圆规的用法

1

《机械制图》校本教材

项目一制图基本知识与技能

图纸是设计、加工制造机械零件黄酒是料酒吗 的重要技术文件，是工程技术人员进行技术交流的重要语言。绘

制机械图纸，必须严格遵守机械制图国家标准的有关规定，学会正确使用绘图工具和仪器，掌握正确

的绘图步骤。本模块重点介绍国家标准《技术制图》和《机械制图》中的制图基本规定，并介绍绘图

工具的使用以及平面图形的画法。

课题一机械制图标准

国家标准简称“国标”，包括强制性国家标准（代号“GB”）、推荐性国家标准（代号“GB/T”），

例如《GB/T14691-1993技术制图字体》即表示技术制图标准中的字体部分，发布顺序号14691，标

准发布年份1993年。

任务1学习使用绘图工具

【任务描述】

学会使用各种绘图工具，记一次拔河比赛 了解一般绘图步骤。

【任务目标】

熟悉常用手工绘图工具和正确使用绘图仪器绘图。

【知识链接】

一、图板和丁字尺

图板是用来铺贴图纸的，板面平滑光洁。它的左侧边为丁字尺的上下导边，平直光滑，图纸用胶

带纸固定在图板上，如图1-1（a）所示。

丁字尺由尺头和尺身两部分组成。它主要用于画水平线，其头部必须紧靠绘图板左边，然后靠近

丁字尺的上边画线，如图1-1(b)所示。

图1-1图板与丁字尺

二、三角板

三角板分45和30(60)两种，可配合丁字尺画垂直线及15倍角的斜线；或用两种中国抗战史 三角板配

2

合画任意角度的平行线或垂直线，如图1-2所示。

图1-2丁字尺和三角板的使用方法

三、圆规

圆规可用来画圆和圆弧。画图时应尽可能使钢针和铅芯都垂直于纸面，钢针的台阶与铅芯尖应平

齐，使用方法如图1-3所示。

图1-3圆规的用法

四、分规

分规与圆规区别在于其端部由两个针尖组成，分规的用法如图1-4所示。

图1-4分规的用法

五、绘图铅笔

绘图用铅笔的铅芯分别用B和H表示，B表示其颜色深浅，H表示其铅芯软硬程度。绘图时根据

不同的使用要求，应准备B或HB、HB或H、H或2H几种硬度不同的铅笔。

（1）B或HB。画粗实线用，硬度为B或HB的铅笔。

（2）HB或H。画箭头和写字用，硬度为HB或H的铅笔。

（3）H或2H。画各种细线和画底稿用，硬度为H或2H的铅笔。

六、曲线板

曲线板是用来绘制曲率半径不同的非圆曲线的辅助工具，如图1-5所示。

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图1-5曲线板

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任务2绘制简单平面图形

【任务描述】

认识如图1-6所示图形并学会绘制，要求符合制图国家标准的有关规定。

图1-6垫片图纸

【任务目标】

1.熟悉常用手工绘图工具和正确使用绘图仪器绘图。

2.熟悉机械制图国家标准的基本规定并严格遵守。

【自主思考】

1.制图的国家标准规定是什么？

2.怎样绘制该图形？

5

【知识导学】

图纸幅面和图框格式、标题栏、比例、字体、图线。

【知识链接】

一、图纸幅面和图框格式（GB/T14689—2008）

1.图纸幅面

基本幅面代号有A0、A1、A2、A3、A4五种。必nipper 要时，也允许选用国家标准所规定的

加长幅面，这些幅面的尺寸由基本幅面的短边成整数倍增加后得出，如图1-7所示。

图1-7图纸的幅面及加长尺寸

2.图框格式

在绘制图样时，图纸上必须用粗实线绘制出图框，其格式分为不留装订边和留有装订边

两种。需要装订的图样，应留装订边，其图框格式如图1-8所示；不需要装订的图样其图框

格式如图1-9所示。表1-7所示为图纸基本幅面代号与周边尺寸详细表。但同一产品的图样只能

采用同一种格式，图样必须画在图框之内。

图1-8留装订边的图框格式

