電氣CAD繪圖基礎

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電氣CAD繪圖基礎簡介
 1   電氣CAD繪圖基礎 1.1電氣製圖的一般規定 1.1.1圖紙幅面及格式 (1)圖紙的幅面尺寸 為了圖紙規範統一,便於作用和保管,繪製技術圖樣……
電氣CAD繪圖基礎正文

 1   電氣CAD繪圖基礎

1.1電氣製圖的一般規定
1.1.1圖紙幅面及格式
(1)圖紙的幅面尺寸
為了圖紙規範統一,便於作用和保管,繪製技術圖樣時,應優先選用表1.1中規定的基本幅面。
必要時,也允許選用加長幅面,這些加長幅面的尺寸是由基本幅面的短邊或整數倍增加后得出的。如圖1.1所示。圖1.1中A0、A1、A2、A3、A4為優先選用的基本幅面;A33、A34、A43、A44、A45為第二選擇的加長幅面;虛線所示為第三選擇的加長幅面。
表1.1  圖紙的優選實際幅面(mm)
代   號
尺     寸
A0
8411189
A1
594841
A2
420595
A3
297420
A4
210297
(2)圖框格式
①在圖紙上必須用粗實線畫出圖框,其格式分為不留裝訂線邊和留裝訂線邊兩種,但同一產品的圖樣只能選用一種格式。
②留有裝訂邊的圖紙,其圖框格式如圖1.2(a)所示。圖中尺寸a為25mm,尺寸c分為兩類:對A0、A1、A2三種幅面,c為10mm;對A3、A4兩種幅面,C為5mm。裝訂成冊時,一般採用A4幅面豎裝或A3幅面橫裝。
③當圖紙張數較少或用其他方法保管而不需要裝訂時,其圖框格式為不留裝訂邊方式,如圖1.2(b)所示。圖紙的四個周邊尺寸相同,對A0、A1兩種幅面,e為20mm;其餘三種幅面e為10mm。
④圖框的線寬。圖框分為內框和外框,兩者的線寬不同,圖框的內框線,根據不同的幅面,不同的輸出設備宜採用不同的線寬,內框的線寬設置如表1.2所示。各種幅面的外框線均為0.25的實線。
⑤圖框外框尺寸如表1.1規定的尺寸。
表1.2 圖框內框線寬
幅   面
繪圖機類型
噴墨繪圖機
筆式繪圖機
A0、A1及加長圖
1.0mm
0.7mm
A2、A3、A4及加長圖
0.7mm
0.5mm
(3)標題欄(GB/T 10609.1-1989)
①每張圖紙都必須畫出標題欄。標題欄的格式和尺寸應按GB/T 10609.1-1989《技術製圖 標題欄》的規定。標題欄的位置應位於圖紙的右下角,國內工程通用標題欄的基本信息及尺寸如圖1.3所示。
②標題欄的長邊置於水平方向並與圖紙的長邊平行時,則構成X型圖紙,如圖1.4(a)所示。若標題欄的長邊與圖紙的長邊垂直時,則構成Y型圖紙,如圖1.4(b)所示。
③為了利用預先印刷的圖紙,允許將X型圖紙的短邊置於水平位置使用,如圖1.5(a)所示。
④課程(畢業)設計可參考用如圖1.6所示簡化的標題欄。

 
   
(4) 附加符號
①對中符號。為了使圖樣複製和縮微攝影時定位方便,對錶1.1中及部分加長幅面的各號圖紙,均應在圖紙各邊長中點處分別畫出符號。
對中符號用粗實線繪製,線寬不小於0.5mm,長度從紙邊開始至伸入圖框均約5mm,如圖1.5(a)所示。
對中符號的位置誤差應不大於0.5mm。當對中符號處於標題欄範圍內時,則伸入標題欄部分省略不畫,如圖1-5(b)所示。

               (a)                            (b)

