基于AutoCAD尺寸標注與編輯在教學中的應用

在中職教育教學中，AutoCAD軟件是一門重要的專業基礎課程，通常開設在一年級第二學期或二年級第一學期。在此之前，學生需要先學習一些基礎課程，如機械制圖、機械設計基礎、機械制造工藝等。這些課程能夠幫助學生對機械知識有基本的了解，并形成較為系統的思維方式。通過這些課程的學習，學生對圖形的理解將更傾向于三維立體模型的研究，這為學習AutoCAD軟件奠定了良好的基礎。

特別是機械制圖課程，它為學生提供了重要的基礎鋪墊。學生通過學習機械制圖課程，能夠了解圖形尺寸的標注、畫法、看圖以及讀圖的方法，并掌握如何手工繪制簡單零件圖形的技能。在此基礎上，AutoCAD軟件的教學則進一步提升學生的繪圖能力。該軟件能夠在學生掌握手工繪圖的基礎上，通過更加快捷簡便的方式繪制平面圖形，有效減少手工繪圖過程中可能出現的問題。例如在手工繪圖時，確定圓心、因計算錯誤而需要反復涂擦重新繪制等情況，這些問題往往導致手工繪圖過程耗時較長。

AutoCAD軟件讓學生通過計算機屏幕代替傳統的圖紙，利用計算機命令代替鉛筆繪制圖形。這種轉變使學生在軟件使用過程中更加得心應手，大大提高了繪圖效率。然而，在軟件繪圖過程中，尺寸標注是學習的重點和難點，尤其是圖紙中出現頻率較低但又非常重要的尺寸，學生在學習過程中需要更加注重這部分內容，以確保能夠準確、高效地完成繪圖任務。

一、AutoCAD軟件簡介

AutoCAD，其中的C是Computer、A是Aided、D是Design的意思，合起來全稱就是計算機輔助設計。它是目前所有三維設計軟件中最為基礎的二維和三維軟件，對于繪制平面圖形以及出圖效果來說，該軟件的繪制效率無疑是最好的。但在三維軟件設計中，AutoCAD軟件則是稍遜一籌，大部分公司在進行產品造型設計或者曲面設計中幾乎不使用AutoCAD軟件，它只是在設計過程中用來出平面圖紙。目前，國內開發的中望CAD軟件中，特別開設了一款中望CAD機械版軟件，這是專門為國內用戶開發的一款軟件，符合我們當前用戶設計的要求，其所用的命令都是根據國內拼音調用出來使用。其中很多的圖幅、設計要素都可以直接在軟件中調出來使用，而且也符合國標，繪制圖形效率提高不少，對于國內的用戶來說，這無疑是一種更好提高訓練效果的軟件。中望CAD公司目前也跟各職業院校進行合作，共同開發和使用軟件，在各省、市職業院校舉辦各種技能競賽中，都使用規定的中望CAD軟件，這對于院校與企業間加強校企合作，院校間教學改革探討都提供了寶貴的交流機會。

二、AutoCAD的尺寸標注

AutoCAD尺寸的標注，不管是哪一種繪圖環境，在繪圖之前都要進行尺寸的設置，如文字設置、尺寸設置、圖層設置等。而在中望CAD軟件中則無需進行設置，用戶只需在繪制界面輸入TF命令，即可調出圖幅，用戶可根據實際繪制的圖形要求設置圖幅的大小（圖幅大小可以設置成A0-A4），調出的圖幅里面全部包括軟件已經事先設置好的基本要素，包括圖層、文字、標注等。在機械制圖中，尺寸的注法主要分為線性標注（線性標注又分為水平標注、豎直標注、對齊標注和傾斜標注），圓的半徑和直徑標注，角度標注等，AutoCAD尺寸的標注主要是這三種類型的標注。在標注過程中我們還要了解相關的標注符號，如圓的半徑、直徑符號，球的半徑、直徑符號，角度，倒角，深度，厚度，正方形等符號。

