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设计院1十年的CAD制图攻略

设计院来了个年轻人

――如果跟着我每一步都做完之后,你还不懂CAD制图比例,那你就过来掐死我吧
――谨以此文送给刚刚毕业的学生朋友们,祝你们工作顺利 from 爱你们的猪小宝
――我多么希望我刚毕业的时候能够看到这么一篇攻略!!!恨不能把这个给十年前的我自己看一看!!!
――真正的「多图预警」,如果您手机流量有限,请在 wifi 环境下继续阅读。

小王是个刚到设计院的年轻人,刚刚大学毕业,专业是土木工程,在学校里也上过制图课,不过都是着力于画法几何和制图规范部分,实际的绘图经验并不多。虽然毕业设计也需要绘制图纸,但是借鉴了一下往届学长的图纸,比着葫芦画瓢,不明白的地方请教同宿舍的大神,稀里糊涂的也就毕业了。

来到设计院头几天,都是闲着没事看规范和自学。看来CAD是设计工作里非常重要的一部分,所以小王上网自学了很多CAD制图攻略。据说网上有一个叫猪小宝的很有一套,在一个叫什么知乎的网站写了一个CAD制图的教程,小王打开网页特意好好阅读了一番。

按照猪小宝的教程,最最关键的一点,就是要弄明白「现实世界」「CAD 的虚拟模型空间」「打印出来的纸质图纸」这三个世界之间的关系。弄明白了这个,一切就迎刃而解了。

「现实世界」和「打印出来的纸质图纸」都是看得见摸得着的,你可以用尺子去量现实世界里的建筑物,你也可以用尺子去量打印出来的纸质图纸上面的线段长度。而「CAD 的虚拟模型空间」只存在于电脑里,是一个数字文件而已,没有任何物理意义。而所谓的各种比例,就是这三个世界之间互相转换的标准。

既然有三个世界,事实上按照排列组合,它们互相之间一共有三个比例,分别是

  • 「现实世界」和「打印出来的纸质图纸」之间的比例,一般称为「图纸比例」,也就是制图规范上的1比100、1比50、1比25等等。

  • 「现实世界」和「CAD 的虚拟模型空间」之间的比例,一般称为「绘图比例」,为了方便起见,一般都是1比1。

  • 「CAD 的虚拟模型空间」和「打印出来的纸质图纸」之间的比例,一般称之为「打印比例」,比如同样的CAD文件,我可以把它缩小打印在一张A4纸上自己看,也可以放大打印在A1纸上当海报用,这个比例一般视实际情况而定。(可以简单理解成冲印照片,同样的底片,可以印2寸的小照片,也可以印巨幅的大海报)。

读完猪小宝的教程,小王信心满满,觉得自己完全没有问题了。

这一天,主任过来跟小王说「小王啊,来了好几天了吧,先画个门卫传达室练练手吧。」

小王激动的想,终于有活干了,现学现卖、大显身手的时候到了,信心满满的打开 AutoCAD。按照猪小宝的教程,绘图按毫米尺寸输入,传达室在「现实世界」中宽4米,也就是4000毫米,在 「CAD 的虚拟模型空间」里输入4000;长3米,在CAD里输入3000,柱子截面400毫米乘以400毫米,在CAD里就是400乘以400的正方形……把所有需要绘制的图形全部按照这个方法绘制,这时候的图面是这样的:

注意,截止到这一步为止,只需要考虑「现实世界」和「CAD 的虚拟模型空间」这两者的关系,完全不需要考虑「打印出来的纸质图纸」。理论上来说,你可以用任何比例关系来连接「现实世界」和「CAD 的虚拟模型空间」。但是最最方便的,无疑是1比1,也就是「现实世界」里4000毫米,「CAD 的虚拟模型空间」里也相应的是4000,直接输入,完全不需要任何人为的换算。

制图必须要有条不紊,必须要井井有条,这样才能做到以不变应万变,随时可以轻松满足各种变更要求。为了做到这一点,首要的就是要有图层管理的概念。图形在绘制的时候必须严格的放到相应的图层里。比如小王就是采用的猪小宝教程里推荐的结构图纸图层格式:

图纸的图形有了,也就是说,我们已经把「现实世界」反映到了「CAD 的虚拟模型空间」里,下一步就是把「CAD 的虚拟模型空间」反映到「打印出来的纸质图纸」里了。为了输出图纸,我们必须考虑图面的美观、图纸的易读性等等,比如我们要添加轴线号码、标注尺寸、说明文字、细部详图等等。

