基于AutoCAD动态块的参数化标准件图库的建立

广泛使用各 类 标 准 件 ， 经 常 需 要 绘 制 标 准 件 图 形 ， ＡｕｔｏＣＡＤ 软
ＡｕｔｏＣＡＤ 软件的 一 大 特 点 是 更 新 速 度 快 ， 其 功 能 的 不 断 完
件本身却不带有适合我国标准的标准件图库， 这给机械设计带来 善与扩充， 使得一般机械设计人员的二维设计与绘图工作愈加
机械行业中， 标准件种类繁多， 结构与规格多种多样， 国家 标准对各类标准件的结构和尺寸等作了规定， 利用动态块对零 件的参数化设计功能， 将同一结构类型系列化的标准件定义成 一个动态块， 就可方便地在图样中得到不同规格的该标准件图 形， 减少了设计中的许多重复工作及不必要的错误， 提高了设计 效率和质量。
２ 显示了动态块定义。
表 １ 螺栓主视图动态块的参数与动作设置
参数对象 参数类型
参数值集
动作类型
公称直径 线性参数 ６， ８， １０， １２， １６， ２０， … 拉伸（ ２ 个拉伸大径动 作、２ 个拉伸小径动作）
螺栓头对 线性参数 １２， １６， ２０， ２４， ３２， ４０， …
缩放
角距离
螺纹长度 线性参数 １５， ２０， ２５， ３０， ４０， ５０， … 公称长度 线性参数 ３０， ３５， ４０， ４５， ５０， ５５， ６０，
２ 常用标准件动态块的创建
各类常用标准件的结构和尺寸以及简化画法均可由国家标 准查知。根据结构将同一类标准件简化图形通过添加参数和相 关的动作创建为动态块， 动态块的创建在系统提供的“块编辑 器”中进行， 本文以 六 角 头 螺 栓（ ＧＢ５７８２／Ｔ－ ２０００） 为 例 说 明 螺 栓 动态块创建的方法。
４ 结语
独立性。设计出的机床是一组系列产品， 这样的产品具有配置灵 活 性 大 、制 造 成 本 低 、供 货 周 期 短 、质 量 容 易 保 证 、维 修 方 便 等 特 点， 大大增强了产品适应市场的能力。
参考文献
１ 贾延林．模块化设计［Ｍ］．北京：机械工业出版社，１９９３． ２ 童时中著．模块化原理设计方法及应用［Ｍ］．中国标准出版社，２０００． ３ Ｐ． Ｇｕ， Ｍ ．Ｈａｓｈｅｍｉａｎ， Ｓ． Ｓｏｓａｌｅ， Ａｎ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｍｏｄｕｌａｒ Ｄｅｓｉｇｎ Ｍｅｔｈｏｄ
ｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ｌｉｆｅ－ Ｃｙｃｌｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ［Ｊ］． Ａｎｎａｌｓ ｏｆ ｔｈｅ ＣＩＲＰ， １９９７， ４６（１）．
机床的模块化设计是一种根据广大用户的需求， 在功能分 ４ 刘小鹏，郑新建，殷燕芳等．数控立式车床的模块化结构［Ｊ］．机械传动，
析的基础上， 划分并 设 计 出 一 系 列 具 有 不 同 用 途 、结 构 、而 功 能
格”， 与其相应的查询动作为“螺纹规格”。图 ３ 显示了动态块“特
性 查 询 表 ”设 置 ， 建 立 了 螺 栓 规 格 Ｍｄ×Ｌ 参 数 查 询 集 ， 其 查 询 特
２０ Ｍ１０
Ｘ
２５
７
４５
图 １“螺栓主视图”动态块基本图形
２．３ 添加参数和相一步确定添加的参数及
其类型， 并分析参数之间、参数和动作之间以及它们与块中的几
何图形的相关性， 确保块参照中对象的大小和位置随着参数正
确变化。表 １ 列出了螺栓主视图块定义中参数和动作的设置， 图
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"
中图分类号： ＴＰ３９１．７２ 文献标识码： Ａ
ＡｕｔｏＣＡＤ 是 目 前 应 用 最 为 广 泛 的 通 用 计 算 机 辅 助 设 计 和 机语言的设计人员利用 ＡｕｔｏＣＡＤ 的开放性和丰富的开发工具通
绘图软件， 具有强大的二维绘图与编辑功能。然而， 机械设计中 过编程来建立参数化标准件图库， 但其应用具有很大的局限性。
不便。在绘制不同结构、规格型号的标准件时， 需要反复查阅手 方 便 。 本 文 利 用 了 ＡｕｔｏＣＡＤ２００６ 的 新 增 功 能— ——动 态 块 以 及
册， 而且绘图重复繁琐， 极大地影响了设计效率。虽然精通计算 ＡｕｔｏＣＡＤ２００６ 的 增 强 功 能— ——工 具 选 项 板 ， 建 立 了 符 合 我 国 国