圖1.5 X、Y型圖紙的對中符號
(a)X型圖紙豎放     (b)Y型圖紙橫放
②方向符號。對於本節3中(3)條規定,使用預先印製的圖紙時,為了明確繪圖與看圖時的圖紙方向,應在圖紙各邊的對中符號處畫出一個方向符號,如圖1.5所示。
      方向符號是用細實線繪製的等邊三角形,其大小和所處的位置如圖1.7所示。

 

③剪切符號。為了使複製圖樣時便於自動切剪,可在圖紙(如供複製用的底圖)的四個角上分別繪出剪切符號。
      剪切符號可採用直角邊長為10mm為黑色等腰直角三角形,如圖1.8(a)所示,當使用這種符號對某些自動切紙機不合適時,也可以將剪切符號畫成兩條粗實線,線段寬為2mm,線長為10mm,如圖1.8(b)所示。
圖1.6 課程設計用簡化標題欄
圖1.7方向符號的大小和位置
 
 
 
(5)圖幅分區
①圖幅分區是為使當圖上的內容很多時,能迅速找到圖上的某內容的分區方法。圖幅分區可採用細實線在圖紙周邊畫出分區。如圖1.9所示。
②圖幅分格數應為偶數,並應按圖的複雜性選取。每個分區長度不大於75mm,不小於25mm。
③分區的編號,沿上下方向(按看圖方向確定圖紙的上下和左右)用大寫拉丁字母從上到下順序編寫;沿水平方向用阿拉伯數字從左到右順序編寫。當分區數超過拉丁字母的總數時,超過的各區可用雙重字母依次編寫,例如:AA、BB、CC等。拉丁字母和阿拉伯數字應盡量靠近圖框線。
④在圖樣中標註分區代號時,如分區代號由拉丁字母和阿拉伯數字組合而成,應字母在前、數字在後並排地書寫,如B3、C5等。    當分區代號與圖形名稱同時標註時,則分區代號寫在圖形名稱的後邊,中間空出一個字母的寬度,例如:A向 B3;E-E A7;2:1向 C5等;
 
                           圖1.9 圖幅分區
1.1.2比例(GB/T 14690-1993 《技術製圖 比例》)
(1)比例概念
圖中圖形與其實物相應要素的線性尺寸之比,稱為比例。
原值比例-比值為1的比例,即1:1。
放大比例-比值大於1的比例,如2:1等。
縮小比例-比值小於1的比例,如1:2等。
(2)比例系列
①電氣工程圖中的設備布置圖、安裝圖最好能按比例繪製。技術製圖中推薦採用的比例規定,如表1.2所示。
②如果為特殊應用需要, 也允許選取表1.3中的比例。
(3)標註方法
① 比例符號應以“:”表示,其標註方法如1:1、1:500、20:1等。
② 比例一般應標註在標題欄中的比例欄內。可在視圖名稱的下方或右側標註比例,如:          
表1.2     比例系列1
種     類
比     例
原值比例
1:1
放大比例
5:1          2:1   
:1    2×:1   1×:1
縮小比例
1:2   1:5   1:10 
1:2×  1:5×   1:1×
註:n為正整數
表1.3     比例系列2
種     類
比     例
放大比例
4:1           2.5:1   
:1    2.5×:1 
縮小比例
1:1.5    1:2.5      1:3    1:4   1:6 
1:1.5×  1:2.5× 1:3× 1:4× 1:6×
 
(4)比例的特殊情況
   當圖形中孔的直徑或薄片的厚度等於或小於2mm以及斜度和錐度較小時,可不按比例而誇大畫出。
      (5)採用一定比例時圖樣中的尺寸數值
      不論採用何種比例,圖樣中所標註的尺寸數值必須是實物的實際大小,與圖形比例無關,如圖1.10 。

 

