《电子工程制图》课件第1章

1－1国家标准的基本规定

1－2尺寸标注

1－3绘图工具和仪器的使用

1－4几何作图

1－5平面图形的画法

1－6徒手画图的方法

复习思考题

第一章制图的基本知识

１－１国家标准的基本规定

制图用纸一般采用绘图纸和描图纸。在绘制电路图或印制电路板工作图时，则常用方格纸（格距为１mm）或在GB1360—98《印制电路网格》中规定的2.5mm网格纸上绘制。国家标准中对图纸幅面尺寸和格式、比例、字体、图线及其画法等作了统一规定;GB/T4458.4—2003《机械制图》中对尺寸标注方法作了统一规定;国家标准GB6988—97规定了电气制图的一般规则。现分别介绍如下。

一、图纸幅面尺寸及其公差(GB/T14689—93)

(1)绘制技术图样时,应优先采用表1－1(a)所规定的基本幅面。必要时,也允许选用表1－1(b)和表1－1(c)所规定的加长幅面。这些幅面的尺寸是由基本幅面的短边成整数倍增加后得出的。图纸幅面尺寸公差按GB/T148规定。

表1－1(a)基本幅面

表1－1(c)加长幅面(二)

(２)无论图样是否装订，均应在幅面内画上图框。图框用粗实线绘制。需要装订的图框格式如图1－1(a)所示。一般采用A4幅面竖装或A3幅面横装。周边尺寸a、c按表1－1(a)中的规定选取。不留装订边的图样，其图框格式如图1－1(b)所示，周边尺寸e按表1－1(a)中的规定选取。

图1－1图框格式和标题栏配置

(a)需要装订的图框格式;(b)不留装订边的图框格式

(３)标题栏的位置应按图1－1所示的方式配置，必要时也可按图1－2方式配置。标题栏的格式和尺寸按GB/T10609.1—89的规定,如图1－3所示。每张图纸上都必须画出标题栏,其位置在图纸的右下角,如图1－1所示。若标题栏的长边置于水平方向并与图的长边平行,则构成X型图纸;若标题栏的长边与图纸的长边垂直,则构成Y型图纸。在此情况下,看图的方向与看标题栏一致,如图1－1所示。为了使图样复制和缩微时定位方便,均应在图纸各边的中点处分别画出对中符号,如图1－2所示。

图1－2有对中符号的图框格式

图1－3标题栏的格式与尺寸

二、比例(GB/T14690—93)

比例是指图中图形与其实物相应要素的线性尺寸之比。需要按比例绘制图样时,应由表1－2(a)规定的系列中选取适当的比例。必要时,也允许选取表1－2(b)中的比例。

表1－2(a)比例(一)表1－2(b)比例(二)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,如:必要时,允许在同一视图中的铅垂和水平方向标注不同的比例(但两种比例的比值不应超过5倍),如:河流横剖面图

铅垂方向水平方向

1∶10001∶2000

必要时,图样的比例可采用比例尺的形式。一般可在图样中的铅垂或水平方向加画比例尺。

为了从图样中直接反映出机件的大小，应尽量采用1∶1的比例。当不宜采用1∶1的比例时，可选用缩小或放大的比例画出,如图1－4所示。不论采用何种比例，在注写尺寸时，必须标注机件的真实尺寸。

图1－4不同比例画出的同一机件的图形

三、字体(GB/T14691—93)

图样中除了表示机件形状的图形外，还要用文字、数字和字母来说明机件的大小、技术要求等其它内容。在图样中书写的字体必须做到“字体端正、笔划清楚、排列整齐、间隔均均”。潦草的字，不仅使图样不够清晰和美观，而且还可能给生产造成不应有的损失。因此，应加强练习，写出合乎要求的字。

１.汉字

(1)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。

(2)字体的高度（用h表示)的公称尺寸系列为:20、14、10、7、5、3.5、2.5、1.8mm。长仿宋体的字宽约等于字体高度的1/。

(3)长仿宋体的书写要领为：横平竖直、注意起落、结构匀称、填满方格。图样和技术要求中的汉字、数字、字母书写时必须做到：字体端正、笔划清楚、排列整齐、间隔均匀,如图1－5所示。

