AutoCAD 2020中文版电气设计从入门到精通
人民邮电出版社
北京
图书在版编目(CIP)数据
AutoCAD 2020中文版电气设计从入门到精通/张哲,孟培编著.--北京:人民邮电出版社,2021.4
ISBN 978-7-115-54298-4
Ⅰ.①A… Ⅱ.①张…②孟… Ⅲ.①电气设备—计算机辅助设计—AutoCAD软件 Ⅳ.①TM02-39
中国版本图书馆CIP数据核字(2020)第112091号
◆编著 张哲 孟培
责任编辑 颜景燕
责任印制 王郁 彭志环
◆人民邮电出版社出版发行 北京市丰台区成寿寺路11号
邮编 100164 电子邮件 315@ptpress.com.cn
网址 https://www.ptpress.com.cn
保定市中画美凯印刷有限公司印刷
◆开本:787×1092 1/16
印张:25.75
字数:744千字 2021年4月第1版
印数:1-2000册 2021年4月河北第1次印刷
定价:109.90元
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本书重点介绍了AutoCAD 2020中文版在电气设计中的应用方法与技巧。全书分为3篇,共19章。其中,“基础知识篇”介绍了电气工程制图规则,AutoCAD 2020入门,二维图形命令,基本绘图工具,文字、表格和尺寸标注,二维编辑命令,图块,设计中心与工具选项板等知识;“工程设计篇”介绍了机械电气设计、电力电气工程图设计、电路图的设计、控制电气图设计、建筑电气平面图设计、建筑电气系统图设计、起重机电气设计实例、居民楼电气设计实例等工程设计实例;“综合实例篇”则全面介绍了柴油发电机PLC电路设计完整过程。
全书解说翔实,图文并茂,语言简洁,思路清晰。内容由浅入深,从易到难,各章节既相对独立又前后关联。另外,作者还根据自己多年的经验及体会,及时给出总结和相关提示,帮助读者快速掌握所学知识。
本书既可作为高等院校、各类职业院校相关专业的教材,也可作为初学 AutoCAD 的入门教材,还可以作为电气工程技术人员的参考用书。
AutoCAD一直致力于把工业技术与计算机技术融为一体,形成开放的大型CAD平台,特别是在机械、建筑、电子等领域更是先人一步,技术发展势头异常迅猛。
值此AutoCAD 2020面市之际,我们精心组织几所高校的老师根据学生电气工程应用学习需要编写了此书。本书处处凝结着教育者的经验与体会,贯彻着他们的教学思想,希望能够给广大读者的学习起到抛砖引玉的作用。
一、本书特色
市面上的AutoCAD学习书籍浩如烟海,读者要挑选一本自己中意的书反而很困难,真是“乱花渐欲迷人眼”。那么,本书为什么能够在读者“众里寻她千百度”之际,于“灯火阑珊”中让人“蓦然回首”呢,那是因为本书有以下5大特色。
作者权威
本书由Autodesk中国认证考试官方教材指定执笔作者胡仁喜博士领衔的石家庄三维书屋文化传播有限公司组织编写。本书是作者总结多年的设计经验以及教学的心得体会,历时多年精心编著,力求全面细致地展现出AutoCAD在电气设计应用领域的各种功能和使用方法。
实例专业
本书中有很多实例本身就是电气设计项目案例,经过作者精心提炼和改编,不仅保证了读者能够学好知识点,更重要的是能帮助读者掌握实际的操作技能。
提升技能
本书从全面提升AutoCAD电气设计能力的角度出发,结合大量的案例来讲解如何利用AutoCAD进行电气设计,真正让读者懂得计算机辅助电气设计并使其能够独立地完成各种工程设计项目。
内容全面
本书在一本书的篇幅内,包罗了AutoCAD常用的功能讲解,内容涵盖了二维绘图基础和各种电气工程图绘制等知识。“秀才不出屋,能知天下事”,读者只要有本书在手,AutoCAD电气设计知识全精通。本书不仅有透彻的讲解,还有丰富的实例,通过这些实例的演练,能够帮助读者找到一条学习AutoCAD的捷径。
知行合一
本书结合大量的电气设计实例详细讲解AutoCAD知识要点,让读者在学习案例的过程中潜移默化地掌握AutoCAD软件操作技巧,同时培养了电气设计实践能力。
二、本书的组织结构和主要内容
本书是以AutoCAD 2020版本为演示平台,全面介绍AutoCAD软件从基础到实例的相关知识,帮助读者从新手走向精通。全书分为3篇,共19章。其中,“基础知识篇”介绍了电气工程制图规则,AutoCAD 2020入门,二维图形命令,基本绘图工具,文字、表格和尺寸标注,二维编辑命令,图块,设计中心与工具选项板等知识;“工程设计篇”介绍了机械电气设计、电力电气工程图设计、电路图的设计、控制电气图设计、建筑电气平面图设计、建筑电气系统图设计、起重机电气设计实例、居民楼电气设计实例等工程设计实例;“综合实例篇”则全面介绍了柴油发电机PLC电路设计的完整过程。
三、本书的配套资源
本书为读者提供了极为丰富的配套电子资源,以便读者朋友在最短的时间内学会并精通这门技术。
1.实例配套教学视频
编者针对本书实例专门制作了配套教学视频,读者可以先看视频,像看电影一样轻松愉悦地学习本书内容,然后对照课本加以实践和练习,能大大提高学习效率。
2.全书实例的源文件
本书附带讲解实例和练习实例的源文件。
3.其他资源
为了延伸读者的学习范围,电子资料中还收录了AutoCAD官方认证的考试大纲和模拟题、AutoCAD应用技巧大全、AutoCAD常用图块集、AutoCAD疑难问题汇总、AutoCAD典型习题库、AutoCAD设计常用填充图案集、常用快捷键速查手册、常用工具按钮速查手册、常用快捷命令速查手册等超值资源。
四、配套资源使用方式
为了方便读者学习,本书以二维码的形式提供了实例的视频教程。扫描“云课”二维码,即可观看全书视频。
云课
此外,读者可关注“职场研究社”公众号,回复“54298”获取所有配套资源的下载链接;还可以加入福利QQ群【1015838604】,额外获取九大学习资源库。
五、致谢
本书具体由湖北华中输变电有限公司检测分公司的张哲和石家庄三维书屋文化传播有限公司的孟培两位老师编著,其中张哲执笔编写了第1~16章,孟培执笔编写了第17~19章。胡仁喜、刘昌丽、杨雪静、卢园、闫聪聪等也为本书编写提供了大量帮助,在此向他们表示感谢!