１．２ 工具选项板对图库的组织管理
“工具选项板”窗口是选项卡形式的区域， 用来组织、共享和 管理图块、图案填充等工具［１（］ 包括自定义工具） 。利用 ＡｕｔｏＣＡＤ 的自定义工具选项板功能可以创建工具选项板组， 每一个工具 选项板组可以创建若干个工具选项板， 每一个工具选项板可包 含若干个具体的工具。工具选项板这种树型结构（ 如图 ４ 所示） 可以有效管理、控制和应用自定义工具， 非常适合于常用标准件 动态块参数化图库的建立与管理。
熟悉 ＡｕｔｏＣＡＤ 的用户都了解图块的应用与功能， 而动态块 更具有灵活性和智能性［１］， 它是对一般图块功能的扩展。动态块 是具有动态行为的图块， 必须向图块中添加参数与动作， 其中参 数为块定义了自定义特性， 而动作则与参数以及块中的几何图 形相关联， 以控制块中几何图形的更改方式。可以根据需要为动 态块增加若干参数变量， 每一参数变量可以定义值集， 以控制动 态块参照在图形中的行为。比如可以将同一结构不同规格的零 件制作成一个动态块， 增加大小、角度、长度等可变参量， 并添加 与这些参数相关联的动作， 插入该动态块后， 通过自定义夹点或 查询列表， 就可将动态块参照中的几何图形按照指定的参量和 更改方式进行变化。显然， 动态块实现了零件的参数化设计。
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家 标 准 的 参 数 化 标 准 件 图 库 。这 种 方 法 无 需 编 写 程 序 、操 作 相 对 简单、容易实现， 而且图库结构清晰、组织管理层次分明、图库中 各图形工具的输入与调用灵活方便。
１ ＡｕｔｏＣＡＤ常用标准件图库建立的基本思路
１．１ 动态块实现标准件图形的参数化设计
２．２ 确定动态块的外观， 绘制其基本图形
调用“块编辑器”命令， 将所创建的动态块命名后， 即可进入 “块编辑器”。根据标准件的类型、结构以及简化画法， 按比例绘
制 出 基 本 图 形［２］［３］。 螺 栓 主 视 图 的 基 本 图 形 如 图 １ 所 示 ， 螺 栓 头
内侧中点位于原点（ ０， ０） ， 其两条棱线为两条独立的直线段。 Ｙ
３．２ 机床模块的集成
在结构、尺寸等方面 统 筹 考 虑 ， 留 有 空 间 ， 各 部 件 间 保 持 相 对 的
集成时要考虑到功能的要求， 重点是对模块的结构进行联 接， 使各接口协调一致， 以达到整机的和谐、完美。特别地， 模块 化设计遵循了以少变应多变的设计思想， 即按不同的功能把这 几个模块相应的类型进行组合即可完成不同机床的设计。当要 满足用户的特殊需求时， 还必须对基型模块进行改型或设计专 用模块。在对各功能模块进行集成后， 即完成了数控成形磨齿机 的模块化设计。
２００３，（２７）３：４０￣４１．
相同的、可互换的功能模块和个别专用模块， 然后通过模块的有 ５ 谢守振，王世锋，段富宣．ＭＺ２０４ＣＮＣ 轴承内圆磨床的模块化设计［Ｊ］．制
机组合来构成不同性能和规格的机床或制造系统等， 以满足市
造技术与机床， ２００５（８）：６４￣６７．
第 １２ 期
沈培玉等： 基于 ＡｕｔｏＣＡＤ 动态块的参数化标准件图库的建立
２．１ 确定动态块的使用方法
螺栓的规格尺寸为公称直径和公称长度， 插入的螺栓图块 应该可以调整其规格， 通过查询表提供一个具有螺栓规格尺寸 的下拉列表， 当从下拉列表中选择某一规格的螺栓后， 除规格尺 寸可作调整外， 图形的其余各个部分（ 螺栓头部、螺纹长度、螺纹 的小径等） 尺寸均应根据与公称直径的比例关系作相应的调整 （ 缩放、拉伸等） ， 满足设计要求。
６５， ７０， ８０， ９０， １００， １１０，
拉伸（ 拉伸螺纹） 拉伸（ 拉伸螺杆）
１２０， １３０， １４０， １５０， １６０， １８０， ２００， …
规格 查询参数
查询（ 螺纹规格）
公称直径与公称长度的参数值集根据国标确定， 螺栓头对
角距离与螺纹长度根据与公称直径的简化比例关系确定参数值
集。如图 ２ 所示， 根 据 块 参 照 的 操 作 方 法 ， 添 加 了 查 询 参 数“ 规
＊ 来稿日期： ２００７－ ０１－ ２８
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接取决于用户的要求和经济性， 有利于模块的设计和制造。该机 场不同需求的一种设计方法。数控成形磨齿机采用模块化设计
