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機械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)與計算機繪圖
摘要：對現(xiàn)行機械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀進行分析，指出該標(biāo)準(zhǔn)中存在的問題，提出改進建議與意見。
關(guān)鍵詞：機械制圖，標(biāo)準(zhǔn)，計算機繪圖
National Standard-Mechanical Drawing and Computer Graphics
GAO Yao-dong，WANG Chun-xiang
( Mechanical Engineering ,UST Inner Mongolia ,Baotou 014010,China;)
Abstract: in this paper, the writer analyzed the modify national standard《Mechanical Drawing》,indicated the existent quests in this standard improved suggestions were also raised.
Keyword: Mechanical drawing, Standard , Computer graphics
1 引言
如果機械制圖是工程技術(shù)人員的語言，工程圖紙是工程師交流設(shè)計思想的工具的話，那么，“機械制圖”標(biāo)準(zhǔn)就是這種語言的語法和規(guī)則�！皺C械制圖”標(biāo)準(zhǔn)的制訂是一項基礎(chǔ)性工作，它制訂的好壞不僅直接影響著工程圖紙繪制的效率、可讀性等等，還影響著CAD技術(shù)的普及、發(fā)展。目前，工程圖紙基本是用CAD技術(shù)在計算機上繪制，在我國大量使用的此類軟件是AutoCAD及其二次開發(fā)軟件。為了提高在計算機上繪制工程圖紙的效率，減少誤讀的可能性，“機械制圖”標(biāo)準(zhǔn)的制訂必須考慮計算機繪圖的特點，考慮在包括AutoCAD在內(nèi)的各種繪圖軟件上實現(xiàn)的可能性和方便性。
我國在1984年發(fā)布實施了17項“機械制圖”國家標(biāo)準(zhǔn)，目前該系列標(biāo)準(zhǔn)已被新標(biāo)準(zhǔn)取代的有14項，2003-2004年實施的就有8項。另外，近年來還發(fā)布了與國際接軌的“技術(shù)制圖”、“機械工程CAD制圖規(guī)則”等多項最新標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)開始考慮計算機繪圖所涉及的一些問題，但也存在著一些不足之處，有些規(guī)定在AutoCAD中難以實現(xiàn)或者實現(xiàn)起來比較困難，有些要求在標(biāo)準(zhǔn)中沒有規(guī)定而使實際應(yīng)用產(chǎn)生了一些混亂，本文著重對我國“機械制圖”標(biāo)準(zhǔn)中存在的上述問題提出了一些自己的看法。
2 “機械制圖”標(biāo)準(zhǔn)中存在的問題
2.1 文字字體
關(guān)于文字字體，GB/T 4457.3-1998規(guī)定漢字使用長仿宋體，字母和數(shù)字只有圖樣示例而無具體字體規(guī)定，所有的標(biāo)準(zhǔn)中都沒有規(guī)定工程圖紙所必須使用的計算機字體。這樣，就給計算機圖形文件的交流帶來困難。例如：在某個AutoCAD二次開發(fā)軟件上保存的圖形文件1.DWG，使用了該軟件專有的某種字體A，而在另外的軟件系統(tǒng)比如AutoCAD上打開該圖形文件時，使用字體A繪制的文字將無法顯示或必須轉(zhuǎn)化為其它字體顯示。由于字母和數(shù)字的字體沒有具體要求，人們一般采用與制圖標(biāo)準(zhǔn)中圖樣示例相近的字體，例如Times New Roman，但往往因人而異，結(jié)果導(dǎo)致了工程圖紙中字母和數(shù)字的字體不統(tǒng)一，以至混亂。
有些特殊文字在AutoCAD中繪制很麻煩。例如繪制文字“直徑Ø100”，這行文字既包含漢字又有希臘字母和數(shù)字，如果用AutoCAD的“單行文字(TEXT)”命令繪制，則需要統(tǒng)一字體為仿宋體，結(jié)果為“直徑Φ100”，字母“Φ”與標(biāo)準(zhǔn)中圖樣示例不符；而用“多行文字(MTEXT)”命令繪制時，雖然該命令可以每一個文字單獨設(shè)定字體，但希臘字母的輸入?yún)s存在問題。象這樣的文字的繪制，在AutoCAD中沒有較好的解決辦法。
另外在AutoCAD中，無論使用“單行文字(TEXT)”命令還是“多行文字(MTEXT)”命令，都很難實現(xiàn)繪制的同一段文字一部分為正體、一部分為斜體，而只能統(tǒng)一使用正體或斜體，而標(biāo)準(zhǔn)要求漢字必須為正體，因此，規(guī)定文字可以使用斜體的必要性不大。