1.1.3字體(GB/T 14691-1993《技術製圖字體》代替GB4457.3-1984)
1.1.4、圖線(GB/T 17450-1998《技術製圖 圖線》、GB4457 . 4-1984 )
(1)圖線、線素、線段的定義
    ①圖線。起點和終點間以任意方式連接的一種幾何圖形,形狀可以是直線或曲線、連續線或下連續線,稱為圖線。
    ②線素。不連續線的獨立部分,如點、長度不同的畫和間隔,稱為線素。
③線段。一個或一個以上不同線素組成一段連續的或不連續的圖線、稱為線段。如實線的線段或由“長划、短間隔、點、短間隔、點、短間隔”組成的雙點劃線的線段等。
(2)樣式
GB/T 17450-1998中規定有15種基本線型如表1.6所示。除此之外,還可以對基本線型進行變化,例如可將1號線型變化為規則波浪連續線、規則螺旋連續線、規則鋸齒連續線、波浪線等。1號基本線型的變化樣例如表1.7所示。
(3)圖線的寬度
所有線型的圖線寬度d,均應按圖樣的類型和尺寸大小在0.13、0.18、0.25、0.35、0.5、0.7、1、1.4、2mm中選擇,該系列的公比為1: 。粗線、中粗線和細線的寬度比率為4:2:1。在同一圖樣中,同類圖線的寬度應一致。
(4)圖線的畫法。
①間隙
除非另有規定,兩條平行線之間的最小間隙不得小於0.7 mm。
②相交。
a. 類型。表1-5中基本線型代碼為02~06和代碼為08~15的線應恰當地相交於畫線處,如圖1.11(a)~(c);代碼為07的線應準確地相交於點上,如圖1.11 (d)所示。
    b. 第二條圖線的位置。繪製兩條平行的兩種方法,如圖1.12(a)、(b)所示。推薦採用圖1.13(a)(第二條線均畫在第一條線的右下邊)。
③圓的中心線畫法。圓的中心線畫法如圖1.13所示。中心線超出輪廓線的長度。一般習慣規定其超出的長度為3~5mm,且同一圖中應基本一致。
表1.6  GB/T 17450-1998中規定的15種基本線型
表1.7   基本線型的變形
基本線型的變形
名稱
規則波浪連續線
規則螺旋連續線
規則鋸齒連續線
波浪線
(5)圖線的標記
    基本線型的標記應包括以下給出的各要素:
    ①“圖線”;
    ②標準代號及順序號;
    ③與表1.6相一致的基本線型代碼;
④與規定的圖線寬度系列相一致;
⑤顏色(如適用時)。
示例:
線型No.3(0.3)線寬為0.25mm(0.25)圖線的標記是:圖線GB/T 17450-0.3×0.25。
線型No.5(0.5)線寬為0.13mm(0.13)圖線的標記是:圖線GB/T 17450-0.5×0.13/白。
                  (a)            (b)           (c)            (d)
圖1.11  幾種基本線型相交繪製方法示例
                      (a)                               (b)
                            圖1.12 繪製平行線的兩種方法
圖1.13圓的中心線畫法
1.1.5尺寸標註(GB/T 16675--1996、GB 4458.4-1984)
在圖樣中,圖形表達機件的形狀,尺寸表示機件的大小。因此,標註尺寸應該嚴格遵守國家標準中尺寸注法的有關規定。
    (1)機件的真實大小應以圖樣上所注尺寸數值為依據,與圖形大小及繪圖的準確度無關。
    (2)圖樣中(包括技術要求和其他說明)標註的尺寸,以mm為單位時,不需要標註計量單位的代號或名稱;如採用其他單位標註尺寸時,則必須註明相應的計量單位的代號或名稱。
    (3)圖樣中所標註的尺寸,為該圖樣所示機件的最後完工尺寸,否則應另加說明。
(4)機件的每一尺寸,一般只標註一次,並應標註在反映該結構最清晰的圖形上。

 

