第1章电气CAD绘图基础(1-2课时)

建筑消防工程2023/7/26考核方式与要求1．课程：考试课2．考试形式：闭卷3．成绩的计算方法：平时成绩40%+考试成绩60%。参考书：《电气工程CAD》,刘增良，刘国亭主编《电气工程CAD》,江晓安主编课程说明

第1章电气CAD绘图基础本章引言图样是“工程界的技术语言”，为了便于技术交流和指导生产，就必须有一个统一的规定。本章将介绍国家标准对于图样的画法、图线、尺寸注法等，作出的统一规定，这些内容是我们识绘工程图样需要遵守的基本规定。本章还介绍了绘图工具的使用、平面作图的基本技巧和方法。本章重点了解国家标准《技术制图》、《机械制图》、《电力工程制图》的有关规定；绘图工具及其使用方法；

1.1电气制图的一般规定标准是为在一定的范围内获得最佳秩序，对活动或其结果规定共同的和重复使用的规则、导则或特性的文件。我国的标准体系分为国家标准、行业标准、地方标准、企业标准四级。我国国家标准的编号由“标准代号、标准顺序号、批准年号和标准名称”组成，例如：GB/T17453-2005技术制图图样画法剖面区域的表示法”。“GB”表示强制性国家标准，“GB/T”表示推荐性国家标准；“17453”为标准顺序号，“2005”为标准批准年号。在我国现行的国家制图标准的体系中，《技术制图》标准是处于最高层的标准，《机械制图》、《电力工程制图》、《建筑制图》等标准是根据各专业领域的特点，在《技术制图》标准的基础上进行的必要的、技术性的具体补充。在使用标准的过程中我们应及时查用现行有效的、最新的相关标准文本。【目的与任务】：了解国家标准中有关制图的规定，树立标准化意识，为正确识绘工程图作好准备。

一、图纸幅面和格式（GB/T14689-1993）

绘制图样时，应优先采用表中所规定的图纸基本幅面。必要时，也允许由基本幅面的短边成整数倍增加幅面。简单地归结为：A0图纸是A1图纸的两倍，A1图纸是A2图纸的两倍，以此类推。图纸幅面尺寸

A0（

8411189）A1（

594

841）A2

（

420

594

）

A3（

297

420

）A4……A1（

594

841）图纸幅面尺寸

二、图框格式图框线表示了图纸绘图范围，用粗实线绘制，图框的格式分为有装订边框和无装订边框两种，边距尺寸根据不同的图纸幅面变化，如下图所示图样格式及边框画法留装订边的图框格式图样格式及边框画法不留装订边的图框格式特点不留装订边的图框格式①每一张图样都需要用粗实线绘制边框线；②边框线的格式分为需要装订的边框格式和不需要装订的边框格式。③图幅的对中符号与分区。三、标题栏及配置每张图纸上都必须画出标题栏，标题栏的内容、格式和尺寸如下图所示。标题栏的位置应位于图纸的右下脚。①标题栏中的文字方向为看图的方向（标题栏位于图纸的右下角）。②按方向符号指示的方向看图，即令画在对中符号上的等边三角形位于图纸下边后看图（标题栏位于图纸右上角）。

标题栏及明细栏的格式及尺寸学生作业用图标题栏格式四、对中符号与方向符号五、图幅分区为了便于确定图上内容的位置及其他用途，一些幅面较大、内容复杂的工程图要进行分区。图幅分区时，分区数应是偶数，每个分区段长度不宜小于25mm，但不宜大于75mm。分区竖向应用大写拉丁字母自上而下顺序编号，横向应用阿拉伯字母自左至右顺序编号，并应沿图框线外侧书写比例（GB/T14690-1993）1、术语