（一）AutoCAD在平面圖形中的標注

AutoCAD標注的技巧在于學生手工標注時，不需要考慮水平和豎直標注時，所有的數字都字頭朝左，軟件會直接生成水平標注、豎直標注和傾斜標注時，標注數字的字頭朝向。在使用軟件時，學生不需要考慮這方面的標注，大大提高了繪圖時標注的效率。在軟件中對圖形進行標注時，用戶首先要做的就是設置好符合本單位或本學校所要求的字體格式，在軟件打開之前是沒有進行任何字體設置的，也不符合學校標注要求，因此在標注時要先設置好字體樣式。而字體樣式則需要在“格式”菜單欄下的“文字樣式”進行，不同的單位和學校對字體設置要求不同，但總體來說主要是兩種：一種是“gbeitc.shx”，或者是“gbenor.shx”；在大字體方面設置成“gbcbig.shx”。設置完成后，接下來則需要在“菜單”欄進行“標注樣式”設置，在彈出的“標注樣式管理器”中，進行“新建”，進入“創建新標注樣式”選項后，用戶根據自身的繪圖習慣進行設置，可以設置成用于所有標注，也可以進行分項設置。一般情況下，用戶可以直接設置的標注樣式是所有標注，其中最主要的設置樣式就是在“文字”選項框里選擇“文字樣式”，這是用戶在進行設置時忽略的，特別是剛開始接觸時，很容易忽略。這導致在后續標注時的標注都是錯誤的，沒有實現正確標注。用戶只需在“線”“符號和箭頭”“文字”“調整”“主單位”“換算單位”“公差”按照相關要求參數進行設置。標注設置完成后，接著就是平面圖形的標注，在對尺寸進行標注時，我們還要注意標注的圖層，采用何種圖層進行標注。

（二）AutoCAD在軸測圖中的標注

用戶利用AutoCAD軟件在軸測圖中進行標注，這是在標注中的一個重點與難點，有很多用戶在進行軸測圖標注時，都認為該知識點有一定的難度。在標注之前，我們要設置好在軸測圖標的主要事項，在平面圖形設置的基礎上還要進行兩個重要的設置，否則我們無法進行軸測圖的標注。在“文字樣式”里新建兩個樣式，一個是正30，一個是負30，在新建樣式中要對應好設置的“傾斜角度”，也就是說新建樣式的正30要對應“傾斜角度”里的“ + 30^… ，負30要對應“傾斜角度”里的4 ，這一步驟在設置時不能出錯，否則在標注時就會出現錯誤，容易導致后續在進行軸測圖標注時出錯。設置完成后，用戶在不同的軸測圖進行標注即可。利用軟件進行軸測圖標注時，用戶需要掌握機械制圖課程中軸測圖的基本知識。軸測圖知識點中，三軸之間（X軸、Y軸、Z軸）的軸間角為120度，按照數學關系，要將三軸轉化為平面立體的三維直角坐標，則每軸之間需要旋轉30度，這也是為什么要在標注之前設置好正負30度的原因。在對軸測圖進行標時，用戶不能再使用標注中的“線性”或者“對齊”標注，運用這兩個標注時標注的尺寸都不符合軸測圖的正確標注。軸測圖的標注需要運用特殊標注，就是用到“標注”菜單欄中的“傾斜”菜單命令。在三個不同的平面進行標注，我們要遵循不同的標注方法。具體如表1所示。

表1

用戶在三個不同的平面（XOY，YOZ，XOZ）進行繪圖，可以利用F5按鍵進行不同平面的切換。在CAD軟件中，切換到標注的表面時，要先按照平面標注的基本要求進行標注，但在標注時只能用“對齊”標注，不能用“線性”標注。在各個平面標注完成之后，要根據上述表格的要求，選中需要旋轉的標注，按照各個表格要求，旋轉各自角度。旋轉標注完成之后，此時字體還是傾斜的，達不到用戶所需要看圖的標準，還需要選中各自的尺寸標注，在之前設置的字體的基礎上旋轉正30度和負30度。此時，標注才是用戶看圖時所需要的。此外，由于軸測圖繪圖的特殊性，根據機械制圖知識點的理解得知，圓的軸測圖是橢圓，單純靠手工繪制要花費較多時間。但在CAD軟件上繪制圓的軸測圖則是較為簡單，且事半功倍，用戶只需要通過轉換不同的繪制界面作為草圖就可以繪制不同的軸測圓。由于圓的軸測圖是橢圓這一知識點的特殊性，在CAD中進行圓的標注則需要使用LE進行標注，使用半徑標注時會出現不同形式的錯誤。