首先第一步就是要确定「打印出来的纸质图纸」跟「现实世界」的比例,一般来说,结构专业的图纸比例为1比100,小一点的建筑也可以做1比50,详图的比例可以是1比25或者20。确定了整张图纸的比例之后,就可以根据这个比例在图面上放图框、放标注、放文字说明了。放心,选错了图纸比例也不要紧,后面随时可以轻松修改。小王认为图纸比例应该是1比100,先按照这个比例画起来。

图纸比例是1比100的意思其实是说,图纸上标注4000毫米,实际打印出来的图纸上用尺子量是40毫米。换言之,图纸上40毫米的线段,表示现实世界里的长度是4000。而CAD与现实世界是1比1的,所以CAD里的长度其实是也是4000。也就是说,CAD里的一切长度,都是纸质图纸的实际测量长度再乘以100。因此,图纸上2.5毫米高的字体,在CAD里其实是250高。

第二步可以考虑标注尺寸,先按照制图规范里的要求设置合适的标注样式,比如字体的大小、尺寸线的长度、箭头的大小等等。

把文字的高度设置为2.5(对应现实纸质图纸中的2.5毫米),从尺寸线偏移设置为1(对应现实纸质图纸中的1毫米)。

超出标记设置为2(对应现实纸质图纸中的2毫米),超出尺寸线2(对应现实纸质图纸中的2毫米),起点偏移量1(对应现实纸质图纸中的1毫米)。
测量单位比例设置为1,因为「现实世界」和「CAD 的虚拟模型空间」之间的关系是1比1,现实中的1000毫米就对应CAD中的1000。

最关键的一步,将标注特征比例的全局比例设置为100。意思就是说,对所有上面定义的字体大小、箭头大小、尺寸线长度统统乘以100。这样字体高度在标注样式里定义为2.5,乘以这个100的标注特征比例,在「CAD 的虚拟模型空间」里字体高度就变成了250。

至此小王设置好了这个名为「100@100」的标注样式,然后用这个标注样式,标注已经画好的图形。

接下来是说明文字,按照制图规范,说明文字的大小大约为3毫米,标题文字可以是7毫米左右。也就是说,说明文字在CAD里的实际尺寸是300和700,这样换算过1比100的比例之后,文字的

高度刚好是3毫米和7毫米。

设定好文字样式、字体、倾斜、宽度比例等等:

然后输入说明文字,文字的高度设定为300,对应纸质图纸中的3毫米。

作为验证,如果你放一个标注尺寸在文字旁边的话检查一下文字的高度的话,尺寸应该是300。

然后就该放轴线号码了,方法有很多,比如可以把轴线圆圈做成属性块。属性块的文字大小设置为500,对应纸质图纸上的5毫米;圆圈的直径为800,对应纸质图纸上的8毫米;对正可以设置为布满,这样数字轴号会自动调整宽度。把轴线的数字标号设置为块的属性:

然后把这个属性块复制到每一个需要轴号的地方,双击,然后输入新的轴号值:

同样的道理,图纸的标题也可以做成带属性的块,图纸标题和图纸比例由你输入,下面的横线可以拉伸来适应不同长度的图纸标题。

这个标题块的效果在图纸空间里就是这样的,输入完图纸标题的文字之后,鼠标一拉底下的横线,把横线的右端点和比例数字拉到文字最右边就可以了:

如果标题的文字长度发生了变化,可以随时拉伸底下的横线:

设置完标注、文字、轴号、标题之后,小王的图纸变成了这样:

至此,图纸的内容算是基本完成了,下一步就是把「CAD 的虚拟模型空间」变成「打印出来的纸质图纸」了。为了打印图纸,第一步要做的就是确定打印到多大的纸上,是A4还是A1,横着打还是竖着打?

我们已经知道,CAD 里的300相当于纸质图纸中的3毫米,所以反过来,纸质图纸上的3毫米相当于CAD里的300。一张A4纸的大小是297毫米乘以210毫米,所以相当于CAD里的29700乘以21000。小王就在CAD里画了一个29700乘以21000的长方形,作为A4纸的图框:

再加上图纸的图签和图纸的说明文字,就大功告成了:

下一步就是要打印这张图纸了。图纸的大小是A4纸,所以在打印机里选择A4纸;A4 纸的实际大小是297乘以210毫米,在CAD里的大小是29700乘以21000,所以打印的时候的打印比例选择1比100。打印范围选择窗口,然后用鼠标框选这个图框的范围:

打印出来的效果就是这样的:

把这张图纸打印出来,用尺子量一下1号轴线和2号轴线之间的距离,应该是正正好好40毫米;量一下平面图里的说明文字的高度,应该大约是3毫米左右。

小王拿着这张打印出来的图纸,跑去找主任。主任看了之后说,「小伙子干活很麻利嘛,图面也不错。不过呢,咱这是个小传达室,你又用的是A4的图纸,这个在工地上看起来不太方便,跟咱们这个项目其它的图纸也不配套。这样吧,你改成A3的图纸,图纸比例从1比100改成1比50。好不好?」

小王回到自己的桌子前面,开始修改图纸。把图纸比例从1比100改成1比50,到底需要修改哪些东西呢?需要修改图形吗?不需要,因为图形只是「现实世界」和「CAD 的虚拟模型空间」的映射,跟图纸比例完全无关,不论图纸的比例是多少,「现实世界」和「CAD 的虚拟模型空间」之间都是1比1的关系。

这时候需要修改的,仅仅是尺寸标注、文字、标题、轴号这些东西。所以,小王返回到上面这一步:

根据主任的意见,小王把图纸比例修改为1比50。首先要修改的就是尺寸标注,原先的标注样式是100@100,现在新建一个名为 50@50 的标注样式,其余均不变,仅仅把标注特征比例从原先的100改为50。

注意,测量单位比例并不需要修改。因为这个比例因子只跟「现实世界」和「CAD 的虚拟模型空间」之间的比例有关,跟纸质图纸的图纸比例无关。

定义好这个新的50@50的标注样式之后,把原来的100@100的标

注样式改为这个新的50@50的标注样式,调整一下标注的位置。对比一下横向轴线尺寸标注和纵向轴线尺寸标注的区别,其中看上去变小了的那些已经改为了 50@50,看上去比较大的那个还没有修改,仍然为100@100。

如果图纸非常大、非常复杂,不需要用鼠标一个一个点,只需要用快速选择,选择条件为「所有标注样式等于100@100的尺寸标注」,把它们全部选中之后,一次性把它们的属性修改为 50@50就行了。

这样一来,所有的尺寸标注都一次性被修改为了新的50@50样式,再调整一下标注的位置,尺寸标注就调整好了:

接着再修改图纸里的说明文字,原先是300高的文字,对应于300除以100等于3毫米;现在图纸比例变成了50,所以文字高度在CAD里应该设置为150,对应于150除以50等于3毫米。同样用快速选择,把图纸里所有300高的文字统一修改为150:

选中之后,把高度属性修改为150,修改之后的效果是这样的:

下一步就是修改轴号和标题,同样的道理,小王需要把这些也缩小到原来的二分之一。因为这些都是带属性的块,所以可以快速选择这些块。如果图形很复杂,可能还有别的图块,这时候就可以用名称属性作为选择的判断条件,然后一次性把这些块的比例修改为0.5:

在这里把所有的X、Y、Z 比例改为0.5。

把比例设置为0.5之后,为了图纸的美观,再调整一下轴号的位置,这时候的图面是这样的:

同样的道理,把标题块也缩小为原来的二分之一,别忘了把标题里的图纸比例这一项也改为1比50。再调整一下图面的位置,最终完成的图纸部分是这样的:

下面就是图框的问题了。现在小王需要用A3的图纸,一张A3纸在现实中的大小是420乘以297毫米。现在CAD 里的150相当于纸质图纸中的3毫米,所以反过来,纸质图纸上的

3毫米相当于CAD里的150。所以一张A3纸的大小相当于CAD里的21000乘以14850(420乘以50等于21000,297乘以50等于14850)。小王就在CAD里画了一个21000乘以14850的长方形,作为A3纸的图框:

接下来就是把图签放进来,注意,同样要整体缩小到原来的二分之一:

至此,整张图纸的修改就完成了,在打印机里把纸张大小设置为A3,打印比例设置为1比50:

图纸打印出来就是这样的:

我们把上面两张纸质图纸放在一起,做一个比较:
在「打印出来的纸质图纸」世界里,上面的是一张A4图纸,图纸比例是1比100;下面的是一张A3图纸,图纸比例是1比50。如果你拿尺子量一下,所有的文字高度、标注尺寸的大小、标题的大小、图签的大小都是一样的。唯一的区别就是小房子放大了两倍,1号和2号轴线在上面图纸里的实际量出来的距离是40毫米,在下面图纸里量出来的是80毫米。对比一下两张图,是不是下面这个A3的更清晰更醒目呢,看来主任还是有道理的。


但是在「CAD 的虚拟模型空间」里,这两张图纸的对比是这样的。上面的是A4的1比100的图纸,下面的是A3的1比50的图纸。这两张图纸唯一相同的地方就是小房子是一样大的。剩下的文字高度、标注尺寸的大小、标题的大小、图签的大小这些东西,下面的统统都缩小了两倍。

