專利名稱:多用畫圖模板的制作方法
多用畫圖模板是一塊厚2毫米的透明模板，是一種集圓規(guī)、三角板、量角器、曲線板、比例尺諸功能的組合畫圖工具。
基本作圖，特別是中學(xué)生作各種數(shù)學(xué)圖形，需要價(jià)格較貴的一整套工具，不僅攜帶不便，而且因作法復(fù)雜費(fèi)時(shí)不少。
多用畫圖模板的發(fā)明目的是將兩腳圓規(guī)等一整套工具的功能集中在一塊模板上，完成中學(xué)數(shù)學(xué)作圖，不僅作圖準(zhǔn)確、簡捷，節(jié)省畫圖時(shí)間，而且攜帶方便，減少學(xué)生的費(fèi)用。
多用畫圖模板是利用轉(zhuǎn)動的圓盤，多種形狀的空框完成現(xiàn)有的整套工具的基本作圖功能，其總的技術(shù)解決方案實(shí)際上就是一個(gè)如圖1(模板俯視圖，圖2為其側(cè)視圖，圖3為圓盤縱剖面圖)所示的具體結(jié)構(gòu)，現(xiàn)具體說明如下多用畫圖模板上有一個(gè)縱截面為倒“凸”字形的圓形空框，空框中放置一個(gè)其縱截面與空框相配，高出模板1毫米的可轉(zhuǎn)動圓盤［1］，圓盤是由放置在緊挨著圓形空框外在45、135、225、315角度位置上、通過平頭螺絲固定在模板上、帶有三角形尖頭的有機(jī)塑料板(1、2、3、4)的尖頭壓住的，在圓盤的水平、垂直兩軸線方向上分別有1毫米深、6毫米寬的四條槽(5、6、7、8)，每個(gè)槽上有間距4毫米、直徑2毫米的孔(9等)共17只，利用圓珠筆頭等插入小孔中旋轉(zhuǎn)，即能作一定半徑的圓。圓盤中心開一倒立凸字形小孔，作圓心定位用。小孔離圓盤中心的最近距離為6毫米，最遠(yuǎn)距離為22毫米，所有孔與圓盤中心的差距為1毫米。小孔配置如下水平右方，水平左方、垂直下方、垂直上方，其離圓心位置最近的小孔，離圓心距離分別為6、7、8、9毫米，在圓盤上還有一三角形空框(可畫中心對稱三角形)、小圓孔、小橢圓孔、齒狀孔(可畫齒輪、梅花狀輪)。在圓形空框的周圍有0－360角度的刻線。
在多用畫圖模板上還有一個(gè)寬30毫米、長60毫米的矩形空框［2］，其四邊均有以毫米為單位的最小刻度線，而且上、下，左右對邊刻度數(shù)分別相對應(yīng)。矩形空框的兩條長邊上標(biāo)有0、1、2、3和4、5點(diǎn)，線段04、05與一長邊的夾角分別為60度、30度點(diǎn)1與4、點(diǎn)5與3分別相對應(yīng)，點(diǎn)2與1、3在同一邊上，且線段01與12等長。
在多用畫圖模板上還有一個(gè)十邊形空框［3］，其中十個(gè)內(nèi)角中有五個(gè)分別為120度(5)、108度(6)、60度(7)、45度(8)和30度(9)，角1、2、3、4(角1、3為內(nèi)角)是根據(jù)斜二測法畫立體幾何中的直觀圖底面的關(guān)鍵要領(lǐng)確定的特殊角度(可經(jīng)計(jì)算或準(zhǔn)確作圖得出)。
在多用畫圖模板上還有十二條數(shù)學(xué)基本曲線的曲線板形空框［4］可畫的十二條曲線是 1/(X) (1)、tgX(2)、X2(3)、 (x2)/4 (4)、 (x3)/8 (5)、 (x2)/8 (6) (x2)/2 (7)、2X(8)、SinX(9)、阿基米德螺線(10)、e＝ 5/3 的雙曲線(11)、e＝ 5/4 的雙曲線(12)。
多用畫圖模板上還有多個(gè)半橢圓形空框［5］，在以毫米為最小刻度單位的水平軸線的一側(cè)為正橢圓(1)，另一側(cè)為扁橢圓(2)。
