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在AutoCAD中实现尺寸公差自动标注的探讨

用AutoCAD进行机械设计时，标注尺寸公差是设计人员经常遇到的一个问题。用Text命令手工标注，不仅速度慢，而且容易出错；通过对话框设定参数进行标注，每个不同的公差值都要设定一次。这些方法在标注时都需要翻阅手册，给设计者带来很大的不便。曾有一些标注公差的程序，使用效果并不很理想。笔者利用Autolisp语言编写了一个尺寸公差自动标注的程序。使用该程序进行公差标注不必翻阅手册，只需选择基本尺寸和公差带代号即可自动标注尺寸公差，可大大提高标注公差的速度。
　　一、公差值数据存贮
　　在标注公差过程中，对于一定的基本尺寸而言，能否根据基本尺寸大小、公差等级和基本偏差代号迅速查询出上、下偏差值，是实现公差自动标注的关键。为此，可将国标中常用的极限偏差以Data·txt为文件名保存在数据文件中。数据文件格式如下：
　　f6　　　　　　 g6　　　　h6　　　　h7　　　　
　　……
　　(… -0.025 -0.041　-0.009 -0.025　0 -0.016　0 -0.025 …)；dimt40～50mm (… -0.030 -0.049　-0.010 -0.029　0 -0.019　0 -0.030 …)；dimt50～65mm
　　(… -0.030 -0.049　-0.010 -0.029　0 -0.019　0 -0.030 …)；dimt65～80mm (… -0.036 -0.058　-0.012 -0.034　0 -0.022　0 -0.035 …)；dimt80～100mm
　　……
　　第一行为公差带代号，实际文件中没有。若公差带代号为g6，基本尺寸为45mm，则其上偏差为-0.009mm，下偏差为-0.025mm。因查询函数是以字符位置获取上、下偏差的，所以公差数值表应整齐，否则获取的公差值将出错。
　　二、基本尺寸的获取
　　用Entget、Substr函数获取基本尺寸dimt、字高Txth及旋转角Angd，便于在标注公差时确定公差的字高、角度等参数。这里要注意，在尺寸标注前Dimaso应设定为off，否则取不到尺寸。对于基本尺寸前有R、r、Φ等符号时，应作特殊处理。对用“Text”命令标注的尺寸和用“Dimension”命令标注的尺寸，处理方法略有不同，详见源程序。
　　三、公差数值的查询
　　为自动查询出所需的公差数值，我们高设定了两个函数：首先用Record()函数检索出数据文件中符合基本尺寸（dimt）范围的数据行，用Read()函数将该行中所有公差值赋给相应的变量hi，以便将相应的公差值设置为上、下偏差。例如，当获取的基本尺寸为40mm、输入的公差带代号为h7时，Record()得到的数据行号为8，用Read()将该行上的公差数值全部赋给hi，则h29为上偏差，h30为下偏差值。相应的程序如下：
　　(defun read (record fname)
　　(setq fp (open fname "r"))
　　(if (= fp nil)
　　(alert "not open datatxt!")