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图1-9不留装订边的图框格式

表1-1图纸基本幅面代号与尺寸

幅面代号

幅面尺寸周边尺寸

BLace

A08411189

25

10

2

0

A1594841

A2420594

1

0

A3297420

5

A4210297

二、标题栏（GB/T10609.1—2008）

一般标题栏位于图纸右下方，一般学生用简化标题栏如图1-10所示。标题栏的外框是

粗实线，右边和底边与图框线重合，标题栏框内的图线用细实线绘制。

图1-10简化的标题栏

三、比例（GB/T14690—1993）

图样中，图形与其实物相应要素的线性尺寸之比称为比例。

表1-2绘图比例

绘制图样时，应尽可能按机件的实际大小画出，以方便看图。绘制同一机件的各个视图

时，应尽量采用相同的比例，并标注在标题栏中的比例栏内。当某个视图需要采用不同比例

时，可在视图名称的下方或右侧标注比例。注意，不论采用何种比例绘图，标注尺寸时，均

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按机件的实际尺寸大小注出。

四、字体（GB/T14691—1993）

1.汉字

长仿宋体字的书写要领是：横平竖直、注意起落、结构均匀、填满方格。汉字的高度h

不应小于3.5mm，其字宽一般为h/2，如图1-11所示。

图1-11长仿宋体字

2.字母和数字

字母和数字分为A型和B型。字体的笔画宽度用d表示。A型字体的笔画宽度d=h/14，

B型字体的笔画宽度d=h/10。字母和数字可写成斜体和直体。斜体字字头向右倾斜，与水平

基准线成75，如图1-12所示。在同一图样上，只允许选用一种字体。

图1-12数字和字母

五、图线（GB/T4457.4—2002、GB/T17450—1998）

1.基本线型

绘制机械图样常用的9种基本线型为：粗实线、细实线、细虚线、粗虚线、细点画线、

粗点画线、双点画线、波浪线、双折线。图线的线型及应用见表1-3。

表1-3图线的线型及应用（根据GB/T4457.4-2002）

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2.图线的宽度

所有图线的图线宽度应按图样的类型和尺寸大小在下列数系（该数系的公比为1：2≈1∶

1.4）中选择，即0.13mm，0.18mm，0.25mm，0.35mm，0.5mm，0.7mm，1mm，1.4mm，

2mm。

机械图样中采用粗、细两种线宽，其比例关系为2∶1。粗线的宽度为b，优先采用b=0.5

mm或0.7mm。为了保证图样清晰易读，图样上应避免出现线宽小于0.18mm的图线。各

种图线应用见图1-13。

图1-13图线的应用

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3.图线画法

虚线及点画线与其他图线相交时，都应以线段相交，不应在空隙或点处相交；当虚线是

粗实线的延长儿童军训 线时，粗实线应画到分界点，而虚线应留有空隙；当虚线圆弧和虚线直线相切

时，虚线圆弧的线段应画到切点，而虚线直线需留有空隙，如图1-14(a)所示。

绘制圆的对称中心线（细点画线）时，圆心应为线段的交点。点画线和细双点画线的首

末两端应是线段而不是点，同时其两端应超出图形的轮廓线3~5mm。在较小的图形上绘制

点画线或细双点画线有困难时，可用细实线代替，如图1-14(b)所示。

图1-14虚线连接处的画法

【任务点拔】

根据本节课知识点的学习和理解自己绘制图1-6，提示如下：

1.准备好绘图工具；

2.选图幅和绘图比例；

3.绘制中心线；

4.绘制其余图线；

5.检查、擦除多余图线、加深。

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课题二尺寸注法