比例：图样的比例是图中图形与其实物相应要素的线性尺寸之比。

原值比例：比值为1的比例，即1：1；放大比例：比值大于1的比例；

缩小比例：比值小于1的比例；2、比例系列

国家标准规定的优先选用的比例和允许选择的比例见下表。绘图时应尽量采用原值比例。

比例（GB/T14690-1993）国标推荐比例系列3、比例的标注①比例符号应以“：”表示。②不论采用何种比例，图样中表住的尺寸数值必须是机件的实际尺寸，与图样的准确程度、比例大小无关③比例一般应标注在标题栏中的比例栏内。必要时，可在视图名称的下方或右侧标注比例比例（GB/T14690-1993）标注例题：图样无论放大或缩小，在标注尺寸时，应按机件的实际尺寸标注。当某一个视图需采用不同比例时，必须在该视图的上方注明另采用的比例1、基本要求①图样中书写的字体必须作到：字体工整，笔画清楚，间隔均匀，排列整齐。②字体的号数，即字体的高度（单位为毫米）。

分为20、14、10、7、5、3.5、2.5、1.8八种。字体的宽高比为1：。

斜体字字头向右倾斜，与水平线约成75°角。图样上的汉字应写成长仿宋体，并应采用国家正式公布推行的简化字。字体（GB/T14691-1993）

长仿宋体汉字示例数字和字母数字和字母分为A型和B型。字体的笔画宽度用d表示。A型字体的笔画宽度d=h/14,B型字体的笔画宽度d=h/10。在同一图样上，只能采用一种型式的字体。数字和字母可写成斜体和直体。斜体字字头向右倾斜，与水平基准线成75。数字及字母的A型斜体字示例数字及字母的A型斜体字示例字体综合应用示例图线（GB/T17450-1998）BG/T4457.4—2002）基本线型及其可能的变形绘制图样时，应采用技术制图标准规定的图线。图线基本线型共有15种，其中01是连续线，02～15为不连续线。常见的线型有粗实线、细实线、波浪线、细点画线、虚线、双折线、双点画线等，如下表所列：一、图线的种类图样中常用图线型式及应用二、图线画法及注意事项图线画法及应注意的问题①同一图样中，同种类型的图线宽度应一致；②虚线、点画线和双点画线的线段长度、间隔应各自大致相等，其推荐值见前表内数值；点划线和双点划线中的点是极短的一横，不要画成小圆点，且点与划应一起绘制；线的首末两端应该是长画，不应画成点。③当虚线为粗实线的延长线时，在分界处应稍留间隙。除此之外，两图线相交应画成线段相交。④在较小的图形上绘制点划线或双点划线有困难时，可用细实线代替。图线的交、接、切处的规定画法图线与图线相切，应以切点相切，相切处应保持相切两线中较宽的图线的宽度，不得相割或相离。点画线应交于画线处，点画线的首末两端是长画而不是点，并应超出图形2～3mm。虚线与虚线或实线相交，应相交于画线处，不得留有空隙。错误正确图例画法二、图线应用举例尺寸注法尺寸标注的基本要求：完整：所标注的尺寸不遗漏，不重复。正确：要符合国家标准的有关规定。清晰：尺寸布置要整齐、清晰，便于阅读合理：所标注的尺寸方便进行度量。一、尺寸标注的基本原则

机件的真实大小应以图样上所注的尺寸数值为依据，与图形的大小及绘图的准确程度无关图样中的尺寸以毫米为单位时，不需要标注单位符号，若采用其他单位，则必须注明相应的单位符号。图样中所标注的尺寸为该图样所示机件的最后完工尺寸，否则应另加说明。标注尺寸时，应尽可能使用符号和缩写词。常用的符号和缩写词见下表。常用的符号和缩写词名

称

符号或缩写词名称符号或缩写词直径Ф厚度T半径R正方形□球直径SФ

45°倒角C球半径SR均布EQS二、尺寸标注的要素一个完整的尺寸标注是由尺寸界线、尺寸线、尺寸线终端和尺寸数字组成的。

尺寸要素：尺寸数字

尺寸数字表示尺寸的大小，是图样中指令性最强的部分。线性尺寸数字一般应注写在尺寸线的上方，也允许注写在尺寸线的中断处。同时尺寸数字不能被任何图线通过，否则应将该图线断开。线性数字的方向，一般水平数字头朝上，垂直尺寸数字头朝左，倾斜尺寸数字应有朝上的趋势