由于时间仓促,加上编者水平有限,书中不足之处在所难免,望广大读者联系yanjingyan@ptpress.com.cn或714491436@qq.com指正,编者将不胜感激,也欢迎加入三维书屋图书学习交流群(QQ号575520269)交流探讨。
编者
2020年11月
本篇首先向读者简要介绍电气设计工作的特点,并归纳电气制图理论、方法和规范要点。然后向读者简要讲述AutoCAD 2020的环境设置、绘图命令、绘图辅助命令、文本和表格、编辑命令、尺寸标注、图块、设计中心和工具选项板等基本操作知识,以便为后面的具体电气工程设计打下基础。
AutoCAD电气设计是计算机辅助设计与电气设计的交叉学科。本书将全面地对各种AutoCAD电气设计方法和技巧进行深入细致的讲解。
本章将介绍电气工程制图的基础知识,包括电气工程图的种类、特点以及电气工程CAD制图的相关规范,并对电气图形符号进行初步说明。
知识重点
电气工程图的种类
电气工程图的一般特点
电气工程CAD制图规范
电气图形符号的构成和分类
电气工程图可以根据功能和使用场合不同而分为不同的类别,并且各类别的电气工程图又有某些联系和共同点,不同类别的电气工程图适用于不同的场合,其表达工程含义的侧重点也不尽相同。但对于不同专业或在不同场合下,只要是按照同一种用途绘成的电气工程图,不仅在表达方式与方法上必须是统一的,而且在图的分类与属性上也应该是一致的。
电气工程图用来阐述电气工程的构成和功能,描述电气装置的工作原理,提供安装、使用和维护的信息,辅助电气工程研究和指导电气工程施工等。电气工程的规模不同,其电气工程图的种类和数量也不同。电气工程图的种类跟工程的规模有关,较大规模的电气工程通常要包含更多种类的电气工程图,从不同的角度表达不同侧重点的工程含义。一般来讲,一项电气工程的电气图会装订成册,以下是工程图册各部分内容的介绍。
电气工程图的目录如同书的目录,用于资料系统化和检索图样,可方便查阅,由序号、图样名称、编号和页数等构成。
图册前言中一般包括设计说明、图例、设备材料明细表和工程经费概算等。设计说明的主要作用在于阐述电气工程设计的依据、基本指导思想与原则,阐述图样中未能清楚表明的工程特点、安装方法、工艺要求、特殊设备的安装使用方法以及有关注意事项等的补充说明。图例就是图形符号,一般在前言中只列出本图样涉及的一些特殊图例,通常图例都有约定俗成的图形格式,可以通过查询国家标准和电气工程手册获得。设备材料明细表列出该电气工程所需的主要电气设备和材料的名称、型号、规格和数量,可供进行实验准备、经费预算和购置设备材料时参考。工程经费概算用于大致统计出该套电气工程所需的费用,可以作为工程经费预算和决算的重要依据。
系统图是一种简图,由符号或带注释的框绘制而成,用来大体表示系统、分系统、成套装置或设备的基本组成、相互关系及其主要特征,为进一步编制详细的技术文件提供依据,供操作和维修时参考。系统图是绘制较低层次的各种电气图(主要是指电路图)的主要依据。
系统图的布图要求很高,它强调布局清晰,以利于识别过程和信息的流向。基本的流向应该是自左至右或者自上至下,如图1-1所示。只有在某些特殊情况下方可例外。例如,用于表达非电工程中的电气控制系统或者电气控制设备的系统图和框图,可以根据非电过程的流程图绘制,但是图中的控制信号应该与过程的流向相互垂直,以便于识别,如图1-2所示。
框图就是用符号或带注释的框,概略表示系统或分系统的基本组成、相互关系及主要特征的一种简图。系统图与框图有一定的共同点,都是用符号或带注释的框来表示。区别在于系统图通常用于表示系统或成套装置,而框图通常用于表示分系统或设备;系统图若标注项目代号,一般为高层代号,框图若标注项目代号,一般为种类代号。
电路图是用图形符号绘制,并按工作顺序排列,详细表示电路、设备或成套装置基本组成部分的连接关系,侧重表达电气工程的逻辑关系,而不考虑工程器件等的实际位置的一种简图。电路图的用途很广,可以用于详细地介绍电路、设备或成套装置及其组成部分的作用原理,分析和计算电路特性,为测试和寻找故障提供信息,并可作为编制接线图的依据。简单的电路图还可以直接用于接线。
电路图的布图应突出表示各功能的组合和性能。每个功能级都应以适当的方式加以区分,突出信息流及各级之间的功能关系,其中使用的图形符号必须具有完整的形式,元器件画法应简单而且符合国家规范。电路图应根据使用对象的不同需要,相应地增加各种补充信息,特别是应该尽可能地给出维修所需的各种详细资料,如元器件的型号与规格,还应标明测试点,并给出有关的测试数据(各种检测值)和资料(波形图)等。图1-3所示为CA6140车床电气设备电路图。
接线图是用符号表示成套装置、设备的内外部各种连接关系的一种简图。接线图的用途是便于安装接线及维护。
接线图中的每个端子都必须标出元器件的端子代号,连接导线的两个端子必须在工程中统一编号。布接线图时,应大体按照各个项目的相对位置进行布置,连接线可以用连续线画,也可以用断线画。不在同一张图的连接线可采用断线画法,如图1-4所示。