任务1标注简单图形尺寸

【任务描述】

标注图1-15所示图形尺寸，要求符合制图国家标准的有关规定。

图1-15尺寸标注

【任务目标】

1.掌握尺寸标注的基本原则，学会正确标注图形尺寸。

2.熟悉机械制图国家标准的基本规定并严格遵守。

【知识链接】

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一、尺寸标注的基本规则

（1）机件的真实大小应以图样上所标注的尺寸数值为依据，与图形的大小及绘图的准确

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，若采取其他单位，

则必须标注。

（3）图样中所注的尺寸，为该图样的最后完工尺寸。

（4）机件上的每一个尺寸，一般只标注一次，并应标在反映该结构最清晰的图形上。

标注尺寸时，应尽可能使用符号或缩写词，详见表1-4。

表1-4常见的符号和缩写词

二、标注尺寸的要素

一个完整的尺寸应由尺寸界线、尺寸线、尺寸数字三个要素组成，如图1-16所示。

图1-16尺寸要素

1.尺寸界线

尺寸界线是用细实线绘制，它是由图形的轮廓线、对称中心线、轴线等处引出也可利用

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轮廓线、轴线或对称中心线作为尺寸界线。

尺寸界线与尺寸线相互垂直(一般情况)，外端应超出尺寸线2-5mm。

2.尺寸线

尺寸线用细实线绘制，但尺寸线不能用其他图线代替，也不得与其他图线重合。

绘制尺寸线时，尺寸皖鱼 线必须与所注的线段平行人生价值是什么 ，并与轮廓线间距10mm，互相平行的两

尺寸线间距均为7-8mm。

尺寸线终端有两种形式，如图1-17所示。

（1）箭头。箭头适用于各种类型的图样，箭头尖端与尺寸界线接触，不得超出也不得

离开。

（2）斜线。斜线用细实线绘制，图中h为字体高度。当尺寸线终端采用斜线形式时，

尺寸线与尺寸界线必须相互垂直。同一图样中只能采用一种尺寸线终端形式。

图1-17尺寸线终端

尺寸线与尺寸界线之间应尽量避兔相交。即：小尺寸在里面，大尺寸在外面。

3.尺寸数字

线性尺寸数字一般应注写在尺寸线的上方或左方，也允许注写在尺寸线的中断处。

注写线性尺寸数字，如尺寸线为水平方向时，尺寸数字规定由左向右书写，字头向上；

如尺寸线为竖直方向时，尺寸数字由下向上书写，字头朝左；在倾斜的尺寸线上注写尺寸数

字时，必须使字头方向有向上的趋势。

注意：同一图样内字高要一致，位置不够可引出标注。尺寸数字不可被任何图线所通过，

否则必须把图线断开。

常见线性尺寸、角度尺寸、圆及圆弧尺寸、小尺寸等的注法见表1-4。

（1）线形尺寸数字方向

尺寸数字应按左图所示的方向注写，并尽量避免在图示30范围内标注尺寸，当无法

避免时，可采用右边几种形式标注，同一张图样中标注形式应尽可能统一。图1-18线形尺

寸数字方向。

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图1-18线形尺寸数字方向

（2）线性尺寸注法

一般采用第一种方法注写，同一张图样中标注形式应尽可能统一。图1-19线性尺寸注

法。

图1-19线性尺寸注法

（3）圆及圆弧尺寸注法，如图1-20。

图1-20圆及圆弧尺寸注法

（4）小尺寸注法

当没有足够的位置标注尺寸时，箭头可外移或用小圆点代替两个箭头；尺寸数字也可写

在尺寸界线外或引出标注。图1-21，小尺寸注法。

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图1-21小尺寸注法

（5）角度和弧长尺寸注法，如图1-22所示。

图1-22角度和弧长尺寸注法

（6）对称机件的尺寸注法，如图1-23所示。

图1-23对称机件的尺寸注法

【任务点拔】