线性尺寸数字的方向尺寸数字不可被任何图线所通过，否则必须将该图线断开。尽可能避免在内标注尺寸16无法避免时标注图30°中心线断开尺寸要素：尺寸界线

尺寸界线表示尺寸的度量范围。

一般用细实线绘出，也可利用轴线、中心线和轮廓线或它们的延长线作尺寸界线。尺寸界线一般应与尺寸线垂直，必要时才允许倾斜。尺寸线

尺寸线表示所注尺寸的度量方向和长度。

必须用细实线单独绘出，不能由其他线代替。标注直线尺寸时，尺寸线应与所注尺寸部位的轮廓线（或尺寸方向）平行，且尺寸线之间不应相交。尺寸线与轮廓线相距5～10mm。尺寸界线超出尺寸线2～3mm。尺寸线终端

尺寸线终端有两种形式

尺寸要素：尺寸线终端

尺寸线终端有两种形式：

⑴箭头

箭头的形式和画法如图，图中箭头为放大图，d为粗实线宽度。适用于各种类型的图样。

机械图样中一般采用箭头作为尺寸线终端。（2）斜线用细实线绘制（如图），建筑图样一般采用这种形式。尺寸要素：尺寸线终端⑶标注圆的直线、圆弧半径和角度的尺寸线时，其终端应该用箭头。同一张图样中，除圆、圆弧、角度外应采用一种尺寸线终端形式。三、标注示例尺寸种类图例说明直线尺寸的注法串列尺寸，箭头应对齐。并列尺寸，要保持小在内，大在外，尺寸间隔不小于7～10mm。狭小部位尺寸标注示例狭小部位直线尺寸的注法，可将箭头画在尺寸界线外侧，或用圆点或斜线代替箭头，尺寸数字优先写在右边箭头上方或引出标注。101010圆的尺寸标注（2）标注直径尺寸时，应在尺寸数字前加注符号。（3）标注球面直径时，应在符号前加注符号S。（1）整圆或大于半圆的圆弧，要标注直径尺寸；等于或小于半圆的圆弧应注半径尺寸。圆弧的尺寸标注⑴标注半径尺寸时，应在尺寸数字前加注符号R。⑶标注球面半径时，应在符号R前加注符号S。R3⑵应标注在投影为圆弧的视图上。错误圆弧的尺寸标注（4）大圆弧注法：需要标明圆心位置，但圆弧半径过大，在图纸范围内无法标出其圆心位置时用左图，不需标明圆心位置时用右图。

角度的尺寸标注

尺寸线应画成圆弧，其圆心是该角的顶点。尺寸界线沿径向引出。圆弧的半径则根据图中的需要确定。角度数字一律水平书写常见结构的尺寸注法常见结构的尺寸注法结构名称尺寸标注方法说明斜度和锥度的尺寸注法

斜度、锥度可用图中所示的方法标注。锥度也可注在轴线上。在光滑过渡处，必须用细实线将轮廓线延长，并从它们的交点引出尺寸界线。尺寸界线如垂直于尺寸线，则图形不清晰，可以倾斜标注。

