、形位公差標(biāo)注、粗糙度標(biāo)注、標(biāo)注編輯等幾大類，大類中又包括若干個(gè)子項(xiàng)目。單就一個(gè)尺寸標(biāo)注就包括了基本標(biāo)注、基準(zhǔn)標(biāo)注、半標(biāo)注、大圓弧標(biāo)注等多項(xiàng)內(nèi)容。最明顯的是基準(zhǔn)標(biāo)注，以前用AutoCAD標(biāo)注尺寸的配合公差，需要查手冊(cè)，然后再來(lái)回填數(shù)據(jù)，既繁瑣又容易出差錯(cuò)?，F(xiàn)在用CAXA電子圖板就不同了，它自帶公差配合查詢功能，依設(shè)計(jì)查找相應(yīng)公差相當(dāng)快捷(圖8)。標(biāo)注的過程處處體現(xiàn)“所見既所得”的智能化思想，使用時(shí)只需要點(diǎn)擊標(biāo)注的方式，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)捕捉用戶的設(shè)計(jì)意圖，具體標(biāo)注的所有細(xì)節(jié)由系統(tǒng)自動(dòng)完成。不僅如此，還有它的粗糙度標(biāo)注、形位公差標(biāo)注、焊接符號(hào)標(biāo)注都沒有AutoCAD那么繁瑣、復(fù)雜，更加簡(jiǎn)潔、便于掌握。

系統(tǒng)支持在Truetype矢量字庫(kù)和Shx形文件，可以利用中文平臺(tái)的漢字輸入方法輸入漢字，方便地在圖紙上輸入各種字體的文字。

                                      圖8

5.編輯和繪圖功能

系統(tǒng)提供強(qiáng)大的智能化圖形繪制和編程功能，包括基本的點(diǎn)、直線、圓弧、矩形、多邊形以及樣條線、中心線、等距線、橢圓、孔/軸、波浪線、公式曲線等的繪制，提供裁剪、變換、拉伸、鏡像、陣列、比例放大、局部放大、過渡、粘貼、文字和尺寸的修改等。其強(qiáng)大的智能化和圖形繪制和編輯功能，可使技術(shù)人員繪制各種復(fù)雜的工程圖紙。系統(tǒng)采用全面的動(dòng)態(tài)拖放設(shè)計(jì)，支持動(dòng)態(tài)導(dǎo)航，繪制圖形時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)捕捉中點(diǎn)、端點(diǎn)、垂足點(diǎn)等特征點(diǎn)，成倍提高繪圖時(shí)工作效率。

圖庫(kù)的應(yīng)用實(shí)例

利用功能強(qiáng)大的圖庫(kù)，可以快速而準(zhǔn)確的繪制各種復(fù)雜的圖形。如繪制公稱通徑為100mm的法蘭盤對(duì)接安裝圖的步驟為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明：

圖9   電子圖板啟動(dòng)界面

(1) 進(jìn)入CAXA電子圖板，如圖9所示

(2) 由下拉菜單“繪圖”中點(diǎn)擊“庫(kù)操作”至“提取圖符”，彈出“提取圖符”對(duì)話框，如圖10所示

                        圖10  “提取圖符”對(duì)話框                                             

(3) 在圖符大類中選擇法蘭，在圖符小類中選擇整體法蘭，在圖符列表中選擇GB/T9115.2-2000凹凸面對(duì)焊鋼制管法蘭(PN5.0MPa)，右圖所示為法蘭圖形顯示。進(jìn)入“下一步”在圖符預(yù)處理中選取公稱通徑DN為100mm，按“確定”即可。并用同樣方法選取相應(yīng)尺寸規(guī)格的螺栓、螺母和墊圈等，如圖11所示。

(4) 把螺栓、螺母和墊圈移動(dòng)到法蘭上相應(yīng)的位置，完成圖紙裝配見圖12。

                                     圖11  選擇裝配零件

                                      圖12  法蘭裝配圖

結(jié)束語(yǔ)

通過使用比較，充分體現(xiàn)了該軟件對(duì)于機(jī)械行業(yè)的了解，以實(shí)用為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)CAD軟件的現(xiàn)實(shí)需求，切身感覺到在功能方面CAXA電子圖板比AutoCAD更加人性化，更全面、且符合中國(guó)人的操作習(xí)慣，總之一句話多快好省。隨著CAXA電子圖板軟件的不斷更新升級(jí)，功能也日益強(qiáng)大，如CAXA給我們的閥門設(shè)計(jì)帶來(lái)極大的便利。