床只要将磨削头更换为铣削头， 还可实现内、外齿轮的成型铣削。 方法， 不再只是针对一种齿轮， 而是充分考虑扩展、变型的可能，
沈培玉 周洪军（ 江南大学 机械工程学院， 无锡 ２１４１２２）
Ｅｓ ｔａ ｂｌｉｓ ｈｉｎｇ ｔｈｅ ｐａ ｒａ ｍｅ ｔｒｉｃ ｓ ｔａ ｎｄａ ｒｄ ｐａ ｒｔ ｌｉｂｒａ ｒｙ ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏｎ ｄｙｎａ ｍｉｃ ｂｌｏｃｋ ｉｎ ＡｕｔｏＣＡＤ
ＳＨＥＮ Ｐｅｉ－ ｙｕ， ＺＨＯＵ Ｈｏｎｇ－ ｊｕｎ （ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｗｕｘｉ ２１４１２２， Ｃｈｉｎａ） !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" 【摘 要】利用 ＡｕｔｏＣＡＤ２００６ 的块编辑器创建了一套常用标准件的动态块， 以螺栓为例， 介绍了 定义动态块的方法， 实现了标准结构的参数化设计。同时利用工具选项板建立参数化标准件图库， 极大 地提高了设计效率， 保证了图样的标准化程度与质量。该方法在标准零件的参数化设计以及建立行业 标准或常用参数化零件图库方面不失为有效的方法， 具有一定的推广价值。 关键词： ＡｕｔｏＣＡＤ； 动态块； 工具选项板； 标准件； 参数化图库 【Ａｂｓｔｒ ａｃｔ】 Ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｂｌｏｃｋ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｐａｒｔ ｉｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｂｌｏｃｋ ｅｄｉｔｏｒ ｏｆ ＡｕｔｏＣＡＤ２００６， ａｎｄ ｔｏ ｔａｋｅ ｔｈｅ ｂｏｌｔ ａｓ ｅｘａｍｐｌｅ， ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｄｅｆｉｎｉｔｅ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｂｌｏｃｋ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａ ｓｔａｎｄａｒｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｓ ｒｅａｌｉｚｅｄ． Ｂｙ ｍｅａｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｏｏｌ ｔｅｍｐｌａｔｅ， ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ ｄｒａｗｉｎｇ ｌｉｂｒａｒｙ ｏｆ ｄｙｎａｍｉｃ ｂｌｏｃｋ ｆｏｒ ｃｏｍｍｏｎ ａｎｄ ｓｔａｎｄａｒｄ ｐａｒｔｓ ｉｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ， ｗｈｉｃｈ ｗｏｕｌｄ ｇｒｅａｔｌｙ ｉｍ－ ｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｑｕａｌｉｔｙ ｆｏｒ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｄｒａｗｉｎｇ． Ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｔｈａｔ ｃｏｍｍｏｎｌｙ ｕｓｅｄ ｔｏ ｅｓｔａｂｌｉｓｈ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｓｔａｎｄａｒｄｓ ｏｒ ｌｉｂｒａｒｙ ａｒｅａ ｉｓ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｐａｒｔｓ ａｎｄ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ＡｕｔｏＣＡＤ； Ｄｙｎａｍｉｃ ｂｌｏｃｋ； Ｔｏｏｌ ｔｅｍｐｌａｔｅ； Ｓｔａｎｄａｒ ｄ ｐａｒ ｔ； Ｐａｒ ａｍｅｔｒ ｉｃ ｄｒ ａｗｉｎｇ ｌｉｂｒ ａｒ ｙ