光滑过渡处的尺寸注法

常见结构的尺寸注法学习提示：本节的学习，除了要了解国家标准《技术制图》、《机械制图》、《电力工程制图》的有关规定，还要注意理清各标准之间的关系，并树立作图规范化的学习理念。1.2电气制图的分类及表示（1）电气CAD简介专业电气软件有：天正电气、博超（EES）、浩辰、理正等，内核是AutoCAD，也可自己开发，AutoCAD内建有Basic或Lisp开发语言。Dialux：照明设计软件；pov－ray：照明渲染电气设计的主要种类：（1）电力设计：电厂（站），枢纽变电站，高压交流输电线路，直流输电，直流换流站，通信，继电保护等－－－电力（水电）设计院（2）工业与建筑电气设计：110kV以下变电站，动力配电，照明设计，通信与网络，综合布线系统，电视与监控，智能系统，消防电气等－－－行业设计院或建筑设计院（3）电路设计：常用Protel，EDA，CAXA等，不是本课主要讨论的内容（2－1）电气专业常见图纸的种类功能图：表示逻辑和功能的相互关系；适应的场合1）描述各部分的关系2）对安装位置，配套基础设施要求较宽松，设备比较规格化，线路不是很复杂，而且线缆规格比较规范3）有专业部门进一步进行详细设计的场合综合布线系统图（2－2）电气专业常见图纸的种类平面布置图：表示设备安装、布置的关系，场地占用及基础条件等。电机配电平面布置图（2－3）电气专业常见图纸的种类电气主接线：某低压系统电气主接线图1）表示供配电系统的一次元件及其连接关系2）类似于原理图，但是元件位置与实际设备的位置要求一致。3）是设计及运行的重要技术图纸。4）是中控室的主要人机界面。（2－4）电气专业常见图纸的种类安装详图：表示细部或特殊的安装要求10kV出线详图1）可以是平面图或立面图或剖面图；2）表示非标准的安装要求；3）表示详细的布置和避让关系。（2－5）电气专业常见图纸的种类电路原理图：表示元件的型号、相互联接关系等；常见的有各种电器的电路、设备的控制原理图消火栓1用1备自耦降压起动控制原理其它电气图纸样例：照明平面一次系统进线断面平面图备自投控制一、制图简介二、AutoCAD简介三、绘制简单图形第2章基本概念与基本操作

计算机辅助绘图

Computer-AidedDrawingCAD技术起源于20世纪50年代，当时美国麻省理工学院研制开发出了数控自动铣床，随后又完成了用于数控的APT语言，从此开始了对CAD技术的研究。1963年，美国麻省理工学院林肯实验室的伊万·萨瑟兰

(IvanEdwardSutherland)（计算机图形学之父，获1988年的图灵奖）成功开发了SketchPad系统。该系统是一个交互式图形系统，利用它设计者可以和计算机进行对话，并且能在屏幕上直接进行图形设计与修改，它的出现，标志着CAD技术的诞生。IvanSutherland在TX-2的控制台前

Sketchpad计划，MIT，1963计算机辅助设计

Computer-AidedDesignCAD侧重于产品的设计与开发CAE(ComputerAidedEngineer) 侧重于产品的优化与分析CAM(ComputerAidedManufacture)

侧重于产品的加工与制造PDM(ProductDataManagement)

侧重于产品数据管理在当代，广义的CAD则是指CAD/CAE/CAM/PDM的高度集成。常见的CAD软件系统介绍Pro/ENGINEERMasterCAMUnigraphicsCimatronCATIAPowermil……AutoCAD国产CAD浩辰ICAD中望CAD尧创CAD……随着CAD技术的发展和普及，越来越多的工程设计人员开始使用计算机软件绘制各种图形，从而解决了传统手工绘图中存在的效率低、绘图准确度差及劳动强度大等缺点。二、AutoCAD简介AutoCAD是由美国Autodesk(欧特克）公司于二十世纪八十年代初为微机上应用CAD技术而开发的绘图程序软件包，经过不断的完善，现已经成为国际上广为流行的绘图工具。AutoCAD的发展1982.11 AutoCAD1.01983.4 AutoCAD1.2 1983.8 AutoCAD1.31983.10 AutoCAD1.41984.10 AutoCAD2.01985.5 AutoCAD2.17/2.181986.6 AutoCAD2.51987.4 AutoCAD2.61987.9 AutoCAD9.0/9.031988.10 AutoCAD10.0 1990 AutoCAD11.01992 AutoCAD12.0 1994 AutoCAD13.01997.6 AutoCAD14