1.2.2電氣簡圖中元件的表示法
1.2.4電氣簡圖圖形符號
(1)圖形符號標準。
目前,我國採用的電氣簡圖用圖形符號標準為GB/T 4728:1996~2000《電氣簡圖用圖形符號》。該標準由13個部分組成,符號形式、內容、數量等全部與IEC相同,為我國電氣工程技術與國際接軌奠定了一定基礎。
(2)符號的選擇。
GB/T 4728《電氣簡圖用圖形符號》標準對同一對象的圖形符號有的示出“推薦形式”、“優選形式”、“其他形式”,有的示出“形式1”、“形式2”、“形式3”等,有的示出“簡化形式”,有的在“明及應用”欄內註明“一般符號”。一般來說,符號形式可任意選用,當同樣能夠滿足使要求時,最好用“推薦形式”、“優選形式”或“簡化形式”。但無論選用了哪種形式,對一套圖中的同一個對象,都要用該種形式。表示同一含義時,只能選用同一個符號。
(3)圖形符號的大小
在《電氣簡圖用圖形符號》標準中圖形符號的線寬與設計圖形符號時所用的模數M比為1:10。一般情況下,圖形符號的大小和組成圖形符號的圖線的粗細不影響符號的含義。符號的最小尺寸應與圖線寬度、圖線間隔、文字標註的規則相適應。在這些規定中,GB/T 4728.11中用於安裝平面圖和簡圖或電網圖的符號允許按比例放大或縮小,以便與平面圖或電網圖的比例相適應。為清晰起見,通常規定符號比例的模數M必須等於或大於文字高度。下列情況可採用大小不等符號畫法:①為了增加輸入或輸出線數量;②為了便於補充信息;③為了強調某些方面;④為了把符號作為限定符號來使用。如圖1.21 (發電機組的勵磁機的符號小於主發電機的符號,以便表明其輔助功能)所示;為了便於補充信息,如圖1.22(具有“非”輸出的邏輯“與”元件的符號被放大了,以便填入補充信息)所示;但即使在這種情況下,還應保持符號的一般形狀,並應儘可能保持相應的比例。
    (4)符號的取向。
      為滿足流動方向、繪製的方便以及閱讀方向的不同要求,可根據需要調整標準圖形符號的取向。通常可按90倍數進行圖形符號的旋轉,按照此方法旋轉可獲得4種符號取向。也可先經鏡像再將圖形符號進行90旋轉,按照此方法旋轉可獲得8種符號取向。但有時為了使讀圖時方便,可將符號旋轉45,如圖1.23所示。圖形符號的各種取向形式認為是相同的符號。 
 
 
 
 
 
圖1.23按45倍數旋轉圖形符號
對於輻射符號,當相關符號旋轉時,其輻射符號方嚮應保持不變。
對於方框形符號、二進位邏輯元件符號以及模擬元件符號,包括文字、限定符號、圖形或輸入/輸出標記等,由於改變符號取向後,其方向也會改變,所以當從圖的底邊或右邊看圖時,必須能夠識別。如表1.7所示,給出了這方面的一個實例。
(5)符號的組合
假如想要的符號在標準中找不到,則可按照GB/T 4728中的原則,從標準符號中組合出一個符號。圖1.24給出了一個過電壓繼電器組合符號組成的示例。
      對GB/T 4728範圍之外的項目,應貫徹相應的圖形符號標準,不必費盡腦汁在GB/T 4728中的符號中去組合。
如果需要的符號未被標準化,則所用的符號必須在圖上或支持文件用的註釋中加以說明。
(6)端子的表示法
在GB/T 4728中,多數符號未表示出端子符號,一般不需要將端子、電刷等符號加到元件符號上。在某些特殊情況下,如端子符號是符號的一部分時,則必須畫出。
(7)引出線表示法
      在GB/T 4728中,元件和器件符號一般都畫有引出線。引出線符號的位置是允許改變的,但不能因此而改變符號的含義。如圖1.25所示,雖然改變了引出線的位置,但並未影響符號的含義,此種改變是被允許的,而圖1.26改變了引出線的位置,電阻的符號變成了繼電器線圈符號,圖形符號的含義發生了改變,此種改變是不被允許的。此時必須按GB/T 4728中規定來畫。
表1.7   標準圖形符號取向改變方法示例
信號從左到右
信號從右到左
信號從上到下
信號從下到上
取自標準符號
將標準符號做鏡像
將標準符號先做鏡像,然後按逆時針旋轉90
將標準符號逆時針旋轉90
*表示按照GB/T4728.2最好放在上部的通用限定符號
L1、L2、L3表示輸入標記
L4、L5表示輸出標記

 

圖1.24   過電壓繼電器組合符號組成的示例
(a)測量繼電器或驅動裝置 (b)國際單位制電壓量字母代號
(c)特性量值大於設定值時動作 (d)機械連接
(e)動合觸點 (f)動斷觸點 (g)延時觸點

 

 
 
 

 

圖1.25 改變引線方向的揚聲器                圖1.26改變引線方向的電阻器
1.2.5簡圖的連接線
(1)一般規定
非位置布局的簡圖的連接線應盡量採用直線,減少交叉線及彎曲線,提高簡圖的可讀性。為了改善圖的清晰度,例如對稱布局或改變相序的情況,如圖1.27所示,可採用斜線。
簡圖的連接線應採用實線來表示,表示計劃擴展的連接線用虛線。
      同一張電氣圖中,所有的連接線的寬度相同,具體線寬應根據所選圖幅和圖形的尺寸來決定。但有些電氣圖中,為了突出和區分某些重要電路,例如電源電路,可採用粗實線,必要時可採用兩種以上的圖線寬度。
圖1.27 連接線斜線示例
(2)連接線的標記
      連接線需要標記時,標記必須沿著連接線放在水平連接線的上方及垂直連接線的左邊,或放在連接線中斷處,如圖1.28所示。
圖1.28 連接線標記書寫位置
(3)連接線中斷處理
      畫電氣圖時,當穿越圖面的連接線較長或穿越稠密區域時,為了保持圖面清晰,允許將連接線中斷,在中斷處加相應的標記。
在同一張圖紙上繪製中斷線的示例,如圖1.29所示。如在同一張圖上有兩條或兩條以上中斷線,必須用不同的標記把它們區分開,例如用不同的字母來表示,如圖1.30所示。
當須用多張電氣圖來表示一電路時,連到另一張圖上的連接線,應畫成中斷形式,並在中斷處註明圖號、張次、圖幅分區代號等標記,見圖1.30。
平行走向的連接線組也可中斷,但需在圖上線組的末端加註適當的標記,如圖1.31所示。
圖1.29 一張圖中代標記A的中斷線
圖1.30多條中斷線的標記
圖1.31平行中斷線的繪製
(4)連接線的接點
連接線的接點按照標準有兩種表現方式,一種為T形連接表示,如圖1.32(a),當布局比較方便時,優先選用此種表達方式。另一種為雙重接點表示方式,如圖1.32(b),採用此種表達方式表示的連接點的圖中,所有連接點都應加上小圓點,不加小圓點的十字交叉線被認為是兩線跨接而過,並不相連。需要注意的是,在同一份圖上,只能採用其中一種方法。圖1.32(a)、(b)兩個電路是等效的。
計算機輔助設計系統所畫的電氣簡圖需要在每個接點上加一個小圓點。
         (a)                               (b)
圖1.32  連接點的兩種畫法
(a)採用T形連接 (b)採用雙重接點
(5)平行連接線
平行連接線有兩種表示方法,一種是多線表示法,一種是一根圖線表示法。如圖1.33所示。
① 採用多線表示法時,當平行走向的連接線數大於等於6根時,就應將它們分組排列。在概略圖、功能圖和電路圖中,應按照功能來分組。不能按功能分組的其餘情形,則應按不多於五根線分為一組進行排列。
② 多根平行走向連接線可採用下列兩種方法中的一種用一根圖線來表示:a. 短垂線法:平行連接線被中斷,留有一點間隔,畫上短垂線,其間隔之間的一根橫線即線束,如圖1.34(a);b. 傾斜相接法:單根連接線匯入線束時,應傾斜相接,如圖1.34(b)。
如果連接線的順序相同,但次序不明顯,如圖1.35所示,當線束折彎時,必須在每端註明第一根連接線,例如用一個圓點。
如端點順序不同,應在每一端標出每根連接線的標記。
 
 
 
(6)信息匯流排
如果連接線表示傳輸幾個信息的匯流排(同時的或時間復用的)可用單向匯流排指示符、雙向匯流排指示符表示,如圖1.36所示。 
1.2.6 圍框和機殼
(1)圍框
① 表示功能單元、功能組的圍框、結構單元應採用框線符號(即短長線)繪製。圍框應有規則的形狀,並且不應與任何元件符號相交,如圖1.37所示。必要時也可採用不規則形狀的圍框。
② 在複雜簡圖中,表示一個單元的圍框可能包圍不屬於此單元的部件,這種符號應表示在第二個套裝的圍框中,這個圍框必須用雙短長線繪製。在圖1.37中,控制開關-S和-S不是-Q單元的部件。
圖1.37 功能單元框及其內部的特殊圍框
③ 當單元中含有連接器符號時,應表示出一對連接器的哪一部分屬於該單元,哪一部分不屬於該單元。如圖1.38(a)所示。如果一對連接器的雙方是單元必不可少的部分,則必須在圍框內表示出兩個連接器符號,如圖1.38(b)所示。

 

(3)元件的技術數據
元件的技術數據可以放在符號的外邊,也可放在符號裡邊。
① 元件的技術數據放在符號外邊。元件的技術數據必須靠近符號。當元件垂直布置時,技術數據標在元件左邊;當元件水平布置時,技術數據標在元件的上方;技術數據應放在項目代號的下面,如圖1.42所示。
 

圖1.42 元件技術數據示出位置規則的示例

② 元件的技術數據放在符號內。電氣數據,如電阻值,可放在像繼電器線圈和二進位邏輯元件那樣的矩形符號內。

(4)信號的技術數據
波形可用一種規範化的方式來表示,如圖1.43所示。也可按示波器屏幕上正常顯示的波形,盡量滿足應用需要詳細地加以表示。必要時,應表示波形坐標軸電壓電平等。技術數據應順著連接線的方向放在水平連接線的上邊或垂直連接線的左邊,不得與連接線接觸或相交。如果不可能靠近連接線表示信息,則應表示在遠離連接線的封閉符號內(最好在圓圈內)通過一個引線到連接線上,如圖1.44所示。技術數據也可以放在其有關連接線的其他地方,例如用信號代號或項目代號和端子代號來表示,如圖1.45所示。
                     
     圖1.43 信號波形表示的技術數據             圖1.44 在遠處表示信號波形
(5)註釋和標識
    ① 註釋 畫電氣圖時,當遇到含義不便於用圖示形式表達清楚的情況時,可採用文字註釋。註釋有兩種表達方式:一是簡單的註釋可直接放在所要說明的對象附近;二是當對象附近不能註釋時,可加標記,而將註釋放在圖上的其他位置。如圖中有多個註釋時,應把這些註釋集中起來,按標記順序放在圖框附近,以便於閱讀。對於一份多張的電氣圖,應把一般性的註釋寫在第一張圖上,其他註釋寫在有關的張次上。
② 標識如果在設備面板上有人一機控制功能等的信息標識時,則應在有關電氣圖的圖形符號附近加上同樣的標識。
(6)二進位邏輯元件符號所含信息
二進位邏輯元件符號的一般信息可標在符號輪廓線內。有關一般限定符號的補充信息應標在方括弧內。上述規則對非標準的輸入/輸出標記的補充信息同樣適用,如圖1.46所示的[T1],表示為了對總限定符號X/Y進行補充說明,這個圖形符號還有一個附表[T1]。
           圖1.45  技術數據用項目代號和端子代號表示示例
圖1.46 二進位邏輯元件符號的一般信息和附加信息
 本章小結
      本章從電氣製圖一般規定及電氣製圖的表示法兩個方面闡述了電氣製圖的部分繪製標準。電氣製圖的一般規定包括了對圖紙的幅面及格式、比例、字體、圖線、尺寸標註等方面標準的描述和舉例,電氣製圖表示法包括了對電氣簡圖中元件的表示法、信號流的方向和符號的布局、電氣簡圖的圖形符號、簡圖連接線、圍框和機殼、項目代號和端子代號、位置標記、技術數據和說明性標記等方面進行了標準的描述和舉例。

 

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