图1－5长仿宋字示例

２.数字

图样中书写的数字，分为斜体和直体，一般采用斜体，与水平线成75°。国家标准中规定的阿拉伯数字(A型)和罗马数字(A型)的写法如图1－6所示。

图1－6阿拉伯数字（A型）和罗马数字(A型)

(a)斜体阿拉伯数字（A型）;(b)斜体罗马数字（A型）

3.字母

字母有大写、小写和直体、斜体之分,其写法(A型斜体)如图1－7所示。

图1－7字母(A型)

(a)大写斜体拉丁字母;(b)小写斜体拉丁字母

四、图线(GB/T4457.4—2002及GB/T17450)

１.图线型式及应用

各种图线的名称、型式、宽度以及主要用途见表1－3。《技术制图》(GB/T17450)规定的基本线型见表1－4。各种图线在图样上的应用如图1－8所示。

表1－3图线的型式、宽度和主要用途(GB/T4457.4)表1－4

《技术制图》规定的基本线型（GB/T17450）

图1－8图线应用示例

２.图线画法

(1)图线分为粗细两种。粗实线的宽度d应按图的大小和复杂程度，在0.5～2mm之间选择，细实线的宽度约为d/2。图线宽度的推荐系列为0.18、0.25、0.35、0.5、0.7、1、1.4、2mm。

(2)同一图样中，同类图线的宽度应基本一致。虚线、点划线及双点划线的线段长度和间隔应大致相等。

(3)两条平行线（包括剖面线）之间的距离应不小于图线的两倍宽度，其最小距离不得小于0.7mm。

(4)绘制圆的对称中心线时，圆心应为线段的交点。点划线和双点划线的首、末两端应是线段而不是点。它们彼此相交以及与虚线相交处都应是线段，而不是间隔。当虚线是实线的延长线时，粗实线应画到分界点，而虚线留有空隙。

(5)对称图形的对称中心线应超出轮廓线2~5mm。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。

五、电气制图

国家标准GB/T6988.2—97《电气制图》规定了“电气制图”的一般规则。

１.图纸幅面尺寸及其代号

图纸幅面尺寸及其代号见表1－5和表1－6。标题栏方位及图框,均遵照GB10609.1中的有关规定。

表1－5图纸幅面尺寸

表1－7图线型式

３.比例

如果需要按比例制图，则一般选1∶10、1∶20、1∶50、1∶100、1∶200、1∶500等比例。若需要其它比例，则按国家有关标准规定选取。

４.字体

字体按GB/T14691—93的规定,汉字高度一般不应小于3.5mm。为了适应缩微的需要，推荐字体最小高度如表1－8所示。

表1－8推荐字体最小高度

５.简图布局

简图的绘制应做到布局合理、排列均匀、图面清晰、便于看图。

６.图形符号

所用图形符号应符合GB4728《电气图用图形符号》的规定。如果采用上述标准中未规定的图形符号，则必须加以说明。

７.连接线

连接线应该用实线，计划扩展的内容应该用虚线。

８.项目代号和端子代号

(1)每个项目和端子代号应按照GB/T5094《电气技术中的项目代号》的规定表示。

(2)对于端子标志，按GB/T4026—92《电器接线端子的识别和用字母符号标志接线端子的通则》标注。

１－２尺寸标注

一、基本规则

(１)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准确度无关。

(２)图样中的尺寸以毫米为单位时，不需标注计量单位的代号或名称，如果采用其它单位，则必须说明。

(３)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。

(４)机件的每一尺寸，一般只标注一次，并应标注在反映该结构最清晰的图形上。

二、线性尺寸的注法

如图1－9所示，一个完整的尺寸包括尺寸数字、尺寸线、尺寸界线及表示尺寸线终端的箭头或斜线。

图1－9尺寸组成和标注示例

1.尺寸数字

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，填写线性尺寸数字的方向如图1－10(a)所示，尽量避免在图示30°范围内标注尺寸，当无法避免时，可按图1－10(b)引出标注。

图1－10尺寸数字书写方向

尺寸数字不可被任何图线所通过，当不可避免时必须将图线断开，如图1－11所示。

图1－11图线不能通过尺寸数字

２.尺寸线

尺寸线用细实线绘制，不能用其它图线代替，一般也不得与其它图线重合或画在其延长线上；标注线性尺寸时，尺寸线必须与所标注的线段平行。尺寸线与尺寸、尺寸线与轮廓线间应保持足够的距离，一般不少于7mm,如图1－9所示。