根据本节课知识点的学习和理解标注图形，提示如下：

1.按要求画出尺寸界线、尺寸线；

2.标注尺寸数字；

3.检查。

参考答案：

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1

课题三绘制较复杂的平面图形

任务1学习常见几何作图方法

【任务描述】

使用各种绘图工具绘制正多边形、斜度与锥度、椭圆及圆弧连接。

【任务目标】

掌握圆内接正六边形画法、了解斜度与锥度含义，会用绘图工具作圆弧连接。

【知识链接】

机件的轮廓形状基本上都是由直线、圆弧和一些其他图线组成的几何图形，绘制几何图

形称为几何作图。常见的几何作图方法如下：

一、等分线段

已知线段AB，将其五等分，作图过程如图1-24所示。

作图步骤：（1）过线段AB的一个端点A，作一条与AB成任一角度的线段AC，在此线

段上截取5等分。（2）将最后的等分点5与端点B连接，过点4、点3、点2、点1分别作

线段5B的平行线，与AB的交点1

、2

、3

、4

即为所需等分点。

图1-24等分线段

二、正多边形

1.作圆内接正六边形（如图1-25）

作图步骤：

(1)以边长为半径画圆；

(2)在圆周上从某一点作为圆心，以边长为半径画弧；

(2)以所画弧与圆周的交点为圆心，以边长为半径，依次画弧。共与圆周得到六个交点(包

含第一个弧的圆心点)。

(4)连接圆周上的六个交点，既得到正六边形。

2

图1-25正六边形画法

2.作圆内接正五边形

已知外接圆直径，绘制正五边形的方法如图1-26所示。

作图步骤：（1）作半径OA的等分点D，以D为圆心，DE为半径画圆弧交水平直径线

于F。

（2）以EF为半径，分圆周为五等份，顺序连接各等分点即可。

图1-26正五边形的画法

三、斜度与锥度

1.斜度

斜度是指一直线或平面相对另一直线或平面的倾斜程度。斜度tana=H：L=1：n。

斜度符号的斜线方向应与斜度方向一致，如图1-27(a)所示，其中h为字高。若已知直

线段的斜度为1∶4，其作图方法如图1-27(b)所示。

图1-27斜度的画法

2.锥度

锥度是指圆锥的底圆直径D与高度H之比，通常，锥度也要写成1：n的形式，即：

锥度2tan=D：L=(D－d)：=1：n。

锥度符号的方向应与锥度方向一致，锥度的作图方法如图1-28(a)所示。若已知直线段

的锥度为1∶3，其作周邦彦 图方法如图1-28(b)所示。

3

图1-28锥度的画法

四、椭圆

1.用四心法画椭圆，已知长轴为AB短轴为CD。如图1-29所示。

作图步骤如下：

（1）连接A、C，以O为圆心、OA为半径画弧，与CD的延长线交于点E，以C为圆

心、CE为半径画弧，与AC交于点F；

（2）作AF的垂直平分线，与长短轴分别交于点O

1

、O

2

，再作对称点O

3

、O

4

；O

1

、

O

2

、O3、O

4

即为四段圆弧的圆心；

（3）分别作圆心连线O

1

O

4

、O

2

O

3

、O

3

O

4

并延长；

（4）分别以O

1

、O

3

为圆心，O

1

A或O

3

B为半径画小圆弧KAH和NBM，分别以O

2

、

O

4

为圆心，O

2

C或O

4

D为半径画大圆弧KCN和HDM（切点K、H、M、N分别位于相应

的圆心连线上），即完成近似椭圆的作图。

图1-29用四心法作椭圆

五、圆弧连接

1.连接两相交直线

连接两相交直线的步骤如图1-30(a)所示。

作图过程：分别作两已知直线M、N的平行线G、H，且使平行线的距离为R，两线G、

H的交点O即为连接弧的圆心；分别找出连接圆弧与直线M、N的切点K1、K2，以O为圆

心，R为半径画出连接弧。

4

2.连接两圆弧

用圆弧连接两已知圆弧，可分为三种情况：连接圆弧与两已知圆弧外切；连接圆弧与两

