专利名称：椭圆绘制仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种专门绘制椭圆的仪器。
在绘图过程中，椭圆是一种经常运用的曲线，手工绘制椭圆大都是利用圆规，用近似作图法完成。例如在机械制图中提到的“四心法”如已知椭圆的长轴AB，短轴CD，其作图步骤如下，连接AC，以O为圆心，OA为半径画弧交CD的延长线于E点，再以C为圆心，CE为半径作圆弧交CA于F点，作AF的垂直平分线，交OA和OD(或其延长线)于1、2两点，作1、2两点的对称点3和4，分别以2和4为圆心以2C为半径画弧，以1和3为圆心以1A为半径画弧即可完成作图。这类绘图方法所绘制的图形只能近似地表现原曲线形状，并且在作图过程中还会产生较多的辅助线，在完成图以前需一一擦去，同时由于需要把几段曲率不同的圆弧平滑地连接起来，降低了绘图速度。
本发明的任务是提供一种结构简单，使用方便，能够在一定程度上减少辅助线的专门绘制椭圆的仪器，它能够在已知了椭圆的长轴和短轴的情况下，准确绘制出椭圆，不需连接圆弧。
本发明的仪器是根据“截平面与圆柱轴线倾斜时截交线为椭圆”的原理，由一个轴线固定架和一个圆柱模拟器组成。本发明的技术解决方案是将绘图用墨线脚(8)以运动部与轴线杆(5)相连，使墨线脚的末端能够以距轴一定的距离绕轴线杆转动并且以其为轨道滑动，这样墨线脚的末端在空间中可模拟生成一个圆柱形轨迹，以固定架将轴线杆与充当截平面的纸面角度固定，通过运动部的转动和滑动过程使墨线脚的末端始终与纸面接触从而在纸面上形成一个封闭的曲线规迹就是椭圆，由于墨线脚与轴线杆的距离以及轴线杆与纸面的角度都可以变化，因此理论上可以任意确定椭圆的长短半轴及离心率，也就是说利用本仪器可以绘制任意大小和形状的椭圆。
下面结合附图
详细说明依据本发明提出的具体仪器的细节及工作情况。
该装置包括一个固定架主体(3)，固定架主体中部有一个伸缩装置(2)，该装置是一个长螺母连接两段旋进方向相同的螺栓，当螺母旋动时，两段螺栓通过相互作用的装置保持只能伸缩不能扭转。固定架下端是一段和它垂直的垂直确定杆(4)，它与轴线杆(5)也垂直，并且与纸面接触处有短针脚。固定架上端通过测率器(1)与轴线杆相连。测率器(1)是一种数字盘和指针分别与固定架和轴线杆固定相连的装置，当固定架与轴线杆角度发生变化时，指针在数字盘上的位置也发生相应的变化，指针在数字盘上指示的数值是椭圆离心事的粗略值。轴线杆(5)是一下端有针脚的光滑圆柱，它是运动部主体的运动轨道。运动部主体包括一个滑动套(6)和一个连接器(7)及墨线脚(8)组成，滑动套(6)能够严密套在轴线杆上并且以之为轨道和轴线带动墨线脚(8)滑动和转动。如图示当垂直确定杆与纸面(9)全面接触时，固定架中心线和轴线杆中心线所确定的平面与纸面垂直，当二者的角度为β时，轴线杆与纸面的角度为α，测率器上指针所指的数字显示为cosα。
下面以绘制一长轴为AB，短轴为CD，中心为O的椭圆为例，说明本仪器的使用方法。首先根据AB与CD的比例粗略算出椭圆的离心率e(e=cosα)，调节β角在测率器(1)上显示出这个数值，然后将轴线杆末端的针脚固定于0点，垂直确定杆与纸面全面接触保证仪器与纸面垂直，使墨线脚末端与C或D重合，再通过连接器(7)将这一状态固定，使墨线脚在直线AB上，调节伸缩装置(2)，使墨线脚与A或B重合，确定这一状态，最后一手确保仪器与纸面垂直固定，另一手控制滑动套(6)使墨线脚(8)的末端始终与纸面接触并转动一周，形成的封闭曲线就是要绘制的椭圆。
权利要求
1．由一个固定架和一个圆柱模拟器构成的一种专门绘制椭圆的仪器，其特征是固定架(3)通过测率器(1)与轴线杆(5)以一个可变化的角度β相连，运动部以轴线杆(5)为轨道平行运动，同时以轴线杆为轴线转动，从而带动墨线脚(8)的末端运动形成一个圆柱形轨迹，用一个充当截平面的纸面去截这个模拟形成的圆柱，截交线表现在纸面上就是椭圆。
2．根据权利要求1所述的仪器，固定架(3)的下端为垂直确定杆(4)，特征是与固定架中心线和轴线杆中心线所确定的面垂直。
3．根据权利要求1所述的仪器，测率器(1)是用来粗略确定所绘椭圆的离心率的装置，其特征是数字盘与固定架或轴线杆任一部分固定相连，指针与另一部分固定相连，指针在数字盘上指示的数值为cosα。
4．根据权利要求1所述的仪器，伸缩装置(2)可用来精确地确定所绘制椭圆的离心事，其特征是由一段长螺母连接两段旋进方向相同的螺栓，两段螺栓通过相互间的独立作用使长螺母转动时两段螺栓只能伸缩，不能扭转。
5．根据权利要求1所述的仪器，其特征是轴线杆(5)为光滑圆柱体，其下端有针脚。
6．根据权利要求1所述的仪器，其特征是运动部由滑动套(6)连接装置(7)和墨线脚(8)三部分组成。
7．根据权利要求1或6所述的仪器，其特征是滑动套(6)与轴线杆(5)相吻合，并且能够无间隙地在上面滑动和转动。
8．根据权利要求1或6所述的仪器，其特征是墨线脚(8)通过连接部(7)与滑动套(6)相连，连接部(7)可调节并确定墨线脚(8)末端与轴线杆(5)中心线的距离。
全文摘要
本发明“椭圆绘制仪”,是根据“截平面与圆柱的轴线倾斜时截交线的形状为椭圆”的原理,模拟产生一个轴线可以与纸面任意倾斜的圆柱体,它以纸面充当截平面,通过墨线脚以距轴线一定的距离绕轴线旋转同时相对轴线滑动,并且与纸面始终接触,模拟平面截圆柱的过程,将截交线表现在纸面上,形成椭圆。它是一种专门绘制椭圆的仪器,可用来精确绘制椭圆。
文档编号B43L11/00GK1209394SQ9711723
公开日1999年3月3日 申请日期1997年8月26日 优先权日1997年8月26日
发明者迟宗杰 申请人:迟宗杰