（三）AutoCAD在三維圖形中的標注

用戶在CAD界面中繪制三維模型后，也可對模型進行立體標注。但由于圖形為立體模型，用戶需要借助UCS坐標軸，使用UCS坐標定義需要標注的平面，在標注時都是定義標注XOY平面，此時用戶可以通過UCS坐標定義標注的平面后，就可以進行平面標注了。相比于軸測圖的標注，CAD的立體則簡單得多，用戶可以直接用線性對圖形所要的圖形標注即可。但由于是立體圖形，在不同平面進行標注時，需要用戶對不同的坐標軸進行定義坐標系，用戶需要在不同的坐標系面進行標注。用戶在利用UCS坐標進行標注時，需要特別注意UCS坐標的定義，也就是定義坐標軸時要定義軸的正負方向，否則就會出現軸方向錯誤而導致標注時方向出錯。

在對三維圖形進行標注時，也是CAD標注的難點，對標注不理解會容易出現在標注時出現數字顛倒或者是文字顛倒的現象，其實最重要的是讀者在三維圖形中沒有理解各平面中軸的定義。特別是用戶在繪制不同平面時X、Y軸的方向確定，因此用戶在利用UCS功能命令定義平面軸的時候，沒有確定好各軸的正方向，導致標注時出現數學顛倒現象。這也是很多用戶初學標注時出現的情況。特別是用戶標注完后導出立體圖形時，標注圖形時看到圖形的錯誤標注。

因此，CAD在三維圖中的標注可以說是一個難點。

（四）AutoCAD的特殊標注

用戶在對CAD標注中還會有其他特殊的標注，這些都需要用戶在標注中不斷地進行標注練習和探索才能做到熟能生巧的地步。特別是對于較為少見，但在標注時會出現不可缺的可讀尺寸，在標注時跟普通的標注不同。這些需要用戶在標注時也要掌握，并在標注過程中能做到隨時熟練地標注出來。

1.標注時出現半尺寸標注

這種標注在讀圖時較少，但很多用戶在標注時不知道如何正確設置和標注，導致標注不符合圖紙要求，而是采用全尺寸標注。實際上，半尺寸標注只需在設置時選擇“線”選項卡中的“隱藏”選項即可。然而，這一點對于初學者來說可能較難理解和掌握。在標注過程中，用戶如果已經對標注進行了設置，但在遇到特殊標注需求時，應該使用“替代”命令，而不是“修改”命令。如果用戶沒有理解這一標注知識點，就會在后續標注時出現錯誤，使之前的標注隨著新的標注更改而全部出錯。而使用“替代”命令可以在保持之前標注正確且不更改的前提下，使用新的樣式進行標注，而不影響之前的標注樣式。

2.LE標注

在標注時，用戶特別要注意LE標注時的標注設置，LE標注可以在標注時滿足用戶的需求，LE標注主要用于用戶標注零件的公差。在LE標注之前還要對標注進行設置以滿足機械標注要求。此外，LE標注還可以用在軸測圖標注中，特別是標注軸測圖的圓中。由于軸測圖中圓的軸測圖是橢圓，因此在標注時，圓的標注不能直接用直徑或半徑標注。此時用戶要通過LE設置進行軸測圖中圓的標注。LE標注公差時，根據機械制圖的標準，公差標注時只允許一次直角轉折，而公差的標注位置則是水平標注，不能進行豎直標注。