不再支持DOS平台，开始有简体中文版，在中国有大量用户可用于Windows操作系统逐步趋于完善增加了尺寸标注功能2009.2AutoCAD2010（R18.0）2010AutoCAD2011（R18.1）约束、三维打印……参数化绘图、与3dmax兼容的渲染器……二维草图、注释工作空间增强的面板控制台……快速属性工具、CUBE命令、动作录制器……2006AutoCAD2007（R17.0）2007AutoCAD2008（R17.1）2008AutoCAD2009（R17.2）新增设计中心……1999.3AutoCAD2000（R15.0）2001.5AutoCAD2002（R15.06）在中国有大量用户动态输入、动态块……图纸集管理器……2003.5AutoCAD2004（R16.0）2004AutoCAD2005（R16.1）2005AutoCAD2006（R16.2）标题栏菜单栏工具栏面板绘图窗口状态栏命令提示窗口滚动条AutoCAD2008中文版工作界面绘图窗口绘图窗口是用户绘图的工作区域，类似于手工作图时的图纸，用户的所有工作结果都反映在此窗口中。AutoCAD提供的绘图区是无穷大的，可根据需要自行设置显示在屏幕上的绘图区域的大小，即长、高各有多少数量单位。在绘图窗口左下方有一个表示坐标系的图标，它表明了绘图区的方位，图标中“X、Y”字母分别指示x轴和y轴的正方向。默认情况下，AutoCAD使用世界坐标系，如果有必要，用户也可通过UCS命令建立自己的坐标系。若出现+号，+的交点就是(0,0)点若不出现+号，X，Y仅起指示方向的作用工具栏中的按钮有些是单一型的，有些是嵌套型的。嵌套型按钮的右下角带有小黑三角形，按下此类按钮（鼠标左键按下不要松开），将弹出一些新按钮。在“绘图”工具栏中，按钮就是嵌套型的。工具栏

AutoCAD2008提供了37个工具栏，在“二维草图与注释”工作空间中，系统仅显示“工作空间”及“标准注释”工具栏。用户根据需要可以打开或关闭某个工具栏，还可以移动工具栏，将它们放置在适当的位置。除了AutoCAD本身提供的工具栏外，用户也可以定制自己的工具栏，例如，可将经常使用的命令按钮放置在一起形成新工具栏。

工具栏提供了访问AutoCAD命令的快捷方式，它包含了许多命令按钮，用户只需单击某个按钮，AutoCAD就会执行相应命令，下图所示为“绘图”工具栏。鼠标右击某工具栏，即可弹出37个工具栏的选择列表！命令提示窗口命令提示窗口位于AutoCAD程序窗口的底部。用户通过键盘输入的命令、AutoCAD的提示及相关信息都反映在此窗口中，该窗口是用户与AutoCAD进行命令交互的窗口。默认情况下，命令提示窗口仅显示两行，用户也可根据需要改变它的大小。按F2键可打开命令提示窗口，如图所示，窗口中将显示已经使用过的命令，再次按F2键就可关闭该窗口。● 菜单命令：“文件”/“新建”。● 工具栏：“标准”工具栏上的按钮。● 命令：NEW。新建文件选取菜单命令“文件”/“新建”，打开“选择样板”对话框，如图所示。该对话框中列出了许多用于创建新图形的样板文件，默认的样板文件是“acadiso.dwt”。单击“打开”按钮，开始绘制新图形。打开已有文件● 下拉菜单：“文件”/“打开”。● 工具栏：“标准”工具栏上的按钮。● 命令：OPEN。启动打开图形命令后，AutoCAD打开“选择文件”对话框，如图所示。

保存图形文件快速保存● 下拉菜单：“文件”/“保存”● 工具栏：“标准”工具栏上的按钮● 命令：QSAVE将图形文件存入磁盘时，一般采取两种方式，一种是以当前文件名保存图形，另一种是指定新文件名存储图形。发出快速保存命令后，系统将当前图形文件以原文件名直接存入磁盘，而不会给用户任何提示

若当前图形文件名是系统默认的且是第一次存储文件，则AutoCAD弹出“图形另存为”对话框，如图所示，在该对话框中用户可指定文件存储位置、文件类型及输入新文件名换名存盘●下拉菜单：“文件”/“另存为”●命令：SAVEAS输出文件● 菜单命令：“文件”/“输出”。● 命令：EXPORT。编辑的文件可以转换成其他格式的文件供其他软件读取。

