Drafting Workbench 實務指南 - 圖面、尺寸、GD&T

CATIA · Drafting

概述

Drafting 是將 3D 模型轉換為 2D 生產圖面的 workbench。本頁面涵蓋 Sheet、View 構成、Section/Detail、尺寸、Annotation、GD&T(FTA)連動,以及在 3D 變更時讓圖面自動更新的實務運作方法。

Assembly/Part Design 本身內容請分別參考 02、03 頁。

1. 開始 Drafting 與 Standard 設定

路徑:File → New → Drawing 或 Start → Mechanical Design → Drafting。

在對話框中先決定四項。

項目選項實務提示
StandardISO / ANSI / JIS / ASME / GB / DIN國內製造業原廠以 ISO 為基本,美國出口用 ASME
Sheet StyleA0~A5, Letter, Legal, Custom建議使用搭載公司標準標題欄的 Custom 範本
Scale1:1, 1:2, 2:1 …大型零件 1:2/1:5,精密零件 2:1/5:1
OrientationLandscape/Portrait依標題欄格式選擇

提示: 將包含公司 Logo、標題欄、圖號規則的 .CATDrawing 範本做成一次後,註冊於 Tools → Standards → Drafting 路徑,團隊成員每次 New 時就會以相同格式開始。若無範本開始,每張圖面的區塊會有細微差異,品質管理會崩潰。

注意: Standard 中途變更非常受限。部分尺寸樣式綁定於 Standard,中途更換時版面可能崩壞,因此須在專案開始時點確定。

2. View 建立體系

Insert → Views 選單或 View 工具列。

  • Front View — 在 3D 中選擇起始面所建立的基本正面圖
  • Projection View — 以 Front 為基準的左/右/上/下/等角投影(注意 ISO 1st angle vs 3rd angle)
  • Auxiliary View — 垂直於傾斜基準面投影。傾斜孔、傾斜凸緣必備
  • Isometric View — 等角輔助
  • Section View / Section Cut — 剖面。支援 Offset Section(Z 字形)與 Aligned Section(旋轉展開)
  • Detail View / Detail View Profile — 以圓形或自由邊界放大
  • Clipping View — 只顯示 View 的部分區域
  • Broken View — 長軸、長樑中間省略
  • Broken-out Section — 局部剖面(局部內部露出)
  • Unfolding View — Sheet Metal 展開 View
  • View From 3D — 將 FTA 等 3D Annotation 直接帶入

提示: Section 方向相反時 Section Line 右鍵 → Reverse Direction。標籤(A-A, B-B)後綴也可在 Properties 中手動編輯。

注意: ISO(1st angle)與 ANSI(3rd angle)的投影配置相反。與海外合作方交換時 Sheet 屬性的 Projection Method 必須明記於文件以免混淆。

3. Section 與 Detail 實務

3.1 Section 構成

Section Line 可以 2 點以上 Polyline 繪製,每點折彎就會變成 Offset Section。剖面會自動填入剖面線,依材質的剖面線樣式可於 Properties → Pattern 變更。

  • Aligned Section — 對稱旋轉零件(齒輪腹板孔)的旋轉展開剖面
  • 3D Section Callout — 直接帶入 3D 中 Annotation 過的 Section Plane

3.2 Detail View 重新配置

Detail View 建立後仍可拖曳原始 View 的 Detail Profile(圓形邊界線)調整範圍。也可以將 Profile 本身移至其他 View(特別是在 3DEXPERIENCE 中更靈活)。

提示: 要以自由草圖邊界取代 Detail 圓時,選擇 Detail View Profile 並以 Sketch 定義邊界。用於放大非圓形區域很有用。

4. Dimension(尺寸)

自動尺寸工具會根據選取的邊、面類型自動判斷距離/角度/半徑。

工具用途
Dimension通用。自動推論選取要素類型
Chained Dimension連鎖尺寸(首尾相接)
Cumulated Dimension從基準點累計的尺寸
Stacked Dimension單一基準、複數延伸線
Length/Distance直線距離
Angle角度
Radius/Diameter半徑/直徑
Chamfer倒角單行標記
Thread螺紋規格自動標記
Coordinate座標尺寸(多點尺寸表)

提示: 選取尺寸後右鍵 → Properties → Value 頁籤可編輯 Tolerance、Prefix、Suffix、Fake Value。

Fake Value 用於分離圖面標記與實際 3D 尺寸,例如在模具圖面上標記收縮率修正。濫用會成為 3D-2D 不一致的原因,因此須在 Notes 註明理由。

注意: 以 Chained Dimension 累計公差時末端公差會發散。功能尺寸(Functional Dimension)從 Datum 以 Cumulated 直接抓較為安全。