　　(progn
　　(repeat record (setq h (read (read-line fp))))
　　(setq n (length h))
　　(setq b '() i 1)
　　(while (<= i n)
　　(setq b (append b (list (read (strcat "h" (itoa i))))))
　　(setq i (1+ i))
　　)
　　(setq i 0)
　　(while (< i n)
　　(setq name (nth i b)
　　value (nth i h)
　　)
　　(set name value)
　　(setq i (1+ i))
　　)
　　(close fp)
　　))
　　)
　　*********************
　　(defun record (dimt)
　　(cond ((<= dimt 3) 1) 　　　　　 ((and (> dimt 3) (<= dimt 6)) 2) 　　　　　 ((and (> dimt 6) (<= dimt 10)) 3) 　　　　　 ((and (> dimt 10) (<= dimt 14)) 4)　　　 ；dimt为获取的基本尺寸　　　　　　　　　 ……　　　　　　　　　　　 ；因篇幅所限，以下数行略。
　　) ) 四、自动标注公差　 为使标注的尺寸公差与基本尺寸协调，在标注前先根据基本尺寸的字高、旋转角等确定出公差的字高和旋转角，并计算出上、下偏差的标注位置，然后用“Text”命令标注公差。程序在设计中，考虑到了只知道上、下偏差值而不知道公差等级和公差代号的情况（此时可不输入公差等级和代号，而直接输入上、下偏差），同时也考虑到了某些特殊情形，如±0.01等等。
　　源程序(文件名为gcbz..lsp)如下：
　　(defun c:gcbz() (setq ss (entget (car (entsel)))) (setq gcdh (getstring "\n 输入公差带代号:")) (setq p (getpoint "\n 输入插入点:"))
　　(setq dim (cdr (assoc 1 ss)))
　　(setq dim1 dim)
　　(progn
　　(if (= (substr dim 1 1) "R") (setq dim1 (substr dim 2)))
　　(if (= (substr dim 1 1) "r") (setq dim1 (substr dim 2)))
　　(if (= (substr dim 1 3) "%%c") (setq dim1 (substr dim 4)))
　　(if (= (substr dim 1 4) "\\A1;") (setq dim1 (substr dim 5)))
　　(if (or (= (substr dim 1 5) "\\A1;R") (= (substr dim 1 5) "\\A1;r")) (setq　
　　dim1 (substr dim 6)))
　　(if (= (substr dim 1 7) "\\A1;\\U+") (setq dim1 (substr dim 12)))
　　)；获取各类尺寸的尺寸数值
　　(setq dimt (atof dim1))
　　(setq k (record dimt))；调用函数，获取数据行号
　　(read k "d:/data.txt")；读取数据 (if (= gcdh "") 　 (setq gc11 (getreal "\n 输入上偏差:") gc22 (getreal "\n 输入下偏差:"))
　　)
　　(if (= gcdh "f6") (setq gc11 h2 gc22 h3))
　　(if (= gcdh "h7") (setq gc11 h1 gc22 h4))　　　　；取得上、下偏差值　　 ……　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ； 以下数行从略 (setq gc1 (rtos gc11 2 4) gc2 (rtos gc22 2 4))
　　(setq txth (cdr (assoc 40 ss)))；
　　(setq angr (cdr (assoc 50 ss)))
　　(setq hi (* txth 0.5))
　　(setq angd (* (/ angr pi) 180))
　　(setq p1 (polar p (+ (/ pi 2) angr) 0.2))
　　(setq p2 (polar p1 (+ (* pi 1.5) angr) (+ hi 0.8)))
　　(setq p3 (polar p1 angr 1.8))
　　(setq tole (strcat "%%p" gc1))
　　(if (> gc11 0) (setq gc1 (strcat "+" gc1)))
　　(if (> gc22 0) (setq gc2 (strcat "+" gc2)))
　　(if (= (abs gc11) (abs gc22)) (command "text" p2 txth angd tole ""))
　　(if (/= (abs gc11) (abs gc22))
　　(progn
　　(command "text" p1 hi angd gc1 "")
　　(command "text" p2 hi angd gc2 "")
　　)
　　)
　　)
　　五、程序运行及菜单定制
　　将程序放在Support\子目录下,在AutoCAD环境下用load函数将程序装入；也可用tools/application装入；或者直接将文件放在ACADR14.LSP文件中。这样，在运行AutoCAD时可直接将该程序装入。为方便标注，可在下拉菜单Dimension段增加尺寸公差标注项，具体方法如下：打开菜单文件ACAD.MNU，在**DIMENSION下增加[尺寸公差标注]^C^CGCBZ即可。
　　六、结束语
　　本程序已在AutoCAD R14、AutoCAD2000上调试通过，可函盖全部机械设计中的公差标注类型，可大大提高标注尺寸公差的速度。
　　将常用的公差数值以数据文件形式存贮，利用Autolisp语言编程，自动检索尺寸公差数值来实现尺寸公差的自动标注，是一种很好的手段。