电气平面图用于表示某一电气工程中电气设备、装置和线路的平面布置。它一般是在建筑平面的基础上绘制出来的。常见的电气平面图有线路平面图、变电所平面图、照明平面图、弱点系统平面图、防雷与接地平面图等。图1-5所示为某车间的电气平面图。
在常见的电气工程图中,除了系统图、电路图、接线图和平面图4种主要工程图外,还有以下4种电气工程图。
1.设备布置图
设备布置图主要表示各种电气设备的布置形式、安装方式及相互间的尺寸关系,通常由平面图、立面图、断面图和剖面图等组成。
2.设备元器件和材料表
设备元器件和材料表是把某一电气工程所需主要设备、元器件、材料和有关的数据列成表格,以表示其名称、符号、型号、规格和数量等。
3.大样图
大样图主要表示电气工程某一部件、构件的结构,用于指导加工与安装,其中一部分大样图为国家标准。
4.产品使用说明书用电气图
产品使用说明书用电气图用于表示电气工程中选用的设备和装置,其生产厂家往往随产品使用说明书附上电气图,这些也是电气工程图的组成部分。
电气工程图属于专业工程用图,不同于机械工程图、建筑工程图,其主要特点可以归纳为以下5点。
(1)简图是电气工程图的主要形式。
简图是采用图形符号和带注释的框或简化外形表示系统或设备中各组成部分之间相互关系的一种图,不同形式的简图从不同角度表达电气工程信息。
(2)元器件和连接线是电气工程图描述的主要内容。
一种电气装置主要由电气元器件和连接线构成,因此无论何种电气工程图都是以电气元器件和连接线为主要的描述内容。
(3)电气工程图绘制过程中主要采用位置布局法和功能布局法。
位置布局法是指电气图中元器件符号的布置对应于该元器件实际位置的布局方法。例如,电气工程图中的接线图、平面图通常都采用这种方法。功能布局法是指电气图中元器件符号的位置只考虑便于表述它们所表示的元器件之间的功能关系,而不考虑其实际位置的一种布局方法。系统图和电路图采用的都是这种方法。
(4)图形符号、文字符号和项目代号是构成电气工程图的基本要素。
一个电气系统通常由许多部件、组件、功能单元等组成,即由很多项目组成。项目一般用简单的图形符号表示,为了便于区分,每个项目必须加上识别编号。
(5)电气工程图具有多样性。
对能量流、信息流、逻辑流和功能流的不同描述方法,使电气工程图具有多样性,不同的电气工程图采用不同的描述方法。
本节主要介绍国家标准GB/T18135—2008《电气工程CAD制图规则》中常用的有关规定,同时对其引用的有关标准中的规定加以解释。
1.幅面
电气工程图纸采用的基本幅面有A0、A1、A2、A3和A4五种,各图幅的相应尺寸如表1-1所示。
2.图框
(1)图框尺寸。
在电气图中,确定图框线的尺寸有两个依据:一是图纸是否需要装订;二是图纸幅面的大小。需要装订时,装订的一侧就要留出装订边。图1-6和图1-7分别为不留装订边的图框、留装订边的图框。右下角矩形区域为标题栏位置。图纸图框尺寸如表1-2所示。
(2)图框线宽。
根据不同幅面和不同输出设备,图框的内框线宜采用不同的线宽,如表1-3所示。各种图幅的外框线均为0.25mm的实线。
1.字体
电气工程图图样和简图中的汉字字体应为Windows系统所带的“仿宋_GB2312”。
2.文本尺寸高度
(1)常用的文本尺寸宜在下列尺寸中选择:1.5、3.5、5、7、10、14、20,单位为mm。
(2)字符的宽高比约为0.7。
(3)各行文字间的行距不应小于字高的1.5倍。
图样中采用的各种文本尺寸如表1-4所示。
3.表格中的文字和数字
(1)数字书写:带小数的数值,按小数点对齐;不带小数的数值,按个位对齐。
(2)文本书写:正文左对齐。
1.线宽
根据用途,图线宽度宜从下列线宽中选用:0.18、0.25、0.35、0.5、0.7、1.0、1.4、2.0,单位为mm。
图形对象的线宽尽量不多于2种,每种线宽间的比值应不小于2。
2.图线间距
平行线(包括画阴影线)之间的最小距离不小于粗线宽度的2倍,建议不小于0.7mm。
3.图线型式
根据不同的结构含义,采用不同的线型,具体要求请参阅表1-5。
4.线型比例
线型比例k与印制比例宜保持适当关系,当印制比例为1︰n时,在确定线宽库文件后,线型比例可取kn。
推荐采用的比例规定如表1-6所示。
按简图形式绘制的电气工程图中,元器件、设备、线路及其安装方法等都是借用图形符号、文字符号和项目代号来表达的。分析电气工程图,首先要知道这些符号的形式、内容、含义以及它们之间的相互关系。
电气图形符号包括一般符号、符号要素、限定符号和方框符号。
1.一般符号
一般符号是用来表示一类产品或此类产品特征的简单符号,如电阻、电容、电感等,如图1-8所示。
2.符号要素
符号要素是一种具有确定意义的简单图形,是一种必须同其他图形组合构成一种设备或概念的完整符号。例如,真空二极管是由外壳、阴极、阳极和灯丝4个符号要素组成的。符号要素一般不能单独使用,只有按照一定方式组合起来才能构成完整的符号。符号要素的不同组合可以构成不同的符号。
3.限定符号
