基于CAD軟件創(chuàng)建采礦工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)線型及填充圖案

李爭(zhēng)榮LI Zheng-rong；潘俊濤PAN Jun-tao；張文方ZHANG Wen-fang

（①中國(guó)有色金屬工業(yè)昆明勘察設(shè)計(jì)研究院，昆明 650051；②昆明理工大學(xué)國(guó)土資源工程學(xué)院，昆明 650093）

（①Prospecting Design Institute of Kunming of China Nonferrous Meta1s Industry，Kunming 650051，China；②Facu1ty of Land Resources Engineering，Kunming University of Science and Techno1ogy，Kunming 650093，China）

0 引言

目前，AutoCAD軟件是金屬非金屬礦山采礦工程設(shè)計(jì)的一種重要的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，在按照《金屬非金屬礦山采礦制圖標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的線型及圖例，經(jīng)常需要重復(fù)繪制各種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)線型（如爆破警戒線、巖石移動(dòng)線、開采境界線等）和標(biāo)準(zhǔn)填充圖例（如地質(zhì)地層圖例、整體礦石圖例、崩落礦石圖例、支護(hù)形式圖例等），而在AutoCAD軟件中只提供了幾種簡(jiǎn)單的線型及單一填充圖案，這對(duì)于采礦工程設(shè)計(jì)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求的。當(dāng)設(shè)計(jì)者遇到CAD軟件中沒有提供的線型和填充圖案時(shí)，難免會(huì)用點(diǎn)和線一點(diǎn)一點(diǎn)去拼湊，或用文字，圖塊并和、修剪、打斷等命令來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜線型，降低了設(shè)計(jì)工作效率；特別是在完成不了標(biāo)準(zhǔn)填充圖案時(shí)，只能用相似圖案來代替或者設(shè)計(jì)人員（或單位）自創(chuàng)一些填充圖案，這樣設(shè)計(jì)出來的圖紙五花八門、圖不達(dá)意，甚至達(dá)不到設(shè)計(jì)圖紙要求。雖然已有相應(yīng)的采礦設(shè)計(jì)規(guī)范，但是無法做到標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)范化，很難做到高效率、高質(zhì)量的設(shè)計(jì)圖紙。因此，設(shè)計(jì)員能預(yù)先創(chuàng)建好符合采礦工程設(shè)計(jì)規(guī)范的線型和填充圖案，具有非常重要的意義—在用CAD軟件設(shè)計(jì)過程中直接加載，既提高工程設(shè)計(jì)效率和提升設(shè)計(jì)圖紙的質(zhì)量，又能使設(shè)計(jì)更加標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。

1 線型的定制

線型是用一系列的空格、點(diǎn)和直線排列組合而成的，并且還可以包含有“形”或“文字”的嵌入。AutoCAD軟件中線型的定義有簡(jiǎn)單線型和復(fù)雜線型兩種。簡(jiǎn)單線型，僅由點(diǎn)、直線和空格簡(jiǎn)單組合而成的線型；復(fù)雜線型，是在簡(jiǎn)單線型中嵌入了“形”或“文字”的線型。設(shè)計(jì)者對(duì)AutoCAD軟件不但可以進(jìn)行線型的設(shè)置及更改，還能根據(jù)設(shè)計(jì)需要?jiǎng)?chuàng)建各種新的線型。通過AutoCAD軟件下的ACAD.LIN中增加或修改原有線型定義來創(chuàng)建新的線型；用戶也可以用記事本、寫字板或其它文本編輯器來編輯線型文件，線型文件擴(kuò)展名一定為“.LIN”。對(duì)于簡(jiǎn)單的線型文件在AutoCAD系統(tǒng)安裝文件的Support文件夾中，直接建立線型文件.LIN。而復(fù)雜線型需要首先根據(jù)線型的特點(diǎn)定義形文件（保存擴(kuò)展名.shp，接著在AutoCAD的命令行下使用命令COMPILE對(duì)其進(jìn)行編譯，編譯后的文件與形定義文件同名，但其文件類型為.shx。）和文字文件（保存擴(kuò)展名.shx）。

1.1 AutoCAD簡(jiǎn)單線型文件的格式 每一種線型的定義在線型文件（一種ASCII碼文件）中占兩行：

第一行稱為標(biāo)題行，其格式為：*線型名[，線型說明]

