单元2 工程制图的基本概念

图纸是工程领域的通用语言，是人类进行交流的三大媒体（语言、文字、图）之一。在工程技术中，采用图样来表达技术思想，往往比用文字更精确、更方便，也更具应用性、通用性。工程图作为工程界的通用语言，具有跨地域、跨行业性，古今中外，尽管语言、文字不同，但工程图的表达方法可以说都是相通的。

任务1 了解工程图样及其作用

根据投影原理、制图标准或有关规定表示工程对象，并有必要技术说明的图，称为工程图样，简称图纸。

使用图形符号、文字符号、文字说明及标注等，按不同专业的要求将工程对象画在一个平面上表达出来，这样就组成了一张工程图纸。为了读懂图纸就必须了解和掌握图纸中各种图形符号、文字符号等所代表的含义。专业人员通过图纸了解工程规模、工程内容，统计出工程量，编制工程概、预算。在概、预算编制中，阅读图纸、统计工程量的过程就称为识图。

工程图样与文字、语言一样，是工程技术人员表达、构思、分析和交流思想的重要工具。无论是机械设备的设计、制造与安装，还是工程施工、电路分析与程序设计，都离不开工程图样。工程图样是工程技术界的共同语言。所有工程技术人员都必须学习和掌握这种语言。

工程图样是工程与产品信息的载体，是产品生命全过程信息的集合，集中体现了产品的设计要求、工艺要求、检测及装配要求等各方面的信息。在现代工业生产中，工程图样广泛应用于机械、电子、建筑等工程领域，是工程界表达、交流的语言。

工程制图是以几何学和国家制图标准为基础，以投影理论为方法，研究几何形体的构成、表达及工程图样绘制、阅读的技术基础课。计算机和软件技术的发展及其在工程制图中的应用，改变了过去工程图样的制作方式，人们借助CAD系统，建立描述对象的模型，进行对象的仿真，生成表达对象的图形，提高了设计的效率和质量。同时，高质量、高效率的计算机绘图给工程技术人员进行创造性设计提供了广阔的天地。因此，包括传统工程制图和计算机绘图内容的现代工程制图成为了各高校工科专业的必修课。

计算机绘图的出现，使整个绘图学领域进入了一个新的时代。随着计算机及其网络技术的飞速发展，制图技术已逐步走向自动化和智能化，并为图示和图解的广泛应用提供了更加便利的条件。

任务2 熟悉工程制图的标准

工程图纸是工程技术界的共同语言，如果语言不合规范，表达不合语法，就无法达到交流的目的，也无法被工程领域接受和采用。为了便于进行技术交流和指导生产，必须有一个统一的规定。

无论是哪一种图纸的设计，都是用规定的“工程语言”来描述其设计的内容，表达工程设计思想，指导加工、生产、安装和维修的。其基本“词汇”就是各种文字图形符号，其“语法”则是有关文字图形符号的规则、标准及表达方式等。

通信工程图纸是在对施工现场仔细勘察和认真搜索资料的基础上，通过图形符号、文字符号、文字说明及标注来表达具体工程性质的一种图纸。它是通信工程设计的重要组成部分，是指导施工的主要依据。通信工程图纸里面包含了诸如路由信息、设备配置安放情况、技术数据、主要说明等内容。

通信工程制图就是将图形符号、文字符号按不同专业的要求画在一个平面上，使工程施工技术人员通过阅读图纸就能够了解工程规模、工程内容，统计出工程量及编制工程概、预算。只有绘制出准确的通信工程图纸，才能对通信工程施工具有正确的指导性意义。因此，通信工程技术人员必须要掌握通信制图的方法。

为了便于工程应用，便于交流，保证生产顺利进行，使通信工程的图纸做到规格统一、画法一致、图面清晰，符合施工、存档和生产维护要求，在进行设计时，设计出的每一张图纸、图纸上标注出的每一个数据、符号都应符合国家标准，这些标准对有关的文字、图形、符号、标志及代号都作了详细的规定，这样有利于提高设计效率、保证设计质量和适应通信工程建设的需要。在设计过程中，要求依据以下国家及行业标准编制通信工程制图与图形符号标准：

GB/T 4728.1—13《电气通用图形符号》

GB/T 6988.1—7《电气制图》

GB/T 50104—2001《建筑制图标准》

GB/T 7929—1995《1∶5001∶10001∶2000地形图图式》

GB 7159—1987《电气技术中的文字符号制订通则》

GB 7356—1987《电气系统说明书用简图的编制》

YD/T 5015—1995《电气工程制图与图形符号》

任务3 了解电子工程制图的优点

利用计算机生成各种工程图样的方法称为电子工程制图。电子工程制图与手工绘图相比具有以下优点。

（1）速度快。计算机的运行速度是人无法比拟的。计算机不知疲倦，可以根据人们的需要长时间工作。利用友好的人机交互界面，所有的绘图工作只需通过操作鼠标就可以实现。可反复调用图形，避免或减少重复劳动。可用扫描设备直接誊图，节省大量的绘图时间。

（2）精度高。计算机是按程序工作的，通过数值计算和迭代算法可获得很高的计算精度。

（3）编辑修改极为方便。在计算机上，图形的移动、删除、复制、缩放等操作十分简单。

（4）易于长期保存。在计算机上所画图形可以用多种介质来保存，并可随时调用，重复调用。

（5）可实现资源共享。利用计算机网络，可实现图形资源的共享。可通过电子邮件传送图形。

（6）表现效果好。利用计算机高速的数据处理功能，可对所绘图形进行着色、渲染，形成逼真的三维效果图。可实现计算机模拟仿真。

（7）打印输出灵活。使用计算机绘图基本不受幅面限制。计算机所绘图形可通过打印机、绘图仪绘制在不同大小的图纸上，可输出单色或彩色图形，也可用多种格式输入、输出图形。

（8）可实现设计、制造一体化。将计算机所绘的零件图形通过适当的方式转换为数控加工程序，可直接在数控机床上进行零件加工，实现辅助设计与辅助制造（CAD/CAM）一体化。

任务4 了解电子工程制图的主要应用

目前，计算机绘图在机械、航空、冶金、造船、建筑、化工、电子等行业的工程设计中得到了广泛的应用。在工程设计方面，计算机绘图常用来进行机械结构和部件设计，汽车、飞机的外形设计，房屋建筑、电路管道设计等；在理论研究方面，计算机绘图可用来绘制数学、物理以及其他学科中的各种二维和三维图形，如各种曲线、曲面等；在数据处理方面，计算机绘图在地理、气象及其他自然现象的勘探、测量上也得到了广泛的应用，例如地理图、地形图、矿藏分布图、海洋地理图、气象图、人口分布图，以及其他各类等高线图；在模拟仿真方面，不但可以通过图形显示所研究的数学函数，而且还能把科学现象进行数学建模，再把此数学模型以图表或图像形象地表示出来，或以动画方式来模拟物体随时间的变化规律，如水流、核反应、化学反应、生物学系统以及机械运动、电路模拟及材料在负荷下的变形等；在艺术和商业方面，利用计算机可以绘制各种图案、花纹，甚至是传统的油画和中国画；在植物生长过程模拟、印染及服务业、医学、教育等众多领域，也有着广泛的应用。

工程图纸绘制的工作量较大而且技术复杂，尽管有标准图例可供参考，但要靠手工把它们有机地组合在一起，要求准确、整齐、美观并不是一件简单的事情，何况还要经过描图、晒图等过程，因而图纸质量不稳定，效率也很低，从而使设计周期大为延长。

基于Windows的绘图应用软件市面上有许多，如AutoCAD、Visio Drawing等，都是很好的绘图应用软件，设计人员可利用它们强大而丰富的功能绘制所需的工程设计图纸，特别是有些应用软件具有二次开发的功能，每个设计人员或绘图员可以根据自己的工作方式，在原版本上定制一些新的功能，也允许用户和开发者进行扩充和修改，以最大限度地满足工程技术人员的各种特殊的需要。绘制的图纸可在打印机或绘图仪上直接输出，成为设计文件的图纸，不仅降低了工程技术人员的劳动强度，提高了工作效率（省略传统的图纸出版过程），也使图纸质量有了充分保证。此外，图纸将以数据形式长期保存，复制也极为方便，这是传统的手工绘图所不能比拟的。