限定符号是一种用以提供附加信息的加在其他符号上的符号。限定符号一般不代表独立的设备、器件和元件,仅用来说明某些特征、功能和作用等。限定符号一般不单独使用,一般符号加上不同的限定符号,则可得到不同的专用符号。例如,在开关的一般符号上加不同的限定符号可分别得到隔离开关、断路器、接触器、按钮开关和转换开关。
4.方框符号
方框符号用以表示元器件、设备等的组合及其功能,是既不给出元器件、设备的细节,也不考虑所有连接关系的一种简单图形符号。方框符号在系统图和框图中使用得最多。另外,电路图中的外购件、不可修理件也可用方框符号表示。
《电气简图用图形符号》的国家标准代号为GB/T4728,采用国际电工委员会(IEC)标准,在国际上具有通用性,有利于对外技术交流。GB/T4728《电气简图用图形符号》共分13部分。
(1)一般要求:包括本标准的一般说明、名词术语、符号的绘制、编号使用及其他规定。
(2)符号要素、限定符号和其他常用符号:内容包括轮廓和外壳、电流和电压的种类、可变性、力或运动的方向、流动方向、材料的类型、效应或相关性、辐射、信号波形、机械控制、操作件和操作方法、非电量控制、接地、接机壳和等电位、理想电路元器件等。
(3)导体和连接件:内容包括电线、屏蔽或绞合导线、同轴电缆、端子与导线连接、插头和插座、电缆终端头等。
(4)基本无源元件:内容包括电阻器、电容器、铁氧体磁心、压电晶体、驻极体等。
(5)半导体管和电子管:内容包括二极管、三极管、晶闸管、电子管等。
(6)电能的发生与转换:内容包括绕组、发电机、变压器等。
(7)开关、控制和保护器件:内容包括触点、开关、开关装置、控制装置、启动器、继电器、接触器和保护器件等。
(8)测量仪表、灯和信号器件:内容包括指示仪表、记录仪表、热电偶、遥测装置、传感器、灯、电铃、蜂鸣器、喇叭等。
(9)电信交换和外围设备:内容包括交换系统、选择器、电话机、电报和数据处理设备、传真机等。
(10)电信传输:内容包括通信电路、天线、波导管器件、信号发生器、激光器、调制器、解调器、光纤传输线路等。
(11)建筑安装平面布置图:内容包括发电站、变电所、网络、音响和电视的分配系统、建筑用设备、露天设备等。
(12)二进制逻辑元件:内容包括计算器、存储器等。
(13)模拟元件:内容包括放大器、函数器、电子开关等。
(1)电气工程图分为哪几类?
(2)电气工程图具有什么特点?
(3)在CAD制图中,电气工程图在图纸格式、文字、图线等方面有什么要求?
在本章中,我们开始循序渐进地学习AutoCAD 2020绘图的基础知识。了解如何设置图形的系统参数、样板图,熟悉建立新的图形文件、打开已有文件的方法等。本章主要内容包括绘图环境设置、工作界面设置、绘图系统配置、文件管理操作等。
知识重点
操作界面
基本操作命令
配置绘图系统
文件管理
AutoCAD的操作界面是AutoCAD显示、编辑图形的区域,一个完整的AutoCAD 2020的操作界面如图2-1所示,包括标题栏、绘图区、十字光标、菜单栏、工具栏(功能区)、坐标系图标、命令行窗口、状态栏、布局标签和快速访问工具栏等。
注意
安装AutoCAD 2020后,默认操作界面如图2-2所示。在绘图区中右击鼠标,打开快捷菜单,如图2-3所示,选择“选项”命令,打开“选项”对话框,选择“显示”选项卡,在“窗口元素”选项组中将“颜色主题”设置为“明”,如图2-4所示,单击“确定”按钮,退出对话框,其操作界面如图2-5所示。
绘图区是指在功能区下方的大片空白区域,是用户使用AutoCAD 2020绘制图形的区域,用户设计一幅图形的主要工作都是在绘图区中完成的。
在绘图区中,还有一个作用类似于光标的十字线,其交点反映了光标在当前坐标系中的位置。在AutoCAD 2020中,将该十字线称为光标, AutoCAD通过光标显示当前点的位置。十字线的方向与当前用户坐标系的X轴、Y轴方向平行,系统预设十字线的长度为屏幕大小的5%,如图2-1所示。
在AutoCAD“快速访问工具栏”处调出菜单栏,如图2-6所示,调出后的菜单栏如图2-7所示。同其他Windows程序一样,AutoCAD 2020的菜单也是下拉式的,并在菜单中包含子菜单。AutoCAD 2020的菜单栏中包含12个菜单:“文件”“编辑”“视图”“插入”“格式”“工具” “绘图”“标注”“修改”“参数”“窗口”和“帮助”。这些菜单几乎包含了AutoCAD 2020的所有绘图命令,后面的章节将围绕这些菜单展开讲述。一般来讲,AutoCAD 2020下拉菜单中的命令有以下3种。
1.带有小三角形的菜单命令
这种类型的命令后面带有子菜单。例如,选择菜单栏中的“绘图”菜单,指向其下拉菜单中的“圆”命令,屏幕上就会进一步弹出“圆”子菜单中所包含的命令,如图2-8所示。
2.打开对话框的菜单命令
这种类型的命令后面带有省略号。例如,选择菜单栏中的“格式”菜单,选择其下拉菜单中的“表格样式”命令,如图2-9所示。屏幕上就会打开对应的“表格样式”对话框,如图2-10所示。
3.直接操作的菜单命令