5. Annotation(註解)

  • Text / Text with Leader — 一般文字。可附加引線
  • Balloon — 氣球(零件編號)。與 BOM Table 自動連動
  • Datum Feature / Datum Target — 基準
  • Geometrical Tolerance — GD&T 框(參考 6.6)
  • Roughness — 表面粗糙度符號(Ra, Rz, Rmax)
  • Weld — 焊接符號(可自動匯入 Weld Design Annotation)
  • Table — BOM/修訂紀錄/其他表格

提示: Balloon 除手動配置外,也可用 Generate Balloons 指令對 BOM 中所有零件一次性賦予。在大型組立圖面中大幅節省時間。

6. GD&T 與 FTA 連動

6.1 FTA(Functional Tolerancing & Annotation)流程

在 Start → Mechanical Design → Functional Tolerancing & Annotation 中直接對 3D 模型賦予公差、基準。之後在 Drafting 中以 View from 3D 帶入,3D 註解會原樣出現在 2D 圖面。

6.2 幾何公差符號

符號意義類別
—直線度(Straightness)形狀
⏥平面度(Flatness)形狀
○真圓度(Circularity)形狀
⌭圓柱度(Cylindricity)形狀
∥平行度(Parallelism)方向
⊥垂直度(Perpendicularity)方向
∠傾斜度(Angularity)方向
⌖位置度(Position)位置
◎同心度(Concentricity)位置
⌯對稱度(Symmetry)位置
⌓輪廓度(Profile of Line/Surface)輪廓
↗圓周偏擺(Runout)偏擺
⌰總偏擺(Total Runout)偏擺

6.3 設定提示

路徑:Tools → Options → Mechanical Design → Functional Tolerancing and Annotation → Manipulators。

若全部開啟 Dimension Manipulator 項目,引線移動、旋轉會變自由。預設設定有部分關閉,常讓人覺得框被固定住。

注意: GD&T 不是單純的圖面裝飾。根據基準優先順序(A|B|C)與 MMC/LMC 符號選擇,實際的檢驗方法與允許空間會不同。若設計意圖未正確傳達,量產階段會產生檢驗基準爭議。

7. Text Style 與 Sheet 管理

7.1 Text Style / Dimension Style

於 Tools → Standards → Drafting 可編輯字型、字高、箭頭大小、延伸線間距等樣式。基於 XML,因此由 IT 部門製作一次公司標準並派發的方式有效率。

7.2 Sheet 構成

  • Main Sheet — 實際作業區域
  • Background View — 標題欄、公司 Logo、框線所在的固定圖層。以 Edit → Background View 切換
  • Working View — 尺寸、View 所在的活動圖層。以 Edit → Working Views 回到

提示: 在 Background View 中以 Link to Excel 將標題欄的部分儲存格(圖號、版次、作者)從 Excel 帶入時,整個團隊的圖面資訊管理會集中化。

7.3 Sheet 複製

Sheet 分頁右鍵 → Duplicate。連同既有 View、尺寸整個複製。方便量產類似圖面。

8. 3D 變更因應與圖面更新

修改 3D 模型後若圖面未自動反映,請檢查以下項目。

  • 勾選 Tools → Options → Mechanical Design → Drafting → General → Synchronize Views during Update
  • 執行 Edit → Update 或工具列的 Update All Views
  • Drafting 與 3D 的 Link 可於 Edit → Links 確認。Part 名稱、路徑變更時以 Replace 重新連結
  • 若尺寸是參考 3D 邊的 "Driving Dimension" 方式,3D 值變更時尺寸也會自動更新

注意: 即使整個圖面 Update 成功,Annotation(文字、GD&T)也可能因 3D 結構改變而成為孤兒。大幅 3D 變更後,須有以肉眼逐一確認圖面的流程。

9. Drafting 實務提示彙整

  • 隱藏 Views Frame — 輸出前務必 Hide View 邊框
  • Dress-up — 中心線(Center Line)、螺紋線、箭頭以 Dress-up 工具手動賦予
  • Multi-View Projection — 含 FTA Annotation 的 3D 可自動生成必要的視圖
  • BOM 自動化 — Insert → Generation → Bill of Material → 選取範本 → 更新時自動
  • PDF 輸出 — File → Print → Microsoft Print to PDF 或維持 ISO-A3 設定
  • 禁止標記計算尺寸原則 — 濫用 Fake Value 是檢驗不一致的原因

10. 圖面圖層與 Overload

圖面也可以像 Part/Assembly 一樣管理圖層、可見性。

  • Layer Filter — Tools → Visualization Filters。只顯示/列印特定圖層
  • Graphic Properties — 對要素個別賦予顏色、線型、線寬
  • Overload Properties — 在 View 層級一次重新指定

