當前位置：本文對比介紹兩種CAD繪圖設計軟件AutoCAD 2000和CAXA電子圖板2005r4在閥門設計中的應用情況，重點講解了CAXA電子圖板是一套高效、方便、智能化的二維設計和繪圖軟件。充分運用先進的CAD軟件，進行相關產品設計，可有效地提高閥門設計效率、縮短產品的研發周期，降低生產成本從而提升產品的市場競爭力。
關鍵詞：CAD AutoCAD2000 CAXA電子圖板 閥門設計
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
一、引言
AutoDesk公司是全球著名的CAD軟件研發公司，多年從事CAD軟件的開發，特別是二維設計繪圖方面，AutoCAD幾乎是PC機上唯一的CAD軟件。武鍋閥門公司原來使用中文版AutoCAD 2000繪圖操作系統并加載合肥通用機械研究所開發的基于AUTOLISP編程的二次開發軟件VALVE來進行閥門設計。前后使用有4年多時間，基本可以滿足使用要求，但是效率不高。
二、AutoCAD軟件應用現狀
筆者站在設計的觀念上看，的確AutoCAD軟件起步早，繪圖功能也十分強大，在計算機繪圖領域里具有不可低估的影響力。但AutoCAD是一個繪圖的平臺軟件，它為了占領國際市場，其功能涵蓋了幾乎所有需要繪圖的領域，它并沒有制定專門針對某個特定行業(如機械設計、電路設計、建筑設計等)所需的行業功能，直接用它來搞機械設計，特別是閥門設計是有一定困難和低效的，雖說閥門公司購買了二次開發軟件VALVE，但是它的操作功能有限、圖庫資源不大，只包括了常見的連接件和緊固件的圖符選型，更多的是靠設計者在AutoCAD中一筆一劃把它繪制出來，這樣一來設計效率非常低。另外，繪圖時圖框、標題欄、圖層、線形等參數需自己設置定義，難度大，而且容易出錯；而且還需長年累月一點點的自建圖庫，這樣操作起來即繁瑣又十分不便，給設計圖紙帶來障礙。另一個原因就是閥門同行之間的技術交流比較頻繁，經常探討閥門圖紙，由于AutoCAD版本眾多，有AutoCAD2000版、AutoCAD2002版……直至現在最近的AutoCAD2007版，同樣的文件在不同的版本AUTOCAD內容顯示不一致，甚至混亂，給行業的技術交流帶來嚴重障礙，違背了工程圖紙“完整、正確、統一、清晰”的原則。而且AutoCAD內容龐大、界面混亂、掌握起來難度不小。
現在，使用了一段時間的繪圖軟件，感覺到在企業搞CAD是件非常嚴肅的事情，CAD軟件不同于其它設計應用軟件，一定不能貪圖便宜而使用盜版，否則輕則影響產品設計，重則會給企業技術革新、行業交流帶來障礙。根據我們現在的使用情況，從實用出發，AutoCAD性價比不高，售價昂貴，中文版2006配加密狗、一套一機，市場售價1.98萬元。花了錢卻不能給企業帶來好的經濟效益，就決定放棄AutoCAD，另找其它二維繪圖設計軟件。
目前，市面上二維機械繪圖軟件很多很雜，其中使用率較高的就數CAXA電子圖板2005、清華天河TH-MCAD、KM開目CAD、中望CAD等2D繪圖軟件。就目前繪圖而言，畫一條直線、一個圓，無論是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所謂。但我們的工作重點畢竟不僅僅是畫簡單的幾何圖形，我們從事的是機械設計、閥門設計，它不但要求我們繪制機械零件，更要求我們所畫的圖紙符合行業的相關標準。不但如此，還要求快捷、方便、準確的畫出圖紙才是最終的目的。從這個方面來講選擇CAD軟件是非常重要的。電子圖板是北航海爾公司系列化軟件CAXA中的二維繪圖軟件，主要針對機械行業，兼顧建筑和電子行業，目前最新版本是CAXA電子圖板2005r4版。該軟件在國內有10多萬套裝機量。是現今國內使用最廣泛的CAD軟件之一。此外該公司還有三維設計軟件CAXA實體設計和工藝軟件CAPP，以及CAM領域內的“數控車”、“數控銑”、“制造工程師”等全套的CIMS(集成化制造系統)軟件等。閥門公司向其它使用過CAXA電子圖板的企業調研咨詢，均反映使用繪圖效率高，運行穩定、功能強大、售后服務優良等。另外我們自己也從閥門設計、工藝設計、自我需求等方面考慮之后，認為CAXA電子圖板滿足閥門設計要求，符合中國人的操作習慣，在繪圖方面與AutoCAD極為相似，功能比較齊全，較之AutoCAD刪繁就簡，可以迅速掌握，突出機械設計的重點。其擁有的豐富參數化標準件庫(機床夾具、法蘭、管接頭等)符合機械行業的相關標準，使用靈活、高效、準確。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2005r4版。