选择这种类型的命令,将直接进行相应的绘图或其他操作。例如,选择“视图”菜单中的“重画”命令,如图2-11所示,系统将直接对屏幕图形进行重画。
工具栏是一组按钮工具的集合。选择菜单栏中的“工具”→“工具栏”→“AutoCAD”,调出所需要的工具栏,把光标移动到某个图标,稍停片刻即在该图标一侧显示相应的工具提示,同时在状态栏中显示对应的说明和命令名。此时,单击图标即可启动相应命令。
1.设置工具栏
AutoCAD 2020的标准菜单提供了几十种工具栏。选择菜单栏中的“工具”→“工具栏”→ “AutoCAD”,调出所需要的工具栏,如图2-12所示。单击某一个未在界面显示的工具栏名,系统自动在界面打开该工具栏,反之,关闭该工具栏。
2.工具栏的“固定”“浮动”与打开
工具栏可以在绘图区“浮动”显示,如图2-13所示,此时显示该工具栏标题,并可关闭该工具栏。用鼠标可以拖动“浮动”工具栏到图形区边界,使它变为“固定”工具栏,此时该工具栏标题隐藏。也可以把“固定”工具栏拖出,使它成为“浮动”工具栏。
在有些图标的右下角带有一个小三角,光标放在该图标上,按住鼠标左键会打开相应的工具栏(见图2-14),选择其中适用的工具单击鼠标左键,该图标就成为当前图标。单击当前图标,即可执行相应命令。
命令行窗口是输入命令名和显示命令提示的区域,默认的命令行窗口位于绘图区下方,是若干文本行。对命令行窗口,有以下几点需要说明。
(1)移动拆分条可以扩大或缩小命令行窗口。
(2)可以拖动命令行窗口,布置在屏幕上的其他位置。默认情况下布置在图形窗口的下方。
(3)对当前命令行窗口中输入的内容,可以按F2键,切换到文本窗口,用文字编辑的方法进行编辑,如图2-15所示。AutoCAD文本窗口和命令行窗口相似,它可以显示当前AutoCAD进程中命令的输入和执行过程,在执行某些AutoCAD命令时,它会自动切换到文本窗口,列出相关信息。
(4)AutoCAD通过命令行窗口反馈各种信息,包括出错信息等。因此,用户要时刻关注在命令行窗口中出现的信息。
AutoCAD 2020系统默认设定一个模型空间布局标签和“布局1”“布局2”两个图纸空间布局标签。
1.布局
布局是系统为绘图设置的一种环境,包括图纸大小、尺寸单位、角度、数值精确度设定等,在系统预设的3个标签中,这些环境变量都保留默认设置。用户可以根据实际需要改变这些变量的值。例如,默认的尺寸单位是mm,如果绘制的图形的单位是英制的英寸,就可以改变尺寸单位环境变量的设置,具体方法将在后面章节介绍。用户也可以根据需要设置符合自己要求的新标签。
2.模型
AutoCAD的空间分模型空间和图纸空间。模型空间是用户通常绘图的环境,而在图纸空间中,用户可以创建称为“浮动视口”的区域,以不同视图显示所绘图形。用户可以在图纸空间中调整浮动视口并决定所包含视图的缩放比例。如果选择图纸空间,则可打印多个视图,用户可以打印任意布局的视图。在后面的章节中,将专门详细地讲解有关模型空间与图纸空间的知识,请注意学习体会。
AutoCAD 2020系统默认打开模型空间,用户可以通过鼠标左键单击选择需要的布局。
状态栏在屏幕的底部,依次有“坐标”“模型空间”“栅格”“捕捉模式”“推断约束”“动态输入”“正交模式”“极轴追踪”“等轴测草图”“对象捕捉追踪”“二维对象捕捉”“线宽”“透明度”“选择循环”“三维对象捕捉”“动态UCS”“选择过滤”“小控件”“注释可见性”“自动缩放”“注释比例”“切换工作空间”“注释监视器”“单位”“快捷特性”“锁定用户界面”“隔离对象”“图形特性”“全屏显示”和“自定义”30个功能按钮。左键单击部分开关按钮,可以实现这些功能的开关。通过单击部分按钮也可以控制图形或绘图区的状态。
注意
默认情况下,不会显示所有工具,可以通过状态栏上最右侧的按钮选择要从“自定义”菜单显示的工具。状态栏上显示的工具可能会发生变化,具体取决于当前的工作空间以及当前显示的是“模型”选项卡还是“布局”选项卡。下面对部分状态栏上的按钮做简单介绍,如图2-16所示。
(1)坐标:显示工作区光标放置点的坐标。
(2)模型空间:在模型空间与布局空间之间进行转换。
(3)栅格:栅格是覆盖整个坐标系(UCS)XY平面的直线或点组成的矩形图案。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。
(4)捕捉模式:对象捕捉对于在对象上指定精确位置非常重要。无论何时提示输入点,都可以指定对象捕捉。默认情况下,当光标移到对象的捕捉位置时,将显示标记和工具提示。
(5)推断约束:自动在正在创建或编辑的对象与对象捕捉的关联对象或点之间应用约束。
(6)动态输入:在光标附近显示出一个提示框(称之为“工具提示”),工具提示中显示出对应的命令提示和光标的当前坐标值。
(7)正交模式:将光标限制在水平或竖直方向上移动,以便于精确地创建和修改对象。当创建或移动对象时,可以使用“正交”模式将光标限制在相对于用户坐标系(UCS)的水平或竖直方向上。
