[其他]多功能绘图仪

说明书

本实用新型是一种绘图仪器，多功能绘图仪。

椭圆是一种常用却很难绘制的非园曲线。按照传统画法，椭圆的绘制需要复杂的七个步骤，绘出的还只是误差很大的近似椭圆。

据已经研制成功“双层滑杆椭圆仪”的一位西北工业大学教授提供的该仪器简介材料表明“为了改变这种状态，国内外不少学者在椭圆仪研制中付出了大量劳动，提出了许多方案。仅1973－1983年世界专刊文摘报导的各国专利，即有60余项之多。但是，由于种种困难，一直未能形成一个简单实用的仪器。”

在制图中，奇数正多边形及其压缩图形的绘制，多年来一直是个困扰人心的难题。目前仍无较好的解决办法。因绘图复杂，一般常采用图形样板尺，但尺寸范围受局限，对绘制过中心单向压缩的多边形仍然无能为力，鸭蛋圆的绘制也较复杂。

本实用新型的目的是提供一种构造接近园规，使用方法完全同于小圈园规，绘制椭圆准确，可变更线型，并能绘制难绘多边形、鸭蛋园等图形的绘图仪器。

本实用新型所采用的方案是：按照投影仿形原理，制造多功能绘图仪。附图1为多功能绘图仪的立体构造图：1、绘图定位针，2、铅笔、墨笔脚折角夹头，3、笔杆张角板，4、靠模滚柱，5、靠模盘，6、旋转笔杆，7、滚柱向心弹簧，8、线型变换轮，9、滚柱架，10、线型键，11、旋转架，12、绘图捻动柱，13、中心杆，14、鞍座型压盘，15、短轴调整标记点，16、长轴调整标记线，附图2为靠模园盘折合状态（此时所绘椭圆长短轴之差最大）。多功能绘图仪制做中要求各轴、孔间隙小滑配精确，转动灵活，确保滚柱与中心杆的相互平行。多功能绘图仪使用方法：（1）使4对准标记线16任一端，调整笔尖至定位针1的距离为长轴的一半，用3固定。（2）将6旋转90度，使4对准标记点15（有2个）。调整靠模园盘倾斜度，待笔尖距定位针1为短轴一半时，将靠模园盘用螺母固定。（3）调整线型键10，食指压住14，使中心杆不能转动，姆指、中指捻动12一周，即可绘出不同线型的准确椭圆。（4）画多边形鸭蛋园可更换靠模盘，其余步骤同上。附图3为线型变换轮放大图。附图4为三圈不同的线型圈开展图。线型键可控制其下面的触头，当触头未进入变换轮上端时，绘制图形为实线。当触头进入变换轮上端任一线型圈时，旋转中笔头就能上下稍窜，绘制出虚线、点划线、双点划线等图形。

实用新型多功能绘图仪原理简单，根据制图正投影原理，一个正园片的投影面是一个正园形。若将此园片逐渐倾斜。其投影面也就成了长轴相同、短轴逐渐缩短的准确椭圆形，这些椭圆是不必经过公式验证的。多功能绘图仪就是根据这一投影原理，结合机械中的靠模仿型法设计而成的。附图5为多功能绘图仪原理图。图中O为园心的正园片，投影在纸上是园心为O′的正园形。若用一支笔AB，一面一直对准OO′线，紧贴园片外径，垂直于投影面，绕行一周时，就画出了这投影正园形。若使园片逐渐倾斜，投影园就会变成椭圆。笔再按上述方法运动，也就画出了投影椭圆形。

如果将笔头向园心方向内折或外折，笔杆仍做上述运动，还会画出许多大小不等的相似椭圆。不言而喻，这些椭圆的准确性同样不需验证。多功能绘图仪正是这些简单原理的实际应用，绘制椭圆时，靠模盘是个正园盘。显然，只要将靠模盘更换，使用本仪器可方便地绘制鸭蛋园和一般常用多边形及其压扁的图形。

使用本仪器绘制的各种正园、椭圆。多边形，其误差仅与仪器制造精密度有关。仪器的精度在制造中容易实现，验证度量中的误差，有时还会大过仪器误差。使用本仪器绘制的椭园型误差已可忽略不记，这正如，我们不必去验证园规画园的准确性一样。

由于靠模盘直径愈大，所绘椭圆愈精确。图形也可绘的愈大。又由于，使用本仪器，绘制长轴大于靠模园盘直径的椭圆时，短轴长要受到限制，只能是短轴长大于长轴减靠模园盘的直径。因此，本仪器可设计不同直径靠模盘的系列产品。例如：绘图范围（长轴）2～200、150～350、300～500等，再分别做为附件，配备奇数、偶数等常用多边形和鸭蛋园等异形靠模盘，就能满足一切需要，一般具备一件2～200多功能绘图仪及常用附件就可以了。而这种盒装套件仪器，是中学生也可购置的。

本实用新型多功能绘图仪具有如下特点：

（1）先定长轴，再定短轴，使用如小圈园规。

（2）能绘制不同直径的园、不同离心率的椭圆或接近园点的图型，准确可靠、不需验证。

（3）能调整线型，随意绘出实线、虚线、点划线、双点划线、园或椭园

（4）绘制放大或缩小的相似椭园，只需调整旋转笔杆张角。