林卫共，田红亮，张 力

AutoCAD在直线度误差实验教学中的应用

林卫共，田红亮，张 力

（三峡大学 机械与动力学院，湖北 宜昌 443002）

运用AutoCAD软件绘制出折线图，根据最小包容原则，作出两条平行直线，再通过两点，标注出尺寸线，该尺寸线的长度就是所求的直线度误差值。传统方法是通过手工作图，用米尺测出两点之间的距离，缺点是误差大，而且容易产生误判。运用AutoCAD软件作图，具有简单、美观、精确等特点。

AutoCAD软件；最小包容原则；直线度误差；实验教学

AutoCAD是由美国Autodesk公司开发的计算机辅助绘图软件包。由于AutoCAD具有容易掌握、使用方便、体系结构开放等特点，在机械、建筑、轻工、航天、军事等设计领域得到了广泛的运用［1］。本文通过实例介绍AutoCAD软件的相关功能，利用这些功能绘制出折线图，根据最小包容原则，作出两条平行直线，再通过两点，标注出尺寸线的长度，此尺寸线的长度就是所测的直线度误差值。这种方法非常方便、简单，而且提高精确度。理解和使用好AutoCAD相关功能将给工程设计人员在绘图和数据处理上带来更大的方便、灵活、美观和快捷。

1 利用AutoCAD作出导轨直线度误差折线图，并求出两点之间的距离

通过1401型平面度检查仪可测得1 m长导轨各节点的数据，如表1所示。该仪器的分度值为：1μm、桥板跨距为：200 mm。

1.1 利用AutoCAD绘制折线图的步骤

1）启动AutoCAD2007后，进入AutoCAD工作界面，对图层进行设计。在菜单栏上点击【格式】，在下拉菜单栏上点击【图层】，弹出【图层特性管理器】对话框，点击新建图层按钮，出现“图层1”框，输入“实线图层”，按回车键结束。再次按回车键，又出现“图层1”框，输入“点图层”，按回车键结束。用相同的方法设置文字图层、标注图层等，颜色、线型、线宽采用默认值，并把实线图层设置为当前层。点击【确定】按钮完成设置，如图1所示。也可以对图层的颜色、线型、线宽等进行设置，这里不再赘述。

表1 在1 m长导轨上，以200 mm为节距测的数据

2）对文字样式进行设置。在菜单栏上点击【格式】，在下拉菜单栏上点击【文字样式】，弹出【文字样式】对话框，单击【新建】按钮，打开【新建文字样式】对话框，在【样式名】框中输入文字样式名称，【文字样式－1】，点击【确定】按钮，返回【文字样式】对话框，在【SHX字体（x）：】下拉列表中选择【gbeitc.shx】，在使用大字体前方框中点击一下，打上勾，在【在字体（B）：】下拉列表中选择【gbcbig.shx】，点击【应用】按钮，点击【关闭】按钮完成设置，如图2所示。

图1 图层设置内容

图2 文字样式设置内容

3）对尺寸样式进行设置。在菜单栏上点击【格式】，在下拉菜单栏上点击【标注样式】，弹出【标注样式管理器】对话框，单击【新建】按钮，弹出【创建新标注样式】对话框，在【新样式名（N）：】框中输入文字样式名称【标注文字】，点击【继续】按钮，返回【新建标注样式：标注文字】对话框，然后对相应的选项卡进行设置，设置内容如下：

（1）设置【直线】选项卡。其基线间距设置为7；超出尺寸线设置为1.5；起点偏移量设置为0.8。其他内容不做修改，以下相同。

（2）设置【符号和箭头】选项卡。箭头大小设置为2。

（3）设置【文字】选项卡。在文字样式下拉列表框中，选中【标注文字－1】。文字高度由2.5改为3.5，从尺寸线偏移由0.625改为0.8。

（4）设置【调整】选项卡。使用全局比例为1。

（5）设置【主单位】选项卡。单位格式为：小数、精度为0、小数分隔符为·。

其他内容可以根据需要进行设置，设置好后，点击【确定】按钮，点击【置为当前（u）：】按钮，点击【关闭】按钮完成设置，如图3所示。

图3 新建标注样式：标注文字设置内容

4）把实线层设置为当前层。在状态区打开正交、对象捕捉及对象追踪功能，再设定对象捕捉模式类型为端点、交点，其他设置为默认值，点击【确定】按钮完成。点击左侧工具栏按钮，在屏幕左下方点击一下，鼠标沿水平方向移动；然后，输入100，按回车键，再次按回车键结束，点击左侧工具栏按钮，在所画直线左端点击一下，鼠标沿垂直方向移动，输入70，按回车键，再次按回车键结束，画出两条相互垂直的直线，X轴长为100，Y轴长为70。X轴代表测点序号，Y轴代表累积值。