其中：

“*”為標(biāo)記符，不能省略；

“線型名”由多個(gè)符號(hào)（字母、數(shù)字、特殊符號(hào)和空格等）組成。標(biāo)記符和線型名間不能留有空格。

“線型說明”用文字對(duì)線型的一個(gè)描述，幫助用戶調(diào)用加載時(shí)了解線型的外觀，可用符號(hào)表示，（可省略）。

第二行稱為描述行：對(duì)齊方式碼，dish1，dish2，…，dashn

其中：

對(duì)齊方式碼：定義線型的對(duì)齊方式，目前只有兩端對(duì)齊的一種對(duì)齊方式（用A表示）。

dish1，dish2，…，dash n：指組成線型結(jié)構(gòu)線段的長(zhǎng)度。Dish n＞0表示畫一段長(zhǎng)度為n的實(shí)線段，dish n=0表示畫一個(gè)圓點(diǎn)，dish n＜0表示畫一段長(zhǎng)度為n的空線段；

例如：建立新線型（預(yù)留礦柱界線————，開采境界線_.._.._.._），從圖1（a）線型由一個(gè)0.5mm實(shí)線段和一個(gè)0.5mm空線段組成；圖1（b）線型由一個(gè)0.5mm實(shí)線段、一個(gè)0.06mm空線段、一個(gè)點(diǎn)、一個(gè)0.06mm空線段、一個(gè)點(diǎn)、一個(gè)0.07mm的空線段和一個(gè)0.5mm實(shí)線段組成。

圖1 簡(jiǎn)單線型圖

預(yù)留礦柱界線和開采境界線取名為“YLKZX和KCJJX”，其線型定義分別如下：

*YLKZX，預(yù)留礦柱界線————

*KCJJX，開采境界線_.._.._.._

此線型是按照[1]要求定制的。

1.2 CAD復(fù)雜線型

1.2.1 復(fù)雜線型格式 在AutoCAD中，復(fù)雜線型定義和簡(jiǎn)單線型的結(jié)構(gòu)語法相似，只是在描述行增加嵌入“文本”字符或“形文件”的描述。

復(fù)雜線型定義的格式如下：

標(biāo)題行：*線型名[，線型說明]

描述行：

對(duì)齊方式碼，dish 1,dish 2,…[嵌入的文本字符串或形定義],dash n,…

其中，嵌入“文本”字符的定義語法為：

[“文本字符”,文本式樣名,R=n1,A=n2,S=n3,X=n4,Y=n5]

嵌入形的定義語法為：

[形名,形文件名,R=n1,A=n2,S=n3,X=n4,Y=n5]

R、A、S、X和Y五個(gè)選擇定義項(xiàng)，其含義如下：

R=n1：文本或形相對(duì)當(dāng)前線段方向的轉(zhuǎn)角，度。

其缺省值為0，表示與所給線段方向一致。

A=n2：文本或形相X軸的絕對(duì)轉(zhuǎn)角。

可使其保持一種方向，指定A值，A=0，水平。

R和A不能同時(shí)指定，若都沒指定，取R=0。

S=n3：確定文本或形的比例系數(shù)。

X=n4和Y=n5：確定相對(duì)于當(dāng)前點(diǎn)的偏移量。

缺省時(shí)，文本或形的插入點(diǎn)放在此當(dāng)前點(diǎn)。

n4：沿著當(dāng)前線段方向偏移量，

n4＞0時(shí)和當(dāng)前線段方向相同，n4＜0相反。

n5：沿著當(dāng)前線段方向的垂直方向偏移量

n5＞0時(shí)于該方向相同，n5＜0時(shí)相反。

1.2.2 含文本字符串的復(fù)雜線型 實(shí)用礦界、開采邊界等是由嵌入文本字符的線型。繪制此類直線，就象使用簡(jiǎn)單線型一樣，其中嵌入的文字字符與文字樣式相關(guān)。加載線型之前，圖形中必須存在與線型相關(guān)聯(lián)的文字樣式，在中定義較為詳細(xì)，可以應(yīng)用。

圖2 含文本字符串的復(fù)雜線型圖

圖2含有文本字符串的復(fù)雜線型的定義形式如下：

*KCZDSP，—開采最低水平—采最低水平—

A,0.5,-0.25,[“開采最低水平”,STANDARD,S=0.2,R=0,X=0,Y=-0.1],-0.25

*斷層線，—X—X—

1.2.3 含有自定義形文件的復(fù)雜線型 形可以由用戶自行定義，寫入后綴為.SHP的ASCII文件，再經(jīng)COMPILE命令編譯為二進(jìn)制的.SHX文件，最后用AutoCAD快捷工具命令MKSHAPE直接生成形（供其檢查）。采礦設(shè)計(jì)中這類型的復(fù)雜線型應(yīng)用最多（如移動(dòng)界線⊥⊥⊥⊥⊥，爆破警戒線—××—××—或—×—×—等），實(shí)用性較廣，這類復(fù)雜線型（見圖3）的定義如下：

