專利名稱：任意角任意等分儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的任意角任意等分儀是一種任意等分任意角裝置，任意角任意等分儀可以用于教學(xué)、科研、鉗工劃線，機(jī)床分度等需要把任意角、任意圓弧及圓周任意等分的領(lǐng)域。
現(xiàn)在普遍公認(rèn)用圓規(guī)直尺三等分銳角是不可能的，但用曲線板、專用儀器來(lái)等分任意角是可能的，經(jīng)檢索有十幾種結(jié)構(gòu)和功能不盡相同的儀器，但都存在著不同的缺點(diǎn)，對(duì)于大于360度的任意角也能任意等分的儀器尚未見(jiàn)過(guò)?，F(xiàn)有的角度等分儀一般都很復(fù)雜，其制造誤差帶來(lái)的等分誤差也較大?，F(xiàn)有較好的一種分規(guī)是蝎形分規(guī)，其專利號(hào)為86103592A，是利用四維開(kāi)圓線設(shè)計(jì)的，它只能對(duì)小于180度的角進(jìn)行等分，最佳等分范圍是90～180度。目前機(jī)械制造中普遍使用的渦輪渦桿式分度頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜，渦輪、渦桿制造麻煩，成本高，操作復(fù)雜，積累誤差大，等分誤差不穩(wěn)定。
本實(shí)用新型的目的是要研制出適用不同使用對(duì)象、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、能任意等分任意角的系列儀器。
為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，設(shè)計(jì)儀器使用的方法是利用漸開(kāi)線上任意一點(diǎn)AO到基圓的切線長(zhǎng)度AOA與相應(yīng)的基圓弧長(zhǎng)A0′A相等的性質(zhì)，將任意已知角Φ所對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng)A0′A轉(zhuǎn)化成直線段AOA，將線段AOA等分，然后使等分點(diǎn)依次落在漸開(kāi)線上時(shí)，切點(diǎn)A在基圓上的位置即為圓弧等分點(diǎn)的位置，從而將線段的等分點(diǎn)轉(zhuǎn)化為圓弧的等分點(diǎn)來(lái)將圓弧等分。將圓上的等分點(diǎn)與基圓圓心(即任意角的頂點(diǎn))相連，即將角等分，如圖1。等分弧長(zhǎng)轉(zhuǎn)化成的直線段是利用平行線截線段成比例定理，選取一組距離相等的平行線A1″A1、A2″A2、A3″A3、…、An″An，則平行線將線段AA5若干等分，且等分點(diǎn)依次為A1、A2、A3、A4、A5、…、An如圖2，因漸開(kāi)線的展角可大于360度，所以利用本方法可以等分大至無(wú)窮的任意角度。
為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，任意角任意等分儀的結(jié)構(gòu)如圖3，由漸開(kāi)線板(3)、T形線尺(2)和等分刻度線板(1)三個(gè)主要零件及等分刻度線板轉(zhuǎn)軸(4)和T形線尺轉(zhuǎn)軸(5)兩個(gè)連接件組成。漸開(kāi)線板(3)可以用金屬薄片制作，最好采用透明薄板或有一定厚度的透明薄膜制作，漸開(kāi)線板(3)上畫(huà)有一條直徑一定的基圓的漸開(kāi)線，如圖4，在基圓的圓心位置上有一孔，孔的軸線過(guò)基圓圓心，該孔用于裝T形線尺轉(zhuǎn)軸(5)。T形線尺(2)可以用金屬薄片制作，最好采用透明薄板或有一定厚度的透明薄膜制作，其上畫(huà)有互相垂直相交的兩直線CD及EF，CD與EF相交于E點(diǎn)，CD為標(biāo)記線，表示圖1中的標(biāo)記線OB，EF為等分線，表示圖1中的直線段AOA，孔的中心O′過(guò)CD，且O′E等于基圓半徑，孔用于安裝T形線尺轉(zhuǎn)軸(5)，如圖5，過(guò)E點(diǎn)開(kāi)一孔(圖中未劃)，軸線過(guò)E點(diǎn)，用于安裝等分刻度線板轉(zhuǎn)軸(4)。等分刻度線板(3)是畫(huà)有一組間距相等的平行線的透明薄板或一定厚度的薄膜，O″為第一條等分刻度線的起點(diǎn)，如圖6。