(8)极轴追踪:使用极轴追踪,光标将按指定角度进行移动。创建或修改对象时,可以使用“极轴追踪”来显示由指定的极轴角度所定义的临时对齐路径。
(9)等轴测草图:通过设定“等轴测捕捉/栅格”,可以很容易地沿三个等轴测平面之一对齐对象。尽管等轴测图形看似三维图形,但它实际上是由二维图形表示,因此不能期望提取三维距离和面积、从不同视点显示对象或自动消除隐藏线。
(10)对象捕捉追踪:使用对象捕捉追踪,可以沿着基于对象捕捉点的对齐路径进行追踪。已获取的点将显示一个小加号(+),一次最多可以获取7个追踪点。获取点之后,在绘图路径上移动光标,将显示相对于获取点的水平、垂直或极轴对齐路径。例如,可以基于对象端点、中点或者对象的交点,沿着某个路径选择一点。
(11)二维对象捕捉:使用二维对象捕捉设置(也称为对象捕捉),可以在对象上的精确位置指定捕捉点。选择多个选项后,将应用选定的捕捉模式,以返回距离靶框中心最近的点。按Tab键可以在这些选项之间循环。
(12)线宽:分别显示对象所在图层中设置的不同线宽,而不是统一线宽。
(13)透明度:使用该命令,调整绘图对象显示的明暗程度。
(14)选择循环:当一个对象与其他对象彼此接近或重叠时,准确地选择某一个对象是很困难的,使用选择循环的命令,单击鼠标左键,弹出“选择集”列表框,里面列出了鼠标点击周围的图形,然后在列表中选择所需的对象。
(15)三维对象捕捉:三维中的对象捕捉与在二维中工作的方式类似,不同之处在于在三维中可以进行投影对象捕捉。
(16)动态UCS:在创建对象时使UCS的XY平面自动与实体模型上的平面临时对齐。
(17)选择过滤:根据对象特性或对象类型对选择集进行过滤。当单击图标后,只选择满足指定条件的对象,其他对象将被排除在选择集之外。
(18)小控件:帮助用户沿三维轴或平面移动、旋转或缩放一组对象。
(19)注释可见性:当图标亮显时,表示显示所有比例的注释性对象;当图标变暗时,表示仅显示当前比例的注释性对象。
(20)自动缩放:注释比例更改时,自动将比例添加到注释对象。
(21)注释比例:单击注释比例右下角小三角符号,弹出注释比例列表,如图2-17所示,可以根据需要选择适当的注释比例。
(22)切换工作空间:进行工作空间转换。
(23)注释监视器:打开仅用于所有事件或模型文档事件的注释监视器。
(24)单位:指定线性和角度单位的格式和小数位数。
(25)快捷特性:控制快捷特性面板的使用与禁用。
(26)锁定用户界面:按下该按钮,锁定工具栏、面板和可固定窗口的位置和大小。
(27)隔离对象:当选择隔离对象时,在当前视图中显示选定对象,所有其他对象都暂时隐藏;当选择隐藏对象时,在当前视图中暂时隐藏选定对象,所有其他对象都可见。
(28)图形特性:设定图形卡的驱动程序以及设置硬件加速的选项。
(29)全屏显示:该选项可以清除Windows窗口中的标题栏、功能区和选项板等界面元素,使AutoCAD的绘图窗口全屏显示,如图2-18所示。
(30)自定义:状态栏可以提供重要信息,而无须中断工作流。使用MODEMACRO系统变量可将应用程序所能识别的大多数数据显示在状态栏中。使用该系统变量的计算、判断和编辑功能可以完全按照用户的要求构造状态栏。
本节介绍一些常用的操作命令,引导读者掌握一些最基本的操作知识。
AutoCAD交互绘图必须输入必要的指令和参数。有多种AutoCAD命令输入方式(以画直线为例)。
1.在命令行窗口输入命令名
命令字符可不区分大小写。在执行命令时,在命令行提示中经常会出现命令选项。例如,输入绘制直线的命令LINE后,命令行中的提示如下。
指定第一点后,命令行会继续提示如下。
指定下一点或 [放弃(U)]:
选项中不带括号的提示为默认选项,因此可以直接输入直线段的起点坐标或在屏幕上指定一点。如果要选择其他选项,则应该首先输入该选项的标识字符,如“放弃”选项的标识字符“U”,然后按系统提示输入数据即可。在命令选项的后面有时候还带有尖括号,尖括号内的数值为默认数值。
2.在命令行窗口输入命令缩写
常用的一些命令缩写有L(Line)、C(Circle)、A(Arc)、Z(Zoom)、R(Redraw)、M(Move)、CO(Copy)、PL(Pline)、E(Erase)等。
3.选取绘图菜单直线选项
选取该选项后,在状态栏中可以看到对应的命令说明及命令名。
4.选取工具栏中的对应图标
选取工具栏中的图标后,在状态栏中也可以看到对应的命令说明及命令名。
5.在绘图区打开快捷菜单
如果在前面刚使用过要输入的命令,可以在绘图区单击鼠标右键,打开快捷菜单,在“最近的输入”子菜单中选择需要的命令,如图2-19所示。“最近的输入”子菜单中存储最近使用的命令,如果经常重复使用某个命令,这种方法就比较快捷。
6.在命令行直接回车
如果用户要重复使用上次使用的命令,可以直接在命令行回车,系统立即重复执行上次使用的命令,这种方法适用于重复执行某个命令。
1.命令的重复
在命令行窗口中按Enter键可重复使用上一个命令,不管上一个命令是否已经完成。
2.命令的撤销