图1－12尺寸线终端的形式

(a)箭头;(b)斜线

尺寸线终端有箭头和45°斜线两种形式,如图1－12所示。终端结构为箭头的尺寸线，在电子工程制图中是一种基本形式，它的清晰、美观程度直接影响到图面质量，必须认真绘制。终端结构为斜线的尺寸线（如图1－12(b)所示，h为字体高度），在土木和建筑工程中普遍采用。

３.尺寸界线

尺寸界线用细实线绘制，并应由图形的轮廓线、轴线或对称中心线引出，也可直接利用这些线作尺寸界线，尺寸界线一般应与尺寸线垂直，并超过尺寸线约2~5mm,如图1－9所示。

三、圆和圆弧的尺寸注法

(１)标注直径尺寸时，应在尺寸数字前面加注符号“

”；标注半径尺寸时，应在尺寸数字前面加注符号“Ｒ”，其尺寸线通过圆心，并在指圆弧的一端画出箭头,如图1－13所示。

(２)当圆弧半径过大或在圆弧范围内无法标出其圆心位置时，可用折线形式标明；标注球面的直径或半径尺寸时，应在符号“

”和“Ｒ”前加注符号“Ｓ”，如图1－14所示。

图1－13圆、圆弧尺寸的标注

图1－14大圆弧的尺寸标注

(３)对较小的尺寸，在没有足够的位置画箭头或写数字时，箭头可画在外面或用小圆点代替箭头，尺寸数字也可写在外面或引出标注，如图1－15所示。

图1－15小尺寸的标注

四、角度、弦长、弧长的尺寸标注

标注角度的尺寸界线应沿径向引出，尺寸线应画成圆弧，尺寸数字一般应水平书写在尺寸线的中断处，必要时也可写在上方或外面，也可引出标注。标注弦长尺寸时，尺寸界线应平行于该弦的垂直平分线；标注弧长尺寸时，尺寸线为同心弧，尺寸数字上方加注符号“⌒”，如图1－16所示。

图1－16角度、弦长、弧长的标注

１－3绘图工具和仪器的使用

正确地使用绘图工具和仪器，是保证绘图质量、提高绘图速度的前提。因此，必须养成正确使用和维护绘图工具及仪器的良好习惯。

一、图板、丁字尺和三角板

图板是用来铺放图纸的垫板，板面要求平整光滑，左侧为导边，必须平直。

丁字尺主要用来画水平线，它由尺头和尺身构成。画图时，尺头内侧必须紧靠图板的导边，用左手推动丁字尺上、下移动，手势如图1－17(a)所示；移动到所需位置后，改变手势，压住尺身，如图1－17(b)所示；由左向右画水平线,如图1－18所示。

图1－17使用丁字尺时左手的姿势

图1－18用丁字尺画水平线

图1－19画垂直线

图1－20三角板的使用方法

(a)用丁字尺、三角板画各种倾斜线;

(b)用一副三角板作任意斜线的平行线和垂直线

二、比例尺

比例尺又叫三棱尺，是刻有不同比例的直尺。最常用的形式如图1－21所示,在它的3个棱面上刻有6种不同的比例，可按所需的比例量取尺寸画图。

图1－21比例尺

图1－22比例尺的用法

(a)用1∶100的比例画1∶1的图;

(b)用1∶200的比例画1∶2的图

三、圆规和分规

圆规是用来画圆和圆弧的，使用前应先调整针脚，使针尖略长于铅芯。

画图时应使圆规向前进方向稍微倾斜；画较大的圆时，应使圆规两脚都与纸面垂直,如图1－23所示。

1－23圆规的用法

(a)圆规应略向画线前进方向倾斜;(b)画大圆时圆规两脚皆应垂直于纸面

分规是用来等分和量取线段的工具。它的两个针尖并拢时应对齐,如图1－24(a)所示。

若需等分线段，则可先估计每一等分的大致长度，然后在线段上截取所需的等分数。如图1－24(b)所示，需求得AB三等分：用分规试分时，如果第三个试分点3在线段AB内，离点B的距离为b，则说明两针尖的距离小于AB的1/3，应将两针尖间的距离增加约b/3（如果点3在线段AB外，离点B为b时，则应将两针尖间的距离减小约b/3），再进行试分，经过n次试分，即可较准确地三等分线段AB。