对比一下「CAD 的虚拟模型空间」和「打印出来的纸质图纸」,小王把上面一张原样打印(1比100),就得到了图纸比例为1比100的A4图纸;把下面一张放大两倍打印(1比50),就得到了图纸比例为1比50的A3图纸。从而实现了在这两张「打印出来的纸质图纸」上,文字、标注、标题、图签一样大,但是小房子放大了两倍。


小王拿着这张新的A3图纸再去找主任,主任一看,「吆,这么快就做好了,不错不错。恩,有了平面剖面了,再加一个柱子和基础的详图吧,一般用1比20的,就放到同一张图纸上。怎么样?」

小王回去接着画图。首先要先把柱子和基础详图的样子画出来,也就是建立「现实世界」和「CAD 的虚拟模型空间」的关系。

这几个详图的图纸比例是1比20,而平面图和剖面图的图纸比例是1比50,这意味着在不改变其它设置的前提下,这两个详图需要在平面剖面图的基础上放大2.5倍(50除以20等于2.5)。

先别忙缩放,如果直接缩放的话,万一今后需要再修改怎么办呢?比如要把柱子改成500的,或者基础改成950的,基础厚度改成250的。这个时候,小王需要先把这几个详图制作成块,然后再缩放这个块。

比如把这个框架柱的详图定义为一个名叫「这是框架柱详图」的块,因为后面还需要缩放操作,块单位最好设置为无单位。

同样,把基础的详图也定义成块。

把这两个详图的块放大2.5倍,然后调整到合适的位置:

如果后面需要修改这两个详图的内容,只需要双击这个块,然后在块编辑器里修改即可,比如小王发现自己忘了画轴线了,就用块编辑器给这两个详图添加了轴线:

或者也可以用块的在位编辑,先画好轴线和圆圈,然后添加到块里面:

保存对这两个块的编辑之后,现在的图纸是这个样子的:

接下来就是要给这两个详图添加尺寸标注了。能不能直接用50@50这个标注样式呢?恐怕不能,因为我们把详图放大了2.5倍,这时候如果还用50@50,结果就是下面这样,这显然不是小王想要表达的详图尺寸:

应该怎么办呢?可以新建一个标注样式,名字叫做20@50,意思就是1比20的详图用在1比50的平面图里。跟50@50相比,只需要修改一个地方,也就是把测量单位比例从1修改

小王说,「那总工您说这个制图为什么这么重要?」

总工说,「其实咱们行业里很多人有偏见,认为重要的是计算分析,图纸嘛随便画画就行。其实制图是非常重要的,是咱们工程师的语言,你设计的再好,图纸画的一塌糊涂,乃至出现了严重的低级错误,那不是前功尽弃了嘛。不一定每个工程师都要自己画图,但至少每个工程师都要有自己画好图纸的能力。」

小王说,「我听说BIM很快就要大规模推广了,那咱还需要这些吗?」

总工说,「BIM 当然是好事,不过我觉得道理都是相通的。一个人用不好CAD,那我很难想象他能用好BIM。这些工程制图、建模软件不是机械性的操作,你要考虑如何组织整个项目,如何方便快捷的应对变更,如何又快又好的完成项目,如何能够团队合作,一个图形文件临时换人接着做能够无缝衔接。这些都是学问,我觉得这BIM和现在的CAD是相通的。」

小王说,「是啊是啊,咱们行业节奏有时候是很紧迫的,提高效率很重要。」

总工说,「我刚工作那会儿,我就记得有同事不会设置标注样式,尺寸标注都是从不同的图纸文件里拷贝过来的,有的大有的小,标注特征比例、测量单位比例也更不相同。打开这样的图形文件,光图层就得有一百个,各种名字的都有,怎么 pu 都 pu 不完。遇到要修改的时候,有人甚至用格式刷,拿着鼠标一个一个的点,一个大项目那么多图纸,光点鼠标就能点一个小时,这还难免点漏了,有的地方没改过来。其实你制图的时候设置好标注样式、设置好图层,需要修改了,一个快速选择,一个属性修改,2秒钟的事情。有人觉得设置这些样式多麻烦,其实磨刀不误砍柴工,真的,画的时候用点心,后面修改的时候能节省无数的时间。」

小王说,「是呀,我练了这一次,也觉得很重要。小项目尚且如此,就更不要说大项目了。」

总工说,「哎呦,跟您聊天都忘了时间了,我得走了,接我媳妇下班去。」

小王说,「您慢走,我也得去接我女朋友啦!」

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