3.表面粗糙度的標注

在CAD機械標注中，表面粗糙度的標注需要用戶先定義屬性，定義完后再創建“塊”的過程。最后插入“塊”。當前的中望CAD機械版中，用戶無需進行表面粗糙度的創建和定義，只需進行標注即可。中望CAD機械版軟件本身就是將表面粗糙度的創建導入軟件庫當中，操作非常方便，省去了用戶去定義屬性和創建的過程，提高了工作效率。在CAD標注中，表面粗糙度首先要進行屬性定義，屬性的定義需要用戶選擇好中心點。用戶要根據機械制圖的標準進行繪制“塊”，繪制好“塊”后，此時用戶需要對“塊”進行創建，在創建塊中要選擇好“塊”符號的底端點完成“塊”的創建過程。完成“塊”的創建過程后，用戶就可以在“插入”菜單欄對“塊”進行插人，對零件進行標注。

4.圓的直徑標注

圓的標注是標注中最為普通且是較難的知識點之一。在CAD中對圓的標注，看似簡單，但實際上要按照不同圖紙要求進行標注。特別是箭頭在圓的外面標注和圓的里面標注設置，此外還有折彎水平標注，這些標注操作要對圓標注特別熟練才可以進行靈活標注。這些都需要在“格式”菜單欄下的“標注樣式”里的“調整”選項，所有修改都是對圓的標注進行修改標注。此外，這些設置的更改都只能是在“標注樣式”選項中進行樣式替代，不能進行“修改”設置，否則其他的標注樣式都會隨之更改。而“樣式替代”在標注中本來就是一個重難點，特別是用戶要標注成跟圖紙一樣的尺寸標注，需要不斷去更改不同的樣式標注，倘若用戶使用“修改”樣式進行每次的更改，則其他標注每次都會隨著所修改的標注進行更改，用戶之前所標注的格式都會隨著最新的設置為之更改。因此，所有的特殊樣式標注要進行標注的話，都是要進行樣式替代，否則其他的標注都會發生改變。而在進行“樣式替代”進行標注完后，用戶還需要在樣式替代中設置回原標注樣式，將原標注樣式設置為“置為當前”，再進行重新標注。

在AutoCAD軟件中，標注是初學者及經驗豐富的用戶都需要掌握的重要內容之一。一旦用戶熟悉了軟件的基本命令，標注就成為圖形繪制過程中不可或缺的環節。由于不同行業和專業對標注的字體設置有不同的要求，例如機械、電氣、建筑、服裝等專業，標注時需要根據具體需求選擇合適的字體。常用的標注類型包括線性標注和對齊標注。線性標注主要用于水平和豎直方向的標注，而對齊標注則適用于傾斜直線的長度標注。與手工繪圖相比，軟件標注的效率要高得多。目前，CAD軟件已經推出了專門的電氣版軟件。這款軟件的一大優勢在于，用戶不需要手動創建“塊”，而是可以直接從軟件中導入相關的電氣符號圖。用戶可以快速建立電氣圖層并繪制電氣圖。與使用普通CAD軟件繪制機械圖形相比，電氣版CAD軟件在繪制電氣圖方面顯著提高了效率。

此外，為了進一步提高CAD的繪圖效率，中望公司也推出了CAD機械版本。這款軟件最大的優勢在于為國內用戶提供了機械繪制的極大便利，顯著提升了繪圖速度。特別是在圖形的尺寸標注、圖層設置、圖框繪制、塊的定義以及表面粗糙度標注等方面，用戶可以直接從軟件庫中提取相關內容用于標注，從而大大減少了用戶在標注設置和塊創建等過程中的工作量。CAD軟件是中職學校廣泛使用的教學軟件之一，也是工科學生接觸并學習三維軟件的基礎課程。對于中職學校的工科學生來說，CAD軟件是他們最初接觸的繪圖工具。它能夠幫助學生形成早期的繪圖思維和良好的繪圖習慣，為后續學習其他三維軟件奠定堅實基礎，從而在后續學習中提高效率。

責任編輯何麗華