以上種種問題，都源于沒有一種統(tǒng)一的且符合標(biāo)準(zhǔn)要求的計算機字體的存在。筆者建議有關(guān)部門開發(fā)一種符合要求且使用方便的計算機字體，并將之納入到制圖標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)，則以上問題迎刃而解。
2.2 比例
我國機械制圖標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了3類17種比例，這些比例設(shè)定的原則主要是基于方便將實際長度折算成繪圖圖線長度，在手工繪圖時這是十分必要的，而用AutoCAD繪圖時是按實際尺寸1：1繪制圖線，在打印時確定比例，即在AutoCAD中使用任何比例都是同等方便的，此原則沒有任何必要性。
規(guī)定的17種比例在計算機繪圖時就不夠使用了。例如：一幅零件圖使用1：6的比例，恰好能繪制于一張A3圖紙上。但是，制圖標(biāo)準(zhǔn)中沒有1：6的比例，則只好用1：5的比例將該圖繪制于A2圖紙上，這樣會造成紙張和繪圖儀油墨的浪費，不符合節(jié)約的原則。
筆者建議增加比例的數(shù)量，為了避免比例過多造成混亂，可以將比例分為第一系列和第二系列，第一系列為優(yōu)選系列，第二系列可以在某些必要場合使用。
2.3 制圖標(biāo)準(zhǔn)中針對手工繪圖的規(guī)定
最早工程技術(shù)人員都用手工繪圖，機械制圖標(biāo)準(zhǔn)也是針對手工繪圖進行規(guī)定。目前，雖然機械制圖標(biāo)準(zhǔn)針對新形勢作了很多的更新，但其中仍然保留有部分相關(guān)內(nèi)容。由于現(xiàn)在手工繪圖只是少數(shù)，而且為了進一步普及計算機繪圖，這部分內(nèi)容應(yīng)該取消或者做相應(yīng)的修改。下面介紹幾個相關(guān)的例子：
(1)在GB/T 4458.4-2003“尺寸注法”中還規(guī)定：標(biāo)注弧長時應(yīng)使用符號“⌒”，標(biāo)注剖面為正方形結(jié)構(gòu)的尺寸時可使用符號“□”等等，這些特殊符號在AutoCAD中難以繪制，建議修改該規(guī)定。
(2)在GB/T 4457.5-84中規(guī)定：“被剖部分面積較大時，可以只沿輪廓的周邊畫出（剖面）符號”，該規(guī)定可以為手工繪圖帶來極大的便利。但是，在AutoCAD中填充剖面線時，只能是在某個由圖線圍成的區(qū)域內(nèi)進行，如果使用上述簡化畫法反而會產(chǎn)生麻煩。象這樣的簡化畫法，在計算機繪圖時沒有規(guī)定的必要。
(3)在GB/T 4457.5-84中規(guī)定：狹小面積的剖面符號可以涂黑代替，“當(dāng)兩鄰接剖面均涂黑時，兩剖面之間應(yīng)留出不小于0.7 mm的間隙”。計算機繪圖的一個好處是：可以從圖中精確地量出尺寸，以便拆圖、作各種分析時使用。如果遵照上述類似的規(guī)定，則量出的尺寸是不準(zhǔn)確的，不能被使用，建議修改該規(guī)定。
2.4 影響計算機繪圖效率的規(guī)定
(1)在GB/T 4458.4-2003“尺寸注法”的4.3.4款中規(guī)定：“尺寸數(shù)字不能被任何圖線通過”，該規(guī)定從避免造成誤會的角度看，是完全必要的。但是在有些情況下此規(guī)定會影響到繪圖效率，例如：標(biāo)注圖1所示的直徑時，由于AutoCAD的缺省設(shè)置也是大多數(shù)情況下需要的是，尺寸數(shù)字放置于尺寸界線之間且在平行于尺寸方向上位于中間位置，如果采用這樣的設(shè)置標(biāo)注該直徑的話，尺寸數(shù)字必然會被中心線通過（圖1），與標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生矛盾。為此，必須對該標(biāo)注進行修改，由此會花費一些時間。建議制圖標(biāo)準(zhǔn)對此規(guī)定有所放松，在不會造成誤會的場合尺寸數(shù)字可以被通過。
(2)圖線畫法規(guī)定：“繪制圓的對稱中心線時，圓心應(yīng)為線段的交點�！�，該規(guī)定沒有太大的實際意義，短劃相交或線段與短劃相交對繪圖的準(zhǔn)確性都沒有什么影響。但是，在計算機繪圖時要實現(xiàn)此規(guī)定往往是很困難的，有時甚至是不可能的。例如：多個圓在同一直線上時，當(dāng)希望通過改變線型比例來避免短劃相交時，往往會顧此失彼[1]。
3 結(jié)論
我國目前的機械制圖標(biāo)準(zhǔn)中還存在著各種不適合計算機繪圖的內(nèi)容，給計算機繪圖的應(yīng)用帶來了不利的影響，在當(dāng)前計算機繪圖時這些問題已逐步顯現(xiàn)出來，迫切需要解決。建議有關(guān)部門對有關(guān)內(nèi)容進行深入的研究，做出相應(yīng)的修改。
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