已知圆弧内切；连接圆弧与一已知圆弧外切与另一已知圆弧内切。连接圆弧与两已知圆弧外

切及内切连接的作图步骤如图1-30(b)、（c）所示。

作图过程：分别以O1、O2为圆心，R＋R1、R＋R2（两圆外切）或R－R1、R－R2（两

圆内切）为半径画圆弧，两圆弧的交点即为连接弧的圆心O；再分别找出连接弧与两已知弧

的切点K1、K2，以O为圆心，R为半径画出连接弧。

图1-30圆弧连接

3.连接直线与圆弧

用圆弧连接已知直线与圆弧，可分为两种情况：连接圆弧与已知圆弧外切；连接圆弧与

已知圆弧内切。连接圆弧与已知圆弧外切连接的作图步骤如图1-30所示。

作图过程：以O1为圆心，R＋R1为半径画圆弧，并在距AB直线R处，作AB的平行

线，直线与圆弧的交点即为连接弧的圆心O；再分别找出连接弧与已知圆弧及直线的切点

K1、K2，以O为圆心，R为半径画出连接弧。

图1-31直线与圆弧连接

【任务点拔】

根据本节课知识点的学习绘制椭圆长轴为60mm，短轴为40mm。

5

任务2绘制手柄

【任务描述】

使用绘图工具绘制手柄。如下图1-32所示。

图1-32手柄

【任务目标】

1.掌握圆弧连接的画法。

2.正确标注平面图形尺寸。

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【知识链接】

一、平面图形的尺寸分析

平面图形中的尺寸可以分为定形尺寸和定位尺寸两大类。

二、平面图形的线段分析

平面图形中的线段，根据其尺寸是否齐全可分为已知线段、中间线段和连接线段三类。

图1-33手柄的线段分析

（1）已知线段指定形尺寸、定位尺寸均齐全的线段，如图1-33手柄的18、5.5、

20、SR10、R15。

（2）中间线段只有定形尺寸和一个定位尺寸的线段称为中间线段，另一个定位尺寸

可根据与相邻已知线段的几何关系求出，如图所示的R50圆弧。

（3）连接线段只有定形尺寸，而缺少定位尺寸的线段称为连接线段，可根据其与两

端相邻的已知线段的连接关系求出，如图所示的R12圆弧。

三、平面图形的画图步骤

平面图形的绘制，应在进行线段分析的基础上，先画出已知线段，再画出中间线段，最

后画出连接线段。以如图1-32所示手柄为例，作图步骤如下。

（1）画出图形的基准线，画出已知线段，如图1-34（a）所示。

（2）画中间线段。大圆弧R50是中间圆弧，圆心位置尺寸只有一个垂直方向是已知的，

水平方向位置需根据R50圆弧与R10圆弧内切的关系画出，如图1-34（b）、（c）所示。

（3）画连接线段。R12的圆弧只给出半径，但它通过中间矩形右端的一个顶点，同时

又要与R50圆弧外切，所以它是连接线段，应最后画出，如图1-34（c)所示。

（4）校核作图过程，擦去多余的作图线，描深图形。

（5）标注尺寸。标注尺寸要完整、清晰，遵守国家标准的规定，如图1-34（d)所示。

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图1-34手柄的作图步骤

四、尺规绘图的作图步骤

一幅完整的图样的绘制步骤如下：

（1）准备好铅笔及圆规，图板、丁字尺、三角板、橡皮等工具；

（2）根据所画图形的大小、复杂程度选取比例，确定图纸幅面；

（3）用丁字尺找正后，将图纸固定在图板上；

（4）画出图框和标题栏；

（5）分析图形尺寸、各线段的性质及画图的先后顺序，确定图形在图纸上的布局；

（6）初步检查、修改已画出的图形，并擦除多余图线；

（7）加深图线；

（8）标注尺寸；

（9）再次检查，修改错误，擦除多余图线，完成图纸。

【思考与练习】

1.图纸的基本幅面有几种？每种的长、宽尺寸各是多少？

2.什么是比例？1∶4和4∶1哪一个是放大比例？哪一个是缩小比例？

3.图样中，尺寸标注的基本原则是什么？

4.什么是斜度？什么是锥度？应该怎样标注？

5.简述尺规绘图的一般步骤。