在模板的邊緣還有一排間距為10毫米、孔徑為2毫米的小孔［6］(可畫半徑較大的圖)。
另外，在模板邊上還有1比2、1比5的比例尺，供比例 換算時(shí)用。
下面根據(jù)圖1－圖10，通過幾種作圖方法的分析，對本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極結(jié)果作進(jìn)一步的說明圖1為多用畫圖模板的俯視圖，其大小及各部分位置尺寸均與實(shí)物相同，圖中畫斜虛線部分表示鏤空，圖2為多用畫圖模板的側(cè)視圖，圖3為模板上可轉(zhuǎn)動圓盤的縱剖面圖，圖4測量或作0－360度的各種角；圖5畫任意斜度的平行線；圖6；將線段按比例等分；圖7－圖10用斜二測法畫立體幾何中的直觀圖底面(斜五、三、四、六邊形)。
畫0－360度的角(圖4)用筆尖穿入圓心和水平右方最右端的小孔，定下兩點(diǎn)，轉(zhuǎn)動圓盤，將最右端小孔邊上箭頭對準(zhǔn)所需角度再定一點(diǎn)，連線即成，(測角同理)。在此基礎(chǔ)上將角度數(shù)除2，亦可畫角平分線。
畫任意斜度的平行線(圖5)在紙上畫一水平線段，傾斜模板，令矩形空框上下邊與水平線段交于點(diǎn)1、2，角1為所要求的傾斜角，將模板水平向左(或右)推移(注意不能改變兩交點(diǎn)位置)，即可畫各條斜平行線。
將線段按比例平分(圖6)見圖6，圖中56為要求四等分的線段，將點(diǎn)5與矩形空框下框邊上四厘米刻線處重合，連0、6點(diǎn)，依上法過點(diǎn)1、2、3(即1、2、3厘米刻線點(diǎn))作06線段的平行線即成。
畫直觀圖底面的方法(圖7－10)根據(jù)分折得知為了將任意邊長的正多邊形用斜二測法畫成直觀圖底面的關(guān)鍵是抓住幾只不會變的角度(圖1［3］中的角1、2、3、4、)現(xiàn)以最難畫、利用已有工具也很難畫準(zhǔn)確的正五邊形用斜二測法畫成直觀圖底面為例說明見圖7，作任意長的邊12。在其中點(diǎn)3(用模板邊上刻度尺測量取中點(diǎn))作45度(角8)斜線34，過點(diǎn)1利用十邊形空框中的角2作角2，交34于點(diǎn)5，過點(diǎn)5作線段12平行線，過點(diǎn)1利用十邊形空框中的角3作角3，交上面的平行線于點(diǎn)6，過點(diǎn)6利用十邊形空框中的角4作角4，另一邊交線段34于點(diǎn)8，取線段57等于線段56，連接點(diǎn)8與點(diǎn)7，即完成作圖。根據(jù)相同的基本原理，分別利用十邊形空框中角8和角1，角8，角8和角1，參見附圖8、9、10將正三邊形、正四邊形、正六邊形用斜二測法畫成直觀圖底面就不困難了。(說明圖8中點(diǎn)3為線段12的中點(diǎn)，圖9中線段14為線段12的一半，圖10中點(diǎn)3為線段12的中點(diǎn)，線段56平行于線段12，線段45等于線段46，都等于線段12，線段47等于線段43，線段89平行于線段56，且等于線段12，點(diǎn)7為其中點(diǎn))。
基于上面的方法即可畫成各種棱錐、棱柱、棱臺(以橢圓為底面可畫成各種圓錐、柱、臺)，需要說明的是圖7中的點(diǎn)9、圖8中的點(diǎn)5(可根據(jù)幾何知識確定)、圖9中兩對角線交點(diǎn)，圖10中的點(diǎn)4即為直觀圖中高的垂足，至于高的大小視要求而定。
將任意三角形用斜二測法畫成直觀圖底面并不困難，將正五、六邊形用正等測法畫成直觀圖底面，利用該模板也會帶來方便，其方法不詳述了。