在命令执行的任何时刻,用户都可以取消和终止命令的执行。撤销命令的方式如下。
命令行:UNDO。
菜单:“编辑”→“放弃”。
工具栏:标准→放弃或快速访问→放弃
。
快捷键:Esc。
3.命令的重做
已被撤销的命令还可以恢复重做。可以恢复撤销的最后一个命令。重做命令的方式如下。
命令行:REDO。
菜单:“编辑”→“重做”。
工具栏:标准→重做或快速访问→重做
。
快捷键:Ctrl+Y。
AutoCAD 2020可以一次执行多重放弃和重做操作。单击“快速访问”工具栏中的“放弃”按钮或“重做”按钮
后面的小三角形,可以选择要放弃或重做的操作,如图2-20所示。
在AutoCAD 2020中,除了可以通过在命令行窗口输入命令、点取工具栏图标或点取菜单项来完成外,还可以使用键盘上的功能键或快捷键,通过这些功能键或快捷键,可以快速实现指定功能。如按下F1键,系统将打开AutoCAD帮助对话框。
系统使用AutoCAD传统标准(Windows之前)或MicrosoftWindows标准解释快捷键。有些功能键或快捷键在AutoCAD的菜单中已经指出,如“粘贴”的快捷键为“Ctrl+V”,这些只要用户在使用的过程中多加留意,就会熟练掌握。快捷键的定义见菜单命令后面的说明,如“粘贴(P)Ctrl+V”。
有的命令有两种执行方式:通过对话框和通过命令行执行。如果指定使用命令行窗口方式,可以在命令名前加短划线来表示,如-LAYER表示用命令行方式执行“图层”命令。而如果在命令行输入LAYER,则系统会自动打开“图层特性管理器”对话框。
另外,有些命令同时存在命令行、菜单、工具栏和功能区4种执行方式,这时如果选择菜单或工具栏方式,命令行会显示该命令,并在前面加一个下划线。例如,通过菜单或工具栏方式执行“直线”命令时,命令行会显示_line,命令的执行过程及结果与命令行方式相同。
AutoCAD采用两种坐标系:世界坐标系(WCS)与用户坐标系(UCS)。用户刚进入AutoCAD时的坐标系统就是世界坐标系,是固定的坐标系统。世界坐标系也是坐标系统中的基准,绘制图形时,大多都是在这个坐标系统下进行的。进入用户坐标系的方式如下。
命令行:UCS。
菜单:“工具”→“新建UCS”。
AutoCAD有两种视图显示方式:模型空间和布局空间。模型空间是指单一视图显示法,通常使用的都是这种显示方式;布局空间是指在绘图区域创建图形的多视图,用户可以对其中每一个视图进行单独操作。在默认情况下,当前UCS与WCS重合。图2-21(a)为模型空间下的UCS坐标系图标,通常放在绘图区左下角处;也可以指定它放在当前UCS的实际坐标原点位置,如图2-21(b)所示;图2-21(c)所示为布局空间下的坐标系图标。
由于每台计算机所使用的显示器、输入设备和输出设备的类型不同,用户喜好的风格及计算机的目录设置也是不同的。一般情况下,使用AutoCAD 2020的默认配置就可以绘图,但为了使用用户的定点设备或打印机并提高绘图的效率,AutoCAD推荐用户在开始作图前先进行必要的配置。
【执行方式】
命令行:PREFERENCES。
菜单:“工具”→“选项”。
右键菜单:选项(单击鼠标右键,系统打开右键菜单,其中包括一些最常用的命令)。
【操作格式】
命令:preferences↙
执行上述命令后,系统自动打开“选项”对话框。用户可以在该对话框中选择有关选项,对系统进行配置。下面只对其中的“显示”配置选项卡进行说明,其他配置选项在后面用到时再作具体说明。
在“选项”对话框中的第2个选项卡为“显示”,该选项卡控制AutoCAD窗口的外观,如图2-22所示。该选项卡用于设定屏幕颜色、光标大小、滚动条显示与否、AutoCAD的版面布局、各实体的显示精度以及AutoCAD运行时的其他各项性能参数等。有关选项的设置,读者可自己参照“帮助”文档学习。
注意
在设置实体显示精度时,显示精度越高,显示质量就越高,计算机计算的时间就越长,不应将其设置得太高。显示质量设定在一个合理的程度上是很重要的。
在默认情况下,AutoCAD 2020的绘图窗口是白色背景、黑色线条,有时需要修改绘图窗口的颜色。
STEP 绘制步骤
1选择菜单栏中的“工具”→“选项”命令,打开“选项”对话框。切换到“显示”选项卡,如图2-22所示。单击“窗口元素”选项组中的“颜色”按钮,打开“图形窗口颜色”对话框,如图2-23所示。
2单击“图形窗口颜色”对话框中“颜色”下拉列表框右侧的下拉箭头,在打开的下拉列表中选择需要的窗口颜色,然后单击“应用并关闭”按钮,即可完成AutoCAD 2020绘图窗口颜色的修改。
本节将介绍有关文件管理的一些基本操作方法,包括新建文件、打开文件、保存文件等,这些都是进行AutoCAD 2020操作最基础的知识。
【执行方式】
命令行:NEW。
菜单:“文件”→“新建”或“主菜单”→“新建”。
工具栏:标准→新建或快速访问→新建
。
【操作格式】
命令:NEW↙
执行上述命令后,系统打开如图2-24所示的“选择样板”对话框。在其中选择一个样板后,单击“打开”按钮,系统将新建一个基于样板的文件。