用相同的操作方法，重复在命令提示窗口显示：“指定偏移距离或［通过（T）/删除（E）/图层（L）］〈通过〉：”中分别输入21、15、57、33的值，分别画出五条平行于X轴的直线。并删除多余的线条，方法略，如图4所示。

图4 所画的网格，并标明X、Y轴坐标值

6）把X轴与Y轴的交点设置为0点的方法。把文字层设置为当前层，点击左侧工具栏按钮，出现一个带十字叉abc的光标，在X、Y轴交叉下方画一个方框，弹出【文字格式】对话框，将2.5修改为5，然后鼠标在方框中点击一下，输入0，点击【确定】按钮完成。

用相同的操作方法，在Y轴标注出累积值坐标值，并标明累积值的单位为：μm。

7）画出X、Y轴的箭头，画法略。

8）把点层设置为当前层。在菜单栏上点击【格式】，在下拉菜单栏上点击【点样式】，弹出【点样式】对话框，选中第二行、第三列图标，如右边图标所示，其他设置为默认值，点击【确定】按钮，画出各测点序号垂线与各累积值的直线的交点。点击左侧工具栏按钮，用鼠标在两条直线相交处点一下即可。按【Esc】键结束，如图5确定各交叉点的位置，并用带十字叉圆表示。

图5 确定各点的位置，并用带十字叉圆表示

9）采用复制的方法，标注A到E的十字叉圆点的位置。点击右侧工具栏按钮，在命令提示窗口中出现：“选择对象”，此时选中“0”，按回车键，“指定基点或［位移（D）］：”时，选择X、Y轴的交叉点作为基点，进行复制，复制出五个“0”。选中第二个“0”，点击右键，弹出列表菜单，点击【编辑多行文字（I）】，将“0”修改为“A”，点击【确定】按钮完成，依此类推，分别将其他的“0”修改为“B、C、D、E”。

图6 画出折线图和作出两条平行直线，并求出直线度误差值

10）把实轴图层设置为当前层，画出折线。在状态区关闭“正交”，点击右侧工具栏按钮，连接0A相邻两点，接着连结B、C、D、E各点，按回车键结束，就完成了折线的连结，如图6中折线0ABCDE所示。

2 结束语

运用AutoCAD作图和实验数据的处理，可以减少枯燥的数据处理和分析，解决了用传统手工作图、用米尺测量两点之间距离的方法所产生的误差大、容易造成误判等缺点。使用传统方法，同样的实验数据由不同的学生处理的结果可能大相径庭，由于大量的数据和繁杂的数学运算，可能会使学生纠缠于计算、手工作图等步骤，而忽视实验本身的含义，甚至丧失了对实验的兴趣。

利用AutoCAD软件来处理实验数据，有助于实验教学的改进，由单一的知识面转化为多元的知识面，也使得根据实验数据绘制曲线变得非常简单和美观［2－4］。

［1］崔晓利，王新平.中文版AutoCAD工程制图［M］.北京：清华大学出版社，2006.

［2］林卫共，田红亮，张力.Pro/E在测定滑动轴承径向油膜压力中的应用［J］.实验科学与技术，2012，10（6）：33－34.

［3］王嘉宇，陈焱.Origin8.0软件在大学物理实验中的应用［J］.电脑知识与技术，2009（12）：37－38.

［4］陶敏，邓山，王婷乐，等.矩值法和图解法计算山区河流沉积物粒度参数的差异［J］.三峡大学学报：自然科学版，2011，33（6）：27－32.

Application of AutoCAD into Experimental Teaching of Linearity Error Value

LINWeigong，TIAN Hongliang，ZHANG Li
（College of Mechanical and Power Engineering，China Three Gorges University，Yichang 443002，China）

According to theminimum envelope principle，drawing two parallel lines that pass two points by using the software of Auto CAD.The distance of dimension line which bemarked is the linearity error value.The error ofmeasurement brought about by ordinary way is large because had drawing.The software of AutoCAD isworth extending because its simplicity，beauty and exactness.

software AutoCAD；minimum envelope principle；linearity error value；experiment teaching

TH124；G642.423

A

10.3969/j.issn.1672－4550.2014.05.020

2013－09－23；修改日期：2013－10－21

林卫共（1959－），男，大学本科，高级实验师，主要从事机械基础和机电一体化实验教学工作。