以上方法自認(rèn)為較簡便，準(zhǔn)確，亦有利于中學(xué)生思維及作圖能力的培養(yǎng)，其最大優(yōu)點(diǎn)是正多邊形邊長可任意，這是采用定形的直觀圖底面模板所無法解決的。
模板上的矩形空框，還可畫各種三角形，平行四邊形、矩形、菱形，作垂線、高、中垂線，方法簡捷。
平面上的正五、六邊形的特點(diǎn)是每個(gè)內(nèi)角分別為108度和120度，因此分別利用十邊形空框中的角6和角5和正多邊形邊長相等的道理即可畫成。
模板邊緣厚1.5毫米下面凹進(jìn)，以免劃墨線時(shí)滲墨。
多用畫圖模板主要用于中學(xué)數(shù)學(xué)作圖，具有足夠的準(zhǔn)確度和省時(shí)方便等優(yōu)點(diǎn)，對于其他人員，根據(jù)需要亦可采用。
權(quán)利要求
1.多用畫圖模板是一塊厚2毫米的透明的組合式畫圖工具，其特征是多用畫圖模板上有一個(gè)縱截面為倒“凸”字形的圓形空框，空框中放置一個(gè)其縱截面與空框相配、高出模板1毫米的可轉(zhuǎn)動圓盤[1]，圓盤是由放置在緊挨著圓形空框外在45、135、225、315角度位置上、通過平頭螺絲固定在模板上、帶有三角形尖頭的有機(jī)塑料板(1、2、3、4)的尖頭壓住的，在圓盤水平、垂直兩軸線方向上分別有1毫米深、6毫米寬的四條槽(5、6、7、8)，每個(gè)槽上有間距4毫米、直徑2毫米的孔(9等)，孔離呈倒“凸”字形的圓盤中心的最近距離為6毫米，最遠(yuǎn)距離為22毫米，所有孔與圓盤中心的差距為1毫米，在圓形空框的周圍有0-360角度的刻線，在多用畫圖模板上還有一個(gè)寬30毫米、長60毫米的矩形空框[2]，其四邊均有以毫米為單位的最小刻度線，并分別在兩條長邊上標(biāo)有0、1、2、3和4、5點(diǎn)、線段04、05與一長邊的夾角分別為60度、30度，點(diǎn)1與4、點(diǎn)5與3分別相對應(yīng)，點(diǎn)2與1、3在同一邊上，且線段01與12等長，在多用畫圖模板上還有一個(gè)十邊形空框[3]，其中十個(gè)內(nèi)角中有五個(gè)分別為120度(5)、108度(6)、60度(7)、45度(8)和30度(9)，在多用畫圖模板上還有十二條數(shù)學(xué)基本曲線的空框[4]這十二條曲線是 1/(X) (1)、tgX(2)、X2(3)、 (x2)/4 (4)、 (x3)/8 (5)、 (x2)/8 (6) (x2)/2 (7)、2X(8)、SinX(9)、阿基米德螺線(10)、e= 5/3 的雙曲線(11)、e= 5/4 的雙曲線(12)多用畫圖模板上還有多個(gè)半橢圓形空框[5]，在以毫米為最小刻度單位的水平軸線的一側(cè)為正橢圓(1)，另一側(cè)為扁橢圓(2)，在模板的邊緣還有一排間距為10毫米、孔徑為2毫米的小孔[6]。
專利摘要
多用畫圖模板是一塊厚2毫米的透明模板，是利用轉(zhuǎn)動的圓盤和多種形狀的空框，完成現(xiàn)有的整套工具的基本作圖功能，即集圓規(guī)、三角板、量角器、曲線板、比例尺等功能的組合畫圖工具。該模板主要用于中學(xué)數(shù)學(xué)作圖，具有足夠的準(zhǔn)確度和省時(shí)、方便、價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B43L13/20GK86202640SQ86202640
公開日1987年2月18日 申請日期1986年4月25日
發(fā)明者陶云鵬, 徐新春 申請人:陶云鵬, 徐新春導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan