五、简单电路图的识读

电路是我们常常会还到的，比如导线通过开关将灯泡与电池相连，这种家家户户都有的电路如何在图纸上表述呢？用简图将实物画出来，如图3-36所示。我们看到，这种最简单的电路画起来都较麻烦，实际生产、生活中广泛应用的电路比这复杂得多，用这种简图表述是很麻烦和费时的。

解决这个问题的办法是“电路图”。电路图是用规定的符号来代表各种电子元件、电器和电气设备，用实线表示连接导线，加上一系列制图规定而绘成的图，用它可以快捷、规范地把各种电路表述清楚。例如，上述电路可画成如下的电路图（图3-37）。

识读电路图的关键，在于熟悉各种符号和绘图的规则，这些就是电气系统技术交流的基本语言。下面列出一些符号及说明。

由于电气系统涉及的元件、器件和设备品种繁多，所以各种符号也很多，以上只是一些常见的符号。电路图的各种符号和画法规定可以在国家标准中查阅。例如 GB／T  4728《电气简图用图形符号》和GB／T 5465《电气设备用图形符号》。

下面练习识读几个简单的电路图。

图3-37电路由电池、灯泡和两个单刀双掷开关（又叫“一开双控”开关）组成。不论从哪一端开或关都可以接通和断开电路、这样两个开关适宜安装在长廊两头或是楼梯的底端和顶端。可在这头开灯，走到另一头关灯。

图3-38电路安装了一个具有动合触点且能自动复位的按钮开关。按下灯亮，松手灯灭。电门铃就可利用这种电路。

图3-39电路是利用三极管控制灯泡的亮度。三极管的基极连接着电位器，集电极和发射极与灯泡回路相连。电位器是可变电阻，调整中心抽头，可以改变加在基极上的电压和电流，从而通过晶体三极管的作用改变通过灯泡的电流大小，起到控制亮度的作用。

通过练习识电路图可知，认识了符号就具备了识图的基础，再结合物理学科学习的电学知识分析，我们就能看懂电路图。

试一试：

试着识读一些小家电电路图。阅读时先搞清图中每个符号所代表的含义，然后逐步分析电路原理。可以适当结合实物分析。如有困难，请查阅资料或请教他人解决。

六、计算机辅助设计

计算机辅助设计（Computer Aided Design，简称CAD）是从20世纪50年代开始，随着计算机及其外围设备的发展而形成的一门新技术，是现代设计方法和手段的综合体现。它有着手工制图不可比拟的优越性，现已广泛应用于机械、建筑、电子、航空、汽车、化工、艺术等诸多领域。

（一）计算机辅助设计的优点

1．提高工作效率，降低劳动强度

在设计阶段，要对方案不断地进行修改和完善，如果用手工绘图，往往费时费力，图面修补的次数多了就会显得脏乱，而利用计算机辅助设计则可以完全避免这一问题。现在流行的计算机辅助设计软件大多提供丰富的分类图库、通用详图，设计者需要时可以直接调入。

2．精度提高，方便保管

对于一些相对简单的设计，手工绘图可以达到十分精确的程度，但对于一些规模大、复杂的建筑设计，如果离开了计算机辅助设计，困难将成倍增长。计算机辅助设计在日影分析、灯光照度分析等方面的计算精度、速度是手工计算无法比拟的。另外，计算机辅助设计制作的图形、图像文件可以直接存储在硬盘或光盘上，保管、调用都极为方便。

3．虚拟现实

计算机辅助设计的虚拟现实技术能真实再现物体的材质、光影关系等，使人有身临其境的感觉。可广泛应用于城市规划、室内设计、房产开发以及军事与航天工业等领域。例如，在建筑设计上，只要建筑的三维模型搭建完成，就可以任意指定透视角度、模型材质，快速生成多张效果图而无需从头做起，这是传统手绘效果图无法比拟的（图3-40、图3-41）。

（二）计算机辅助设计系统的基本功能

1．绘制三维图

二维绘图能方便创建出各种二维图形对象，如直线、圆、椭圆、矩形等，可快速、准确绘制出复杂的图形。

2．三维造型设计

据设计要求，采用线框、曲面或实体造型技术对产品零部件进行三线造型设计，并可进行装配和仿真（图3-43、图3-44）。

3．参数化设计、图形及符号库

对于那些具相似结构的标准化或系列化零部件，通过对其尺寸和几何约束进行参数化定义，建立图形程序库，调出时通过赋值即可生成所需图形、计算机辅助设计系统都建有常用图形和符号库，以便设计时调用。

4．工程分析

现代CAD系统提供了强大的工程分析工具，如优化分析、运动学和动力学分析、模拟仿真等，这些功能可帮助设计者进行合理地设计。

（三）计算机辅助设计的应用实例

计算机辅助设计的应用范围很广，已经深入到建筑设计、产品设计、艺术设计等各个领域。下面以多功能学习用品盒（架）的二维设计和三维设计为例，介绍利用计算机辅助设计绘图的一般步骤和方法。

1．多功能学习用品盒（架）的二维设计

（1）选择合适的线型，画出一个视图的基准。

（2）新建一个图层，画出三个视图。

（3）标注尺寸。

（4）绘制标题栏，填写标题及文字说明等。

2．多功能学习用品盒（架）的三维设计

（1）选择合适的线型，画出三个视图的基准。

（2）选择上视基准面进行草图绘制，标注尺寸，拉伸凸台。

（3）线性阵列以上特征。

（4）选取前视基准面进入草图绘制，拉伸切除。

（5）选择上视基准面进行草图绘制，拉伸凸台。

（6）选取底板上表面为基准进入草图绘制，画两个同心圆，拉伸凸台。