AutoCAD提供了多种输出格式，执行该命令后，弹出如图所示的“输出数据”对话框。在该对话框中可以选择不同的存储格式，同样可以改变存储位置。三、绘制简单图形AutoCAD二维坐标表示方法AutoCAD坐标输入方法直线(Line)使用“正交”功能使用“极轴”功能使用“捕捉”、“栅格”功能使用“对象捕捉”功能使用“对象追踪”功能AutoCAD二维坐标表示方法1、绝对直角坐标：相对于坐标原点的坐标，用x,y

表示2、相对直角坐标：相对于前一点的坐标，用@x,y

表示@5,0@5,0@0,33、绝对极坐标：相对于坐标原点的坐标，用ρ<θ

表示默认情况下，角度0的默认方向为正东（或3点钟方向）。正角度测量的默认方向为逆时针方向。4、相对极坐标：相对于坐标原点的坐标，用@ρ<θ表示AutoCAD坐标输入方法1、用鼠标直接在“绘图区”点击，cad可获取该点的坐标光标所在点的坐标?显然，不精确不相信的话，去确定一下(10.0000,10.0000)这个点2、在命令提示窗口输入：1、在这里用键盘输入，请使用英文输入法状态！2、输入相对坐标时，前面的@一定要输入3、使用动态输入：快捷键：F12“动态输入”在光标附近提供了一个命令界面，以帮助用户专注于绘图区域。默认设置为相对极坐标，可不输入@符号。若需要使用绝对坐标，请使用#前缀在输入字段中输入值并按TAB键后，该字段将显示一个锁定图标，并且光标会受用户输入的值约束。随后可以在第二个输入字段中输入值。另外，如果用户输入值然后按ENTER键，则第二个输入字段将被忽略，且该值将被视为直接距离输入。在第一个输入框中输入x,y（或x<y），回车，就是按相对直角坐标（或极坐标）输入在第一个输入框中输入#x,y（或#x<y）回车，就是按绝对直角坐标（或极坐标）输入直线(Line)

LINE命令可在二维或三维空间中创建线段，发出命令后，用户通过鼠标光标指定线段的端点或利用键盘输入端点坐标，AutoCAD就将这些点连接成线段。此外，还可利用对象捕捉、极轴追踪等工具快速精确地画线。12闭合(C)

以第一条线段的起始点作为最后一条线段的端点，形成一个闭合的线段环。在绘制了一系列线段（两条或两条以上）之后，可以使用“闭合”选项。从最近绘制的直线的端点延长它

如果最近绘制了一条圆弧，它的端点将定义为新直线的起点，并且新直线与该圆弧相切。输入点的坐标绘图使用“正交”功能1、单击状态栏上的按钮，即可打开正交模式。2、在正交模式下鼠标光标只能沿水平或竖直方向移动。3、画线时若同时打开该模式，则只需输入线段的长度值，AutoCAD就自动绘制出水平或竖直线段。F8

正交模式可以用来精确定位点，它将定点设备的输入限制为水平或垂直，在正交模式下，可以方便地绘出与当前X轴或Y轴平行的线段。上机练习：使用line命令，利用正交功能绘制下面的图形。使用正交模式绘制指定长度水平/垂直直线的方法：1、先用鼠标确定定直线的第一点，2、确认已打开“正交”模式（鼠标只能沿水平或竖直方向移动）3、移动鼠标确定直线方向4、使用键盘输入直线长度使用“捕捉”、“栅格”功能F9F7要提高绘图的速度和效率，可以显示并捕捉矩形栅格。还可以控制其间距、角度和对齐。栅格是点或线的矩阵，遍布指定为栅格界限的整个区域。使用栅格类似于在图形下放置一张坐标纸。利用栅格可以对齐对象并直观显示对象之间的距离。捕捉模式用于限制十字光标，使其按照用户定义的间距移动。当“捕捉”模式打开时，光标似乎附着或捕捉到不可见的栅格。捕捉模式有助于使用箭头键或定点设备来精确地定位点。“栅格”模式和“捕捉”模式各自独立，但经常同时打开。捕捉间距、栅格间距应根据要绘制的图形合理设置上机练习：使用line命令，利用“捕捉”、“栅格”功能绘制下面的图形。