圖3 含形文件的復(fù)雜線型圖

*移動(dòng)線,MOVELINE⊥⊥⊥⊥

* 爆破警戒線 1,警戒線-××-××-

* 爆破警戒線 2,警戒線-×-×-

其中方括號(hào)內(nèi)：MOVELINE和GUARDLINE都是“⊥”和“×”都是形，因此需要在support目錄下預(yù)先定義出含有形“⊥”和“×”等名稱的擴(kuò)展名.shx的形文件（對(duì)應(yīng)分別是 MOVELINE.shx和 GUARDLINE.shx）。

首先在support目錄下建立一個(gè)有形“⊥”或“×”的文本文件，具體編譯如下：

；；形名稱“⊥”的定義為：

或

；；形名稱“×”的定義為：

為了使形“⊥”和“×”更加清晰，可以將上述分別保存為形文件格式（也可共同建立一個(gè)形文件），即MOVELINE.SHP和GUARDLINE.SHP；接著啟動(dòng)AutoCAD軟件，再啟動(dòng)編譯程序（在命令行中輸入compi1e）進(jìn)行編譯，當(dāng)上述文件成功變成MOVELINE.shx和GUARDLINE.shx，說明編譯代碼沒有出現(xiàn)錯(cuò)誤，可以運(yùn)行；當(dāng)想檢查編譯的形是否有問題時(shí)，可以在已啟動(dòng)的AutoCAD軟件內(nèi)運(yùn)行調(diào)用命令（1oad命令，加載OVELINE.shx或GUARDLINE.shx），就可以看到加載出來的shape形是否為“⊥”或“×”；若有差異，再對(duì).Shp文件進(jìn)行編譯、調(diào)整及運(yùn)行，反復(fù)操作直到符合自己的要求的shape為止。

關(guān)于形文件內(nèi)“形”的定義由標(biāo)題行和定義字節(jié)行組成；

標(biāo)題行：以“*”開始標(biāo)記，后面緊跟說明形的編號(hào)、大小和名稱；

定義字節(jié)行：由描述代碼組成，代碼之間由逗號(hào)分開，最后以0結(jié)束。其中描述代碼分為矢量長(zhǎng)度加方向代碼和特殊代碼兩種。矢量長(zhǎng)度加方向代碼是一個(gè)由三個(gè)字符組成的字符串。第一個(gè)字符為0（表示后面的兩個(gè)字符為十六進(jìn)制值）；第二個(gè)字符為矢量的長(zhǎng)度，是指沿X軸方向或Y軸方向的長(zhǎng)度，斜線的矢量長(zhǎng)度是其在X軸或Y軸上的投影長(zhǎng)度，取值為1～F；第三個(gè)字符為矢量的方向，取值為1～F，具體含義如圖4所示。

圖4 形定義中的方向代碼

圖5 填充圖案定義中的模式行參數(shù)的意義

矢量長(zhǎng)度加方向代碼就能定義很多形，但是有些形（[1]中的設(shè)備圖例）僅用矢量長(zhǎng)度加方向代碼不能編譯完全時(shí)，就需要用到特殊代碼，形定義中的特殊代碼意義見表1（表中代碼1表示十六進(jìn)制，代碼2表示十進(jìn)制）；圖3（a）中的“形”采用了兩種代碼混合定義，圖3（b）中的形主要是以特殊代碼定義。線型文件（擴(kuò)展名為.1in）和形文件（擴(kuò)展名為.shx）皆需要放到AutoCAD安裝目錄下的support文件內(nèi)。這樣才能進(jìn)行加載，否則將會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤或加載不了現(xiàn)象。當(dāng)熟練應(yīng)用代碼進(jìn)行編譯后，設(shè)計(jì)人員可以輕松進(jìn)行其他復(fù)雜的“形”進(jìn)行編譯，形成更多符合國(guó)家規(guī)范的復(fù)雜線型供其調(diào)用。

2 填充圖案的定制

AutoCAD系統(tǒng)為圖案填充操作提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)圖案庫(kù)文件（ACAD.PAT），當(dāng)不滿足設(shè)計(jì)人員需要時(shí)，可以自己進(jìn)行定義。在AutoCAD安裝目錄下的support文件內(nèi)建立一個(gè)以“.pat”為擴(kuò)展名的文本文件，在文本文件內(nèi)進(jìn)行符合設(shè)計(jì)要求的填充圖案的定義。