提示: 訂定公司標準圖層(例:1=外形線、2=隱藏線、5=中心線、9=尺寸),不同工程師繪製時輸出結果也會一致。

注意: 直接將顏色插入要素,不如使用基於圖層的 Graphic Properties,在維護上遠為有利。

11. 標題欄與屬性連結

公司標準標題欄配置於 Background View,將儲存格值與 Part/Product 的 Property 自動連結可減少失誤。

  • Insert → Drawing → Link to 3D Properties — 將 Part Number、Description、Revision 等連結至標題欄文字
  • Link to Excel — 以 Excel 管理標題欄儲存格
  • Insert → Text → Text With Leader — 註解統一為含引線文字

提示: 核准者、作者、審核者姓名不要手動輸入,而是作為 .CATDrawing 的 Environment Parameter 拉出,讓團隊成員只輸入自己姓名一次。

12. 圖面輸出與 PDF 品質

  • Page Setup — 務必事先確認 Sheet Size、Orientation、Margin
  • Print to File — PDF 建議 300dpi 以上
  • Line Thickness Table — 於 Tools → Standards → Drafting → Thickness Table 對應。調整實際輸出粗細
  • Gray/Color — 為防止黑白印表機上淺色印得模糊,勾選 Gray Conversion

注意: 將圖面 PDF 寄給海外合作方時,若含有未 Flatten 的註解(Comment/Markup),敏感資訊可能外洩。交付用 PDF 務必 Flatten。

13. 常見 Drafting 問題

症狀原因解決
3D 變更後圖面未更新Synchronize 選項關閉Tools → Options → Drafting → Synchronize 勾選
尺寸顯示為 "?"參考邊刪除Edit → Links 或重新生成尺寸
Section 剖面線方向偏移材質樣式不一致Properties → Pattern 重新指定
Balloon 號碼與 BOM 不一致Balloon 固定號碼手動編輯以 Generate Balloons 重新生成
GD&T 框無法編輯綁定於 FTA 3D 原檔於 FTA 中修改後重新生成 View
部分標題欄文字缺失Link 斷裂重新連結 Link to 3D Properties

提示: 圖面品質問題中超過 70% 的原因是「3D 變更引起的 Link 同步」。將 Edit → Links 檢查納入定期例行作業。

14. 格式交換與合作方因應

將圖面輸出至外部時,須理解各格式的特性。

  • PDF — 檢視器相容性最佳。Flatten 後交付
  • DWG/DXF — AutoCAD 相容。尺寸、Annotation 部分樣式可能遺失
  • TIFF/PNG — 高解析度影像。掃描用
  • 3D PDF — 3D 模型 + 圖面整合。合作方評審方便但檔案大

提示: 匯出為 DWG 時須於 Tools → Options → Compatibility → DXF 設定中調整 Polyline/Spline 轉換方式與 Text Mapping,2D 版面才會正常對齊。

注意: 將公司內尺寸樣式、圖層體系原樣匯出為 DWG 時,合作方在自己的環境中色彩、線寬會錯亂是常見現象。匯出前請合作方確認一份測試 DWG 的程序是必要的。

15. 現場實戰提示彙整

  • Drawing 範本 5 件組 — 分別製作 A4/A3/A2/A1/A0 並註冊。新增 Sheet 時只需選擇
  • Revision 管理 — Revision Block 以獨立 Sheet 管理。變更時追加 Row
  • Notes 標準化 — 將「一般公差:ISO 2768-mK」「表面粗糙度:Ra 3.2」「材質:STEEL S45C」等共通註解以 Catalog 儲存
  • 尺寸複製 — 可以 Ctrl+拖曳複製尺寸。保留 Style
  • Quick View Create — 將 3D Part 中已宣告的 Front/Top/Right Plane 存為 Named View,即可在 Drafting 中以 View From 3D 直接帶入
  • Assembly Drawing — Exploded View 先在 Product 製作 Scene 或 Enhanced Scene 再帶入 Drafting 的流程穩定
  • Welding Symbol 自動化 — 以 Weld Design 將焊接資訊放入 3D 並在 Drafting 自動擷取

實務檢查清單

  • 是否已註冊公司標準 Drafting Sheet 範本
  • Projection Method(1st/3rd angle)是否明記
  • Dimension Style、Text Style 是否與團隊標準一致
  • Section 方向與標籤是否符合實際檢驗意圖
  • GD&T 框的基準優先順序是否符合設計意圖
  • 3D 變更後 Synchronize Views during Update 是否開啟
  • 隱藏 Views Frame 後輸出 PDF
  • BOM Balloon 是否以 Generate Balloons 全面匹配
  • FTA 3D 註解是否完整傳播至 2D
  • 使用 Fake Value 時是否於 Notes 記錄理由
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