三、CAXA電子圖板的應用及特點
閥門公司經歷了CAXA公司組織的軟件培訓，只用了半天時間，就能熟練的操作，軟件轉型無障礙，直到現在有半年多時間，認為CAXA電子圖板是一套高效、方便、智慧化的軟件。
1.自主版權易學易用
具有友好的全中文用戶界面，靈活方便的操作方式。其設計功能和繪圖步驟均是從實用角度出發，操作步驟簡練，易于掌握，是用戶充分發揮創造性思維的有力工具。
2.參數化的標準圖庫。
閥門中的連接件、結構件相當多，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、潤滑件、軸承等標準件特別多，且規格尺寸各異，原來使用的二次開發軟件VALVE只有幾種常見的螺栓、螺母選型，考慮的不多、不全，給設計帶來諸多不便，沒有辦法只有翻手冊、翻標準、查數據，最后還得設計者自己畫出來，既繁瑣又不符合國標。現在使用CAXA電子圖板后，系統備有大量國家標準的參量化圖庫，它覆蓋了機械設計、電氣設計等所有類型。其中機械類圖庫有：螺栓和螺柱、螺母、螺釘、銷、鍵、彈簧、液壓氣動、電氣、軸承、電機、密封件、機床夾具等20多個大類，1000余種，近30000個規格的標準圖符。每一個大類又分成10～20個小類，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栓接結構用大六角頭螺栓短螺紋長度C級8.8和10.9級)
此外該系統還提供圖庫管理、尺寸驅動、定制圖庫手段等功能，可以對圖庫中復雜的零件圖或裝配圖進行編輯修改，用戶不編程，只需把圖形繪制出來，標上尺寸，將尺寸定義后，可方便快捷的建立、擴充自己的參數化圖庫。圖庫設置為機械圖的繪制提供了極大的方便。
3.圖幅設置
原來用AutoCAD繪圖有標準的圖框，但沒有標題欄、明細表、零件序號等功能，需要技術人員手動繪制，十分復雜。而CAXA電子圖板中的圖幅設置包括了以上功能，系統支持最新國家標準，并通過國家機械CAD標準審查。軟件提供符合國際的圖框、標題欄、明細表，從而保證了設計過程的全面標準化。并且能根據自我需要自定義以上功能，給設計者很大的創作空間和自由度，非常便捷。它的零件序號功能更是讓AutoCAD望塵莫及。在AutoCAD中只有一個個劃出序號，再來劃出明細欄，最后依次填寫，不能有錯，否則修改起來比較復雜。但在CAXA電子圖板中那就完全不一樣了，點擊零件序號后進行編輯輸入相關明細項目，就可生成明細欄(圖2)等，所以在繪制裝配圖零件序號、明細表時，系統會自動實現零件序號與明細表聯動。此外明細表還支持Access和FoxPro數據庫接口。這些功能對繪制裝配圖十分有益，大大加快了設計速度和設計效率。
4.轉圖工具
在CAXA電子圖板2007中，可通過【應用程序管理器】來加載二次開發程序【轉圖工具】，【轉圖工具】主要功能是將其它軟件繪制的明細表和標題欄轉換為符合CAXA專用的明細表和標題欄，為方便BOM表生成，明細表數據關聯、輸出，以及與ERP或者PDM等軟件進行數據轉換提供數據基礎，擴展實用功能。因為公司以前是用autoCAD軟件制圖，圖庫中大量的圖紙在目前使用時需要轉換成CAXA格式，以滿足公司標準模版的要求，所以CAXA的轉圖工具就顯得很方便、高效了。
轉圖工具包括【幅面初始化】、【填寫標題欄】、【定義明細表頭】、【轉換明細表】、【補充序號】五部分內容，各方面完善圖紙轉換工作。以前半小時甚至更長時間的工作量現在一分鐘即可完成，轉換后的圖紙標題樣和明細表信息內容準確、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増加【轉圖工具】的選項
4.1【幅面初始化】
在【轉換圖紙】下拉菜單中，單擊【幅面初始化】選項，則會彈出一個對話框，在此對話框中可以設置圖紙的幅面、加長系數、圖紙比例以及圖紙的方向。
4.2【填寫標題欄】
在【轉換圖紙】下拉菜單中選擇【填寫標題欄】選項，此時光標變為拾取狀態，選擇圖紙中標題欄對角位置，如圖4中紅色矩形位置，完成后會彈出填寫信息，如圖5所示：
4.3【定義明細表頭】
在【轉換圖紙】下拉菜單中選擇【定義明細表頭】選項，此時光標變為拾取狀態，選擇圖紙中明細表表頭對角位置，使用方法與【填寫標題欄】方法相同。單擊【確定】按鈕后，明細表頭定義完畢。
4.4【轉換明細表】
在【轉換圖紙】下拉菜單中選擇【轉換明細表】選項，此時光標變為拾取狀態，選擇圖紙中明細表對角位置，如下圖紅色矩形位置，完成后，會彈出【填寫明細表】信息，如圖所示
單擊【確定】按鈕完成轉換。
【轉換圖紙】操作簡單，易學易用，為企業存在的大量老圖紙、其他格式圖紙轉換提供了一種全新的方法。
另外，如果您使用過CAXA繪圖，那么您肯定會發現在CAXA軟件中，如果將一張有圖框、明細表、標題欄的圖紙拷貝到新的界面中時，會認為圖紙中沒有明細表，無法使用明細表填寫功能。采用轉圖工具轉換的圖紙一般是需要拷貝到新的界面中，這時也會發生同樣的問題，要是明細表不被軟件認可的話，我們的轉圖意義還有多大呢？要解決該問題，只需要將標題欄、明細表生成塊，然后再拷貝到新的界面中，再將塊打散，就可以使用明細表填寫功能了。
4.工程標注
CAXA電子圖板的尺寸標注比AutoCAD更加齊全，集成度更高。系統提供強大的智能化工程標注方式，包括尺寸標注、坐標標注、尺寸公差標注、形位公差標注、粗糙度標注、標注編輯等幾大類，大類中又包括若干個子項目。單就一個尺寸標注就包括了基本標注、基準標注、半標注、大圓弧標注等多項內容。最明顯的是基準標注，以前用AutoCAD標注尺寸的配合公差，需要查手冊，然后再來回填數據，既繁瑣又容易出差錯。現在用CAXA電子圖板就不同了，它自帶公差配合查詢功能，依設計查找相應公差相當快捷(圖8)。標注的過程處處體現“所見既所得”的智能化思想，使用時只需要點擊標注的方式，系統會自動捕捉用戶的設計意圖，具體標注的所有細節由系統自動完成。不僅如此，還有它的粗糙度標注、形位公差標注、焊接符號標注都沒有AutoCAD那么繁瑣、復雜，更加簡潔、便于掌握。
系統支持在Truetype矢量字庫和Shx形文件，可以利用中文平臺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。
5.編輯和繪圖功能
系統提供強大的智能化圖形繪制和編程功能，包括基本的點、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。其強大的智能化和圖形繪制和編輯功能，可使技術人員繪制各種復雜的工程圖紙。系統采用全面的動態拖放設計，支持動態導航，繪制圖形時系統自動捕捉中點、端點、垂足點等特征點，成倍提高繪圖時工作效率。
四、圖庫的應用實例
利用功能強大的圖庫，可以快速而準確的繪制各種復雜的圖形。如繪制公稱通徑為100mm的法蘭盤對接安裝圖的步驟為例來進行說明：
(1) 進入CAXA電子圖板
(2) 由下拉菜單“繪圖”中點擊“庫操作”至“提取圖符”，彈出“提取圖符”對話框
(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凹凸面對焊鋼制管法蘭(PN5.0MPa)，右圖所示為法蘭圖形顯示。進入“下一步”在圖符預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尺寸規格的螺栓、螺母和墊圈等，如圖11所示。
(4) 把螺栓、螺母和墊圈移動到法蘭上相應的位置
五、結束語
通過使用比較，充分體現了該軟件對于機械行業的了解，以實用為出發點，對CAD軟件的現實需求，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、且符合中國人的操作習慣，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，功能也日益強大，如CAXA給我們的閥門設計帶來極大的便利。
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