2.1 填充圖案定義 與線型定義類似，填充圖案的定義由標(biāo)題行和模式行構(gòu)成：標(biāo)題行：以“*”開始標(biāo)記，填充圖案名稱[，填充圖案描述]；模式行：圖案直線定義及填充線的控制信息，一個(gè)填充圖案可以定義多種類型的圖案直線（圖案直線的數(shù)量沒有限制）。

即：*pattern-name[,description]

其中：

Ang1e：表示填充圖案直線與水平線的夾角；x-origin，y-origin：表示選中的第一條填充圖案直線經(jīng)過的坐標(biāo)點(diǎn)；de1ta-x：表示相鄰的同類型的填充圖案直線沿Ang1e方向上的偏移量；de1ta-y：表示相鄰的兩條填充圖案直線間的垂直于Ang1e方向的偏移量。

表1 形定義的特殊代碼

dash-1，dash-2，…表示填充圖案直線的規(guī)格說明，與上述的線型定義相同。

當(dāng)用戶使用一個(gè)填充圖案（如圖5），AutoCAD首先生成一條通過x-origin，y-origin指定點(diǎn)的圖案直線，然后根據(jù)偏移量de1ta-x，de1ta-y來產(chǎn)生相鄰的直線，并根據(jù)所有選定的填充邊界對(duì)這些圖案直線進(jìn)行裁剪。如果在填充圖案定義中包括多種類型的填充圖案直線（dash-1，dash-2…），則可以通過上述線型定義對(duì)每種圖案直線一次繪制，并疊加在一起產(chǎn)生出更多更復(fù)雜的圖形。

2.2 填充圖案定義實(shí)例 圖6的兩種圖例是采礦設(shè)計(jì)中經(jīng)常需要用到的，就以這兩個(gè)圖例定義過程作為實(shí)例，達(dá)到對(duì)填充圖案定義的理解。

圖6 中的兩種填充圖例

圖6（a）中礦體的填充圖例的定義如下：

圖1.6中b充填廢石的填充圖例的定義如下：

圖6（a）中礦體的填充圖例圖案的定義行定義了這個(gè)圖案只有1組平行線（45度線）。圖6（b）中道渣的填充圖例圖案的定義行定義了這個(gè)圖案有3組平行線（一組30度線、一組150度線和一組水平線），且疊加形成最終圖案。

3 討論

計(jì)算機(jī)制圖過程中出現(xiàn)的不標(biāo)準(zhǔn)化問題已引起質(zhì)量管理部門的高度重視，從而出版了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。很多單位CAD制圖都存在標(biāo)準(zhǔn)化和程序化水平偏低的情況，使得CAD制圖的速度較慢和圖紙的質(zhì)量不合格。依據(jù)金屬非金屬礦山采礦制圖標(biāo)準(zhǔn)(GB/T50564-2010)的規(guī)定要求，設(shè)計(jì)單位制作出AutoCAD平臺(tái)上使用的標(biāo)準(zhǔn)線型和標(biāo)準(zhǔn)填充圖案，進(jìn)行廣泛推廣使用。這樣既作圖方便快捷、設(shè)計(jì)圖紙清晰美觀，又能充分表述設(shè)計(jì)者的圖意。

4 結(jié)論

①工程設(shè)計(jì)中各種復(fù)雜線型是在CAD中標(biāo)準(zhǔn)線型基礎(chǔ)上改動(dòng)或嵌入形文件（或文本對(duì)象），熟練進(jìn)行形文件的編寫，可以提供出更多符合工程設(shè)計(jì)規(guī)范的線型，以使工程設(shè)計(jì)線型更加標(biāo)準(zhǔn)化、高效化。②根據(jù)制圖規(guī)范要求，熟練進(jìn)行填充圖案的創(chuàng)建及修改，以備調(diào)用，使工程設(shè)計(jì)圖紙圖例更加標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。③本文論述了制作線型與填充圖案的基本思想及制作過程，在實(shí)際工作中根據(jù)不同情況下的要求可以加以分析修改，就能做出更多的線型和圖案。同樣，可以采用此思想與方法來推廣到其它行業(yè)規(guī)范內(nèi)的線型與圖案的定義以供調(diào)用，從而提高繪圖質(zhì)量和工作效率，縮短勞動(dòng)時(shí)間。

[1]GB/T50564-2010，金屬非金屬礦山采礦制圖標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]孫士保,李曼等.AUTOCAD2012中文版實(shí)用教程[M].北京:電子工業(yè)出版社,2012：1.

[3]石高峰,黃偉敏.AutoCAD基礎(chǔ)教程[M].武漢:西安電子科技大學(xué)出版社,2006：8.

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