等分刻度線轉(zhuǎn)軸(4)和T形線尺轉(zhuǎn)軸(5)實(shí)質(zhì)上是起連接作用的連接件，其結(jié)構(gòu)形式可根據(jù)需要制作，甚至可用鉚釘代替。漸開(kāi)線板(1)和T形線尺(2)利用T形線尺轉(zhuǎn)軸(5)連接在一起組成將弧長(zhǎng)轉(zhuǎn)化成直線段的機(jī)構(gòu)。T形線尺(2)和漸開(kāi)線板(3)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，T形線尺(2)上的等分線EF始終與漸開(kāi)線板(3)上的基圓相切，在等分任意角時(shí)，首先對(duì)角度，對(duì)好給定已知角度后，T形線尺(2)上的等分線EF與漸開(kāi)線板(3)上的漸開(kāi)線相交于一點(diǎn)，該點(diǎn)到E點(diǎn)的線段長(zhǎng)度等于給定已知角對(duì)應(yīng)于基圓的弧長(zhǎng)。T形線尺(2)與等分刻度線板(1)通過(guò)等分刻度線板轉(zhuǎn)軸(4)連接在一起組成等分線段機(jī)構(gòu)。等分刻度線板(1)上的第一條刻度線過(guò)等分刻度線板轉(zhuǎn)軸(4)的軸線，等分刻度線板(1)上的第N條刻度線與弧長(zhǎng)轉(zhuǎn)化成的直線段機(jī)構(gòu)調(diào)整好的等分線EF與漸開(kāi)線的交點(diǎn)重合，等分刻度線與EF相交將弧長(zhǎng)轉(zhuǎn)化成的直線段N等分。然后將T形線尺(2)與等分刻度線板(1)一起繞T形線尺轉(zhuǎn)軸(5)旋轉(zhuǎn)，EF與等分刻度線的交點(diǎn)依次落在漸開(kāi)線板(3)的漸開(kāi)線上時(shí)，T形線尺(2)的標(biāo)記線CD的位置即為任意已知角的等分線的位置，標(biāo)記下標(biāo)記線CD的位置即求出了已知角的角等分線。
任意角任意等分儀可用于教學(xué)、科研、工程設(shè)計(jì)、制圖、鉗工劃線。其操作方法是首先對(duì)角度，任意已知角畫(huà)在紙上，將儀器置于其上，調(diào)整儀器在紙上的位置，使?jié)u開(kāi)線板(3)的漸開(kāi)線基圓的圓心對(duì)準(zhǔn)已知角的頂點(diǎn)，漸開(kāi)線的起點(diǎn)落在已知角的始邊上，然后旋轉(zhuǎn)T形線尺(2)使標(biāo)記線CD對(duì)準(zhǔn)紙上已知角的終邊。此時(shí)T形線尺(2)的等分線EF與漸開(kāi)線交于一點(diǎn)，該點(diǎn)到E點(diǎn)的長(zhǎng)度等于已知角對(duì)應(yīng)的漸開(kāi)線基圓上的一段圓弧弧長(zhǎng)的長(zhǎng)度。第二步是等分線段操作若N等分已知角，旋轉(zhuǎn)等分刻度線板(1)，使其上的第N條等分刻度線與上一步調(diào)整好的T形線尺(2)的等分線EF與漸開(kāi)線的交點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)，等分刻度板(1)上第一條到第N條刻度線與上一步調(diào)整中弧長(zhǎng)所轉(zhuǎn)化成的直線段相交，得到一系列的交點(diǎn)，這些交點(diǎn)即為線段的N等分點(diǎn)。第三步是等分角度操作保持上一步調(diào)整好的T形線尺(2)和等分刻度線板(1)的相對(duì)位置不變，將二者一起旋轉(zhuǎn)(旋向使等分點(diǎn)標(biāo)記線CD由已知角的終邊位置向起始位置旋轉(zhuǎn))。每當(dāng)上一步調(diào)整好的線段等分點(diǎn)落到漸開(kāi)線板(3)的漸開(kāi)線上時(shí)，在紙上標(biāo)記下標(biāo)記線CD的位置，直到T形線尺(2)上等分點(diǎn)標(biāo)記線CD與漸開(kāi)線的起點(diǎn)重合為止。最后拿開(kāi)儀器，在紙上將上面標(biāo)記下的一系列點(diǎn)與已知角的頂點(diǎn)相連，則得到已知角的N等分線。鉗工在使用任意角任意等分儀分度劃線時(shí)，只需上一步工序中標(biāo)記下所需要分度的圓周或圓弧的圓心或需要等分的已知角的頂點(diǎn)和兩邊時(shí)，即可像等分畫(huà)在紙上的已知角一樣對(duì)工件分度。