在运行快速创建图形功能之前,必须进行如下设置。
(1)在命令行中,将FILEDIA系统变量设置为1;将STARTUP系统变量设置为0。
(2)选择默认图形样板文件。具体方法是:选择菜单栏中的“工具”→“选项”命令,在“选择”对话框的“文件”选项卡下,单击“样板设置”节点下的“快速新建的默认样板文件名”分节点,再单击选中其下的“无”节点,如图2-25所示。单击“浏览”按钮,打开“选择文件”对话框,然后选择需要的样板文件。
【执行方式】
命令行:OPEN。
菜单:“文件”→“打开”或“主菜单”→“打开”。
工具栏:标准→打开或快速访问→打开
。
【操作格式】
命令:OPEN↙
执行上述命令后,打开“选择文件”对话框,如图2-26所示。选择一个文件后,单击“打开”按钮,即可将其打开。
在“文件类型”列表框中用户可选择.dwg文件、.dwt文件、.dxf文件和.dws文件。.dws文件是包含标准图层、标注样式、线型和文字样式的样板文件;.dxf文件是用文本形式存储的图形文件,能够被其他程序读取,许多第三方应用软件都支持.dxf格式。
【执行方式】
命令行:QSAVE或SAVE。
菜单:“文件”→“保存”或“另存为”。
工具栏:标准→保存或快速访问→保存
。
【操作格式】
命令:QSAVE↙(或SAVE↙)
执行上述命令后,若文件已命名,则AutoCAD自动保存;若文件未命名(即为默认名drawing1. dwg),则系统会打开“图形另存为”对话框,如图2-27所示,用户可以将其命名后保存。在“保存于”下拉列表框中可以指定保存文件的路径;在“文件类型”下拉列表框中可以指定保存文件的类型。
为了防止因意外操作或计算机系统故障导致正在绘制的图形文件丢失,可以对当前图形文件设置自动保存,自动保存相关说明如下所示。
(1)利用系统变量SAVEFILEPATH设置所有“自动保存”文件的位置,如C:\HU\。
(2)利用系统变量SAVEFILE存储“自动保存”文件名。该系统变量存储的是只读文件的文件名,用户可以从中查询自动保存的文件名。
(3)利用系统变量SAVETIME指定在使用“自动保存”时多长时间保存一次图形,单位是分钟。
【执行方式】
命令行:SAVEAS。
菜单:“文件”→“另存为”。
工具栏:快速访问→另存为。
【操作格式】
命令:SAVEAS↙
执行上述命令后,打开“图形另存为”对话框,如图2-27所示,AutoCAD用另存名保存,并把当前图形更名。
【执行方式】
命令行:QUIT或EXIT。
菜单:“文件”→“退出”。
按钮:单击AutoCAD操作界面右上角的“关闭”按钮。
【操作格式】
命令:QUIT↙(或EXIT↙)
执行上述命令后,若用户对图形所做的修改尚未保存,则会出现如图2-28所示的系统提示对话框。单击“是”按钮,系统将保存文件,然后退出;单击“否”按钮,系统将不保存文件而直接退出。若用户对图形所做的修改已经保存,则直接退出。
实验1 设置绘图环境
目标要求
任何一个图形文件都有一个特定的绘图环境,包括图形边界、绘图单位和角度等。设置绘图环境通常有两种方法,即设置向导与单独的命令设置方法。通过学习设置绘图环境,可以促进读者对图形总体环境的认识。
操作提示
(1)单击“快速访问”工具栏中的“新建”按钮,系统打开“选择样板”对话框。
(2)选择合适的样板后,单击“打开”按钮,新建一个图形文件。
(3)选择菜单栏中的“格式”→“单位”命令,系统打开“图形单位”对话框。
(4)分别逐项选择:类型为“小数”,精度为“0.00”;角度为“度/分/秒”,精度为“0d00'00"”;选中“顺时针”复选框;插入时的缩放单位为“毫米”,单击“确定”按钮。
实验2 熟悉操作界面
目标要求
操作界面是用户绘制图形的平台,操作界面的各个部分都有其独特的功能,熟悉操作界面有助于用户方便快速地进行绘图。本实验要求读者了解操作界面各部分的功能,掌握改变绘图窗口颜色和光标大小的方法,能够熟练地打开、移动、关闭工具栏。
操作提示
(1)启动AutoCAD 2020,进入绘图界面。
(2)调整操作界面大小。
(3)设置绘图窗口颜色与光标大小。
(4)打开、移动、关闭工具栏。
(5)尝试分别利用命令行、下拉菜单和工具栏绘制一条线段。
实验3 管理图形文件
目标要求
图形文件管理包括文件的新建、打开、保存、加密和退出等。本实验要求读者熟练掌握DWG文件的保存、自动保存、加密以及打开的方法。
操作提示
(1)启动AutoCAD 2020,进入绘图界面。
(2)打开一幅已经保存过的图形。
(3)进行自动保存设置。
(4)进行加密设置。
(5)将图形以新的名字保存。
(6)尝试在图形上绘制任意图形。
(7)退出该图形文件。
(8)尝试重新打开按新名称保存的原图形文件。
(1)请指出AutoCAD 2020中菜单栏、命令窗口、状态栏、工具栏、功能区的位置及作用。
(2)打开未显示工具栏的方法有哪几种?
(3)请用第(2)题中的方法打开工具栏,利用“圆”(CIRCLE)命令绘制圆。