基于AutoCAD的光学样板图设计

2013-01-28李建芳周言敏

重庆电子工程职业学院学报 2013年6期

李建芳，周言敏

（重庆电子工程职业学院，重庆401331）

0 引言

随着科学技术的发展，计算机绘图技术已深入各个行业。由美国Autodesk公司开发的AutoCAD软件在机械、电子、建筑、水利等领域被广泛应用。该软件拥有丰富的绘图和编辑功能，还有良好的用户界面，可方便地进行二维和三维工程图样的设计，而且在绘制图形时AutoCAD还提供一些样板，能够使绘图效率大大提高。因此，AutoCAD是光学设计中的主要绘图软件，但在AutoCAD中，还缺少一些光学图特有的符号，特别是现有样板中没有适合绘制光学图所用样板。本文以设计光学零件样板图为例，探讨基于AutoCAD的光学样板图设计方法，以期有效提高绘制光学图的效率和质量。

1 光学样板图设计原理

1.1 光学图形特点

在光电仪器中，光学系统是其核心部分，在设计光学系统以及加工光学零件时，需绘制大量的图形，如光学系统图、光学零件图、胶合零件图及光学加工工艺卡片等。这些图形都有一个共同特点，即视图本身不复杂，但涉及的参数符号特别多，如图1所示。若每张图纸都重复输入参数和绘制符号，将会非常繁琐，因此，创建样板图非常必要。

图1 棱镜零件图

1.2 光学样板图设计原理

根据光学样板图特点不难发现，不同的光学零件，参数符号一致，只是参数值不同，因此分类设计统一的样板图将大大减少绘图工作量，从而提高绘图效率。设计光学样板图可从以下几个方面入手。

1.2.1 设置绘图环境，提高绘图速度和质量

绘图时，用户可根据需要修改AutoCAD所提供的默认系统配置，以确定一个最佳的、最适合自己习惯的系统配置，从而提高绘图的速度和质量。在光学样板图中设置好最佳绘图环境，将大大提高绘图效率。

表1 光学图中特殊符号

1.2.2 创建光学零件符号库，以方便绘图时调取

在光学图中有些光学专用符号在AutoCAD软件中没有，须自己绘制（如表1），而这些符号是重复出现的，如果把这些经常出现的符号做成图块存放在一个图形库中，当绘制这些符号时，就可以用插入图块的方法来实现，这样可避免大量的重复工作，从而提高绘图速度。

1.2.3 分类绘制图形样板并存为样板格式，以便调取和使用

按照国家标准对图幅的要求，建立符合需要的标准布局，在布局上绘制图框和标题栏，绘制或输入标识、符号及文字等，并存为样板格式，以便调取和使用。

2 光学样板图设计过程

2.1 基本绘图环境设计

2.1.1 设置图形界限

光学零件图一般为A4图幅，用LIMITS命令可确定图幅的大小。

输入该命令常用的方式是从下拉菜单选取“格式”→“图形界限”，也可从键盘键入“LIMITS”。

命令操作如下：

命令：（输入命令）

指定左下角点或[打开（ON）/关闭（OFF）]＜0.00，0.00＞：—接受默认值，确定图幅左下角图界坐标。

指定右上角点＜420.00，297.00＞：210，297—键入图幅右上角图界坐标。

命令：

2.1.2 设置图层

绘制工程图时，需要有多种线型，还需要多种颜色来区别各种线型，并希望能够分项管理，这可以通过设置图层来实现。

图层激活有三种方式：下拉菜单“格式”→“图层”、命令行：LAUER或工具栏：“图层”。

激活命令后，将打开“图层特性管理器”对话框，此时对话框中只有默认的0图层。单击“新建图层”按钮，列表框中出现名称为“图层1”的新图层，此时可根据需要对该图层的各项属性如名称、打开、锁定、颜色、线型、线宽、打印、打印样式等项目进行设置。

2.1.3 设置文字样式

文字样式的设置应符合我国国家标准。我国国标的汉字规定文字字体为：长仿宋体。设置结果图2所示。

图2 “文字样式”对话框

2.1.4 设置标注样式

在打开的“标注样式管理器”对话框中，基于ISO-25设置标注样式，修改其中的内容，使之成为符合国标的尺寸标注样式。还可以根据需要设置多个标注样式。操作如下：

选择“格式”→“标注样式”命令，或者输入DIMSTYLE命令，打开“标注样式管理器”对话框，在该对话框中单击“修改”按钮，打开“修改标注样式：ISO-25”对话框，对已有的ISO-25标注样式进行修改。

2.2 创建和使用图块

分别绘制表1所示符号，并创建图块进行保存和调用。

输入命令常用的方式是从工具栏单击“创建块”图标按钮，也可从下拉菜单选取“绘图”→“块”→“创建…”或从键盘键入“BLOCK”。操作如下：

2.2.1 输入要创建的图块的名称

在“名称”文字编辑框中输入要创建的图块名称。

2.2.2 确定图块的插入点

单击“拾取点”按钮进入绘图状态，同时命令区出现如下提示：

指定插入点：（在图上指定图块的插入点）

指定插入点后，又重新显示“块定义”对话框，也可在该按钮下边的“X”、“Y”、“Z”文字编辑框中输入坐标值来指定插入点。

2.2.3 选择要定义的实体

单击“选择对象”按钮进入绘图状态，同进命令区出现如下提示：

选择对象：（选择要定义的实体）

选择对象：

选定实体后，又重新显示“块定义”对话框。

2.2.4 完成创建

单击“确定”按钮，完成图块的创建。

2.2.5 使用图块

输入命令常用的方式是从工具栏“插入图块”图标按钮，也可从下拉菜单选取“插入”“块…”或从键盘键入“DDINSERT”。

从“插入”对话框的“名称”下拉列表中选择一个图块名。

指定插入点、比例因子、旋转角度。

可将“插入点”、“比例因子”、“旋转”三个区中“在屏幕上指定”的开关都打开，单击“确定”按钮，AutoCAD将退出“插入”对话框返回图纸，同时命令提示区出现“插入点”、“比例因子”、“旋转”的提示。

2.3 建立光学样板图

光学图形有多种形式，如光学系统图、光学零件图、胶合零件图及光学加工工艺卡片等，下面以光学零件图为例说明样板图建立方法。

2.3.1 绘制光学零件图样板

按照国家标准对图幅的要求，建立符合需要的标准布局，在布局上绘制图框和标题栏，输入设计、校核、单位标识、比例和材料等文字。绘制光学图时，在图纸的左上角增加一个光学图中特有的“对材料的要求”和“对零件的要求”栏。“对材料的要求”栏包括Δnd、Δμd、光学均匀性、光吸收系数、应力双折射、条纹度和气泡度等要求；“对零件的要求”栏包括光圈N、局部光圈ΔN、半径偏差ΔR、中心偏差C、光洁度要求B、第Ⅰ光学平行差θⅠ、第Ⅱ光学平行差θⅡ、中心厚度d、焦距f’、倒角要求、有效孔径D0等要求。绘制时，先按表格形式画好边框，再填入文字，一般光学零件不会对所有项目都有要求，所以可有选择性地填入一些常用要求参数，调用样板图时，可根据不同的零件对参数作相应的修改。绘制好的光学零件样板图如图3所示。