為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的機(jī)床任意等分儀是將任意角任意等分儀用于機(jī)床上分度而改型設(shè)計(jì)的，它可直接裝夾在機(jī)床上，用通用夾具將零件夾在任意角任意等分儀上進(jìn)行分度加工的機(jī)床任意角任意等分儀，簡(jiǎn)稱機(jī)床任意分度儀。其結(jié)構(gòu)如圖7所示，由等分刻度線板(1)、T形線尺(2)、漸開(kāi)線板(3)、主軸鎖緊螺釘(6)、殼體(7)、端蓋(8)、主軸(9)、等分刻度板支承組件(10)組成。漸開(kāi)線板(3)固定在殼體(7)上，T形線尺(2)固定在主軸(9)上，主軸(9)右端伸出殼體部分用于安裝通用夾具，等分刻度線板(1)通過(guò)等分刻度線板支承組件(10)固定在主軸(9)上。殼體(7)的底座供鉗工放在劃線平臺(tái)上劃線，或銑工將機(jī)床任意分度儀夾裝在銑床上對(duì)零件分度加工。漸開(kāi)線板(3)和T形線尺(2)通過(guò)殼體(7)，主軸(9)連接在一起組成弧長(zhǎng)轉(zhuǎn)化成直線段機(jī)構(gòu)，漸開(kāi)線板(3)上的漸開(kāi)線基圓圓心過(guò)主軸(9)的軸線，T形線尺(2)的等分線EF與標(biāo)記線CD的交點(diǎn)E到主軸(9)的軸線的距離等于漸開(kāi)線基圓半徑，標(biāo)記線CD過(guò)主軸(9)的軸線。在分度時(shí)旋轉(zhuǎn)主軸(9)使主軸(9)處于分度開(kāi)始時(shí)對(duì)應(yīng)的位置，此時(shí)T形線尺(2)上等分線EF與漸開(kāi)線的交點(diǎn)到E點(diǎn)的長(zhǎng)度等于所需分度的圓弧弧長(zhǎng)。T形線尺(2)和等分刻度線板(1)利用主軸(9)和等分刻度線板支承組件(10)連接在一起組成等分線段機(jī)構(gòu)。等分刻度線板支承組件(10)如圖8所示，它主要由調(diào)整板(10.4)、調(diào)整螺釘(10.3)、調(diào)整滑塊(10.2)和等分刻度線板支承轉(zhuǎn)軸(10.1)等組成。等分刻度線板(1)固定在等分刻度線板支承轉(zhuǎn)軸(10.1)上，等分刻度線板(1)可利用等分刻度線板支承轉(zhuǎn)軸(10.1)隨意轉(zhuǎn)動(dòng)，等分刻度線板(1)上的第一條刻度線通過(guò)等分刻度線板支承轉(zhuǎn)軸(10.1)的軸線。等分線段時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)等分刻度板(1)使第N條刻度線與弧長(zhǎng)轉(zhuǎn)化成直線段機(jī)構(gòu)所調(diào)整好的等分線EF與漸開(kāi)線的交點(diǎn)重合，這樣，等分刻度線板(1)上的平行刻度線將弧長(zhǎng)轉(zhuǎn)化成的直線段N等分。將等分刻度線板支承轉(zhuǎn)軸(10.1)固定，使等分刻度線板(1)與主軸(9)不能發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)主軸(9)使直線段等分點(diǎn)依次落在漸開(kāi)線板(3)的漸開(kāi)線上時(shí)，T形線尺(2)的標(biāo)記線CD的位置是工件分度的等分點(diǎn)的位置，鉗工在工件上用劃線尺劃下該位置或銑工在銑床上直接對(duì)準(zhǔn)刀具加工。機(jī)床任意分度儀主要用作機(jī)床附件，銑工用于銑床上加工精密機(jī)械零件時(shí)分度，鉗工用之劃線分度。其操作方法和步驟與任意角任意等分儀一樣。等分刻度線板(1)、T形線尺(2)和漸開(kāi)線板(3)可采用印刷、復(fù)制或計(jì)算機(jī)繪圖儀繪制。等分刻度線板轉(zhuǎn)軸(4)和T形線尺轉(zhuǎn)軸(5)可制做成專用鉚釘，其余零件用普通機(jī)械加工的方法制造。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)一、本實(shí)用新型可以將任意角任意等分，等分的角度可以大于360度的任意角；二、任意角任意等分儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、等分精度高、用途廣；三、機(jī)床任意分度儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、等分精度高，可替代渦輪渦輪式分度頭。四、制造方法新穎。