图1－24分规的用法

(a)针尖对齐;(b)用分规等分线段

四、曲线板

曲线板是用来画非圆曲线的。

已知曲线上一系列的点，使用曲线板描绘曲线的方法如图1－25所示。徒手将这些点用细线轻轻地顺次连接起来,如图1－25(a)所示，选择曲线板上曲率适合的部分，逐段描绘，在两段连接处要有一小段重复，以保证所连曲线光滑过渡,如图1－25(b)所示。

图1－25曲线板的用法

五、铅笔

绘图铅笔的铅芯有软硬之分。“B”表示铅芯软度，号数越大表示铅芯越软；“H”表示铅芯硬度，号数越大表示铅芯越硬；“HB”的铅芯软硬程度适中。一般用2H铅笔画底稿，用H的铅笔加深b/3宽的各种图线，用HB铅笔写字、画箭头、描深图线。

画铅笔图时，铅笔的削法与铅芯的修磨是否得当，将直接影响到线条的粗细是否均匀，连接是否光滑。铅笔的削磨如图1－26所示,铅笔的铅芯削磨成锥形，用来画底稿和写字；削磨成四棱柱形用来加深粗线。

图1－26铅笔的削磨

(a)削出铅芯;(b)磨成圆锥形铅芯;(c)磨成四棱柱形铅芯

１－４几何作图

一、等分圆周及作正多边形

图1－27介绍了圆内接正五边形的作法:先作ON的中点M,并以M为圆心、MA为半径画弧,交水平直径于H,再以AH为边长,即可作出内接正五边形。

图1－28介绍了正六边形的作法:用60°三角板配合丁字尺作平行线,画出四条边。再以丁字尺作上、下水平边,即得到圆内接正六边形。

图1－27五等分圆周及作正五边形

图1－28六等分圆周及作正六边形

二、圆弧连接

绘图时，经常遇到用一圆弧光滑的连接，相邻两线段的作图方法，称为圆弧连接。所谓光滑的连接，就是平面几何中的相切。如图1－29(a)是用半径为R的圆弧连接两已知圆弧，图1－29(b)则是用半径为R的圆弧连接一已知直线和已知圆弧。

图1－29圆弧连接示例

(a)连杆;(b)扳手

表1－9圆弧连接的作图原理

用已知半径为R的圆弧连接两相交直线Ⅰ和Ⅱ，如图1－30所示。作与两直线距离均为R的平行线，相交于O；从O点向两直线分别作垂线，垂足M、N即为连接点（切点），以O为圆心、R为半径在两切点M、N间作圆弧即为所求。

图1－30用圆弧连接两相交直线

(a)锐角;(b)钝角;(c)直角

图1－31用圆弧连接已知直线和已知圆弧

2)用已知半径为R的圆弧连接直线Ⅰ和已知圆弧（图1－31）

如图1－31所示,作直线Ⅱ平行于直线Ⅰ，距离为R，再以R1+R为半径作已知圆弧的同心圆，与直线Ⅱ相交于O；连OO

1交已知圆弧于B，过O作直线Ⅰ的垂线得垂足A，A、B即为切点；以O为圆心，R为半径画圆弧，即可完成直线Ⅰ和已知圆弧相连接。

3)用已知半径为R的圆弧连接两已知圆弧

(1)外连接（图1－32）。分别以R1+R和R2+R为半径，O1、O2为圆心画弧交于O；此两圆弧的交点O即为所求连接弧的圆心；连OO1交已知弧为A，连OO2交已知弧为B，A、B即为切点;以O为圆心，R为半径画圆弧，即与两已知圆弧相连接。

(2)内连接（图1－33）。作图方法与外连接类似，区别之处在于连接弧的圆心O是用R-R1和R-R2为半径的两圆弧交点求出的。

图1－32外连接的作图法

图1－33内连接的作图法

(3)混合连接（图1－34）。这是外连接和内连接的综合应用。连接弧的圆心O是用R1+R和R2-R为半径的两圆弧交点求出的。

图1－34混合连接的作图法

三、椭圆的近似画法（四心法）

已知椭圆的长轴AB，短轴CD，图1－35是椭圆近似画法的作图步骤：

(１)连A和C，以O为圆心，OA为半径，画弧交CD的延长线于E点;

(２)以C为圆心，CE为半径，画圆弧交CA于F点;

(３)作AF的垂直平分线，交两轴于1、2点;作1、2两点的对称点3和4;

(４)分别以2和4为圆心，以2C为半径画弧，以1和3为圆心，以1A为半径画弧，即完成近似椭圆。

图1－35椭圆的近似画法

四、斜度和锥度

１.斜度

斜度是指一直线（或平面）对另一直线（或平面）的倾斜程度，在图样中以1∶n的形式标注。如图1－36(a)中∠α的对边BC和邻边AB之比,称为AC对AB的斜度，它说明了斜边对底边的倾斜程度。

图1－36(b)是一钩头楔键,其上面斜度为1∶15,作图步骤如下：

(1)在水平线上取AB=15个等分；

(2)过B作垂线,取BC=1个等分；

(3)连接AC,即得斜度1∶15；

(4)过E作AC的平行线,即作出钩头楔键上面的斜度。

图1－36斜度画法及标注

２.锥度

锥度是指正圆锥的底圆直径与其高度之比。如果是锥台，锥度则为上、下两底圆直径之差与锥台高度之比。在图样中常以1∶n的形式标注,如图1－37(a)所示。

图1－37(b)是一旋塞，其右部是一个锥度等于1∶3的正圆锥台，作图步骤如下：

(1)由a沿轴线向右取3等分得b；

(2)由a沿垂线向上、向下各取半等分得c和c1；

(3)过e和e1分别作bc和bc1的平行线,即作出旋塞的锥度。

图1－37锥度的画法及标注

１－５平面图形的画法

机件外形轮廓的平面图形，是由许多线段连接而成的。画图时，应首先分析尺寸的性质，明确线段的连接关系，才能确定画图的步骤。

一、平面图形的尺寸分析

平面图形中的尺寸，按其作用可分为两类：

１.定形尺寸

定形尺寸是确定平面图形各部分形状、大小的尺寸,如直线段的长短、圆弧的直径或半径、角度的大小等。图1－38中的15、∅5、∅20、R12、R15等尺寸属于定形尺寸。

图1－38锥度的画法有标注２.定位尺寸

定位尺寸是确定图形各部分之间相对位置的尺寸。如图1－38中,75确定了R10圆心位置，8确定了5的圆心位置,75、8等尺寸属于定位尺寸。

在注写定位尺寸时，必须首先确定长度方向和高度方向的尺寸基准，也就是确定标注尺寸的起点。对于平面图形来说，常用的基准是图形的对称线、中心线或较长的直线。如图1－38中的A和B分别是水平方向和高度方向的尺寸基准。

二、平面图形的线段分析

平面图形中的线段（直线或圆弧），根据它是否有足够的定形尺寸和定位尺寸，可分为3类（以圆弧为例)。

１.已知弧

已知圆弧的半径尺寸和圆心位置的两个坐标的圆弧称为已知弧,如图1－38中的R15和R10。画图时，已知弧可直接画出。

２.中间弧

已知圆弧半径尺寸和圆心位置的一个坐标的圆弧称为中间弧。因中间弧缺少一个圆心的坐标，故必须利用与其它线段的几何关系求出圆心的另一坐标，才能画出,如图1－38中R50的圆弧是利用与R10的圆弧的内切关系画出来的。

３.连接弧

只有半径尺寸而没有定位尺寸的圆弧称为连接弧。连接弧由于缺少两个定位尺寸，故必须借助于它和相邻的已经画出的两条线段的相切条件才能画出来,如图1－38中R12的圆弧是利用与R50和R15两圆弧的外切关系画出来的。

在画圆弧连接部分的线段时，应先画已知圆弧，再画中间圆弧，最后画连接圆弧。

三、平面图形的绘图方法和步骤

１.准备工作

(1)准备好所用的绘图工具和仪器，削磨好铅笔及圆规上的铅芯。

(2)确定绘图比例，选用图幅,固定图纸。

２.绘制底稿

画铅笔底图时用削尖的2H铅笔轻轻地画出,并经常要削磨铅笔。

画底稿时，先画边框线、标题栏，后画