如下圖1、等分角度方法示意圖；圖2、等分線段的方法示意圖；圖3、任意角任意等分儀結(jié)構(gòu)示意，A為主視，B為俯視圖；圖4、漸開(kāi)線板(3)的示意圖；圖5、T形線尺(2)示意圖；圖6、等分刻度線板(1)示意圖；圖7、機(jī)床任意分度儀結(jié)構(gòu)示意圖；圖8、等分刻度線板支承組件(10)的結(jié)構(gòu)示意圖。
零件名稱為1、等分刻度線板；2、T形線尺；3、漸開(kāi)線板；4、等分刻度線板轉(zhuǎn)軸；5、T形線尺轉(zhuǎn)軸；6、主軸鎖緊螺釘；7、殼體；8、端蓋；9、主軸；10、等分刻度線板支承組件；10.1、等分刻度線轉(zhuǎn)軸；10.2、調(diào)整滑塊；10.3、調(diào)整螺釘；10.4、調(diào)整板。
權(quán)利要求1.一種任意角任意等分儀，其特征是任意角任意等分儀由漸開(kāi)線板(3)、T形線尺(2)和等分刻度線板(1)三個(gè)主要零件及輔助連接件組成，漸開(kāi)線板(3)和T形線尺(2)通過(guò)輔助連接件結(jié)合在一起，T形線尺(2)與等分刻度線板(1)通過(guò)輔助連接件結(jié)合在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的任意角任意等分儀，其特征在于普通型的任意角任意等分儀的輔助連接件為等分刻度線板轉(zhuǎn)軸(4)和T形線尺轉(zhuǎn)軸(5)兩個(gè)連接件，等分刻度線板轉(zhuǎn)軸(4)的軸線和T形線尺轉(zhuǎn)軸(5)的軸線間的距離等于漸開(kāi)線基圓的半徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的任意角任意等分儀，其特征在于用于機(jī)床分度的任意角任意等分儀的輔助連接件有主軸鎖緊螺釘(6)、殼體(7)、端蓋(8)、主軸(9)、刻分度板支承組件(10)組成，且漸開(kāi)線板(3)固定在殼體(7)上，T形線尺(2)固定在主軸(9)上，等分刻度線板(1)通過(guò)等分刻度線板支承組件(10)固定在主軸(9)上，漸開(kāi)線板(3)上的漸開(kāi)線的基圓圓心過(guò)主軸(9)的軸線，T形線尺(2)上的交點(diǎn)E到主軸(9)的軸線等于基圓的半徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的任意角任意等分儀，其特征在于其上有一條基圓半徑一定的漸開(kāi)線，基圓圓心上有一孔，孔的中心過(guò)基圓圓心。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的任意角任意等分儀，其特征在于其上有兩條互相垂直的直線CD和EF，CD上的孔中心O′到E點(diǎn)的長(zhǎng)度等于漸開(kāi)線基圓的半徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的任意角任意等分儀，等分刻度線板(1)，其特征在于其上有一組間距相等的平行線。
專利摘要本實(shí)用新型提供了任意角任意等分儀，屬教學(xué)儀器、繪圖工具、鉗工畫(huà)線工具及機(jī)床附件等領(lǐng)域。其目的是獲得任意等分任意角度的系列儀器。其特征是應(yīng)用漸開(kāi)線的性質(zhì)來(lái)任意等分任意角。任意角任意等分儀由漸開(kāi)線板(3)，T形線尺(2)和等分刻度線板(1)三個(gè)等分角度的零件及輔助零件組成。其突出特點(diǎn)是對(duì)大于360度的任意角也能任意等分，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，實(shí)用性強(qiáng)，用于幾何作圖，鉗工畫(huà)線及機(jī)床分度。
文檔編號(hào)B25H7/00GK2213081SQ9324386
公開(kāi)日1995年11月22日 申請(qǐng)日期1993年11月4日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月4日
發(fā)明者方中祥 申請(qǐng)人:方中祥