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一种任意等分任意角的方法及应用装置制造方法及图纸

技术编号:1050038 阅读:234 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了一种任意等分任意角的方法及应用装置。应用装置属教学用品,绘图工具及机床附件,其目的是获得一种任意等分任意角的方法。其特征是应用渐开线的性质来等分任意角。其应用装置有任意角任意等分仪、机床任意分度仪和任意角任意等分规。任意角任意等分仪和机床任意分度仪均由渐开线板(3)、T形线尺(2)、等分刻度线板(1)及各自的辅助零件组成。应用装置结构简单,实用性强,对大于360°的角度也能等分。可用于几何作图、钳工画线及机床分度。(*该技术在2014年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种任意等分任意角的方法及应用该方法设计的任意角任意等分仪、机床任意分度仪及任意角任意等分规等三种任意等分任意角装置,本专利技术可以用于教学、科研、工程设计、钳工划线、机床分度等需要把任意角、任意圆弧及圆周任意等分的领域。现在普遍公认用圆规直尺三等分锐角是不可能的,但用曲线板、专用仪器来等分任意角是可能的,经检索用其它方法来任意等分任意角的方法有一些,但都存在一些局限性,应用这些方法设计出来的分角器及分规不是结构复杂就是等分角度的范围受到限制,对大于360度的任意角也能任意等分的方法尚未见过。现有的分角装置一般都很复杂,其制造误差带来的等分误差也较大。现有较好的一种分角器是利用若干大小可同时变化的全等等腰三角形来分角的方法设计的,其专利技术专利申请号为86108510A,其结构复杂,制造误差带来的等分误差大,而且只能等分小于360度的角。现有较好的一种分规是蝎形分规,其专利技术专利号为86103592A,是利用四维开圆线设计的,它只能对小于180度的角进行等分,最佳等分范围是90~180度。目前机械制造中普遍使用的涡轮涡杆式分度头结构复杂,涡轮涡杆制造麻烦,成本高,操作复杂,积累误差大,等分误差不稳定。本专利技术的目的是寻求一种先进新颖的任意等分任意角的方法,及应用本方法研制出适用不同使用对象、结构简单、操作方便、能任意等分在意角的系列仪器。为实现本专利技术的目的,任意等分任意角的方法是利用渐开线上任意一点Ao到基圆的切线长度AoA与相应的基圆弧长AoA相等的性质,将任意已知角Φ所对应的弧长AoA转化成直线段AoA,将线段AoA等分。然后使等分点依次落在渐开线上时,切点A在基圆上的位置即为圆弧等分点的位置,从而将线段的等分点转化为圆弧的等分点来将圆弧等分。将圆上的等分点与基圆圆心(即任意角的顶点)相连,即将角等分,如图1。等分弧长转化成的直线段是利用平行线截线段成比例定理,选取一组距离相等的平行线A1″A1、A2″A2、A3″A3、…、An″An,则平行线将线段AA5若干等分,且等分点依次为A1、A2、A3、A4、A5、…、An如图2,因渐开线的展角可大于360度,所以利用本方法可以等分大至无穷的任意角度。为实现本专利技术目的,根据本任意等分任意角方法设计的任意角任意等分仪的结构如图3,由渐开线板(3),T形线尺(2),等分刻度线板(1)三个主要零件及等分刻度线板转轴(4)和T形线尺转轴(5)两个连接件组成。渐开线板(3)可以用金属薄片制作,最好采用透明薄板或有一定厚度的透明薄膜制作,渐开线板(3)上画有一条直径一定的基圆的渐开线,如图4,在基圆的圆心位置上有一孔,孔的轴线过基圆圆心,该孔用于装T形线尺转轴(5)。T形线尺(2)可以用金属薄片制作,最好采用透明薄板或有一定厚度的透明薄膜制作,其上画有互相垂直相交的两直线CD及EF,CD与EF相交于E点,CD为标记线,表示图1中的标记线OB,EF为等分线,表示图1中的直线段A。A,孔的中心O′过CD,且O′E等于基圆半径,孔用于安装T形线尺转轴(5),如图5,过E点开一孔(图中未画),轴线过E点,用于安装等分刻度线板转轴(4)。等分刻度线板(3)是画有一组间距相等的平行线的透明薄板或一定厚度的薄膜,O″为第一条等分刻度线的起点,如图6。等分刻度线转轴(4)和T形线尺转轴(5)实质上是起连接作用的连接件,其结构形式可根据需要制作,甚至可用铆钉代替。渐开线板(1)和T形线尺(2)利用T形线尺转轴(5)连接在一起组成弧长转化成直线段的机构。T形线尺(2)和渐开线板(3)作相对运动时,T形线尺(2)上的等分线EF始终与渐开线板(3)上的基圆相切,在等分任意角时,首先对角度,对好给定已知角度后,T形线尺(2)上的等分线EF与渐开线板(3)上的渐开线相交于一点,该点到E点的线段长度等于给定已知角对应于基圆的弧长。T形线尺(2)与等分刻度线板(1)通过转轴(4)连接在一起组成等分线段机构。等分刻度线板(1)上的第一条刻度线过等分刻度线板转轴(4)的轴线,等分刻度线板(1)上的第N条刻度线与弧长转化成的直线段机构调整好的等分线EF与渐开线的交点重合,等分刻度线与EF相交将弧长转化成的直线段N等分。然后将T形线尺(2)与等分刻度线板(1)一起绕T形线尺转轴(5)旋转,T形线尺(2)上的EF与等分刻度线的交点依次落在渐开线板(3)的渐开线上时,T形线尺(2)的标记线CD的位置即为任意已知角的等分线的位置,标记下标记线CD的位置即求出了已知角的角等分线。任意角任意等分仪可用于教学、科研、工程设计、制图、钳工划线。其操作方法是首先对角度,任意已知角画在纸上,将仪器置于其上,调整仪器在纸上的位置使渐开线板(3)的渐开线基圆的圆心对准已知角的顶点,渐开线的起点落在已知角的始边上,然后旋转T形线尺(2)使标记线CD对准纸上已知角的终边。此时T形线尺(2)的等分线EF与渐开线交于一点,该点到E点的长度等于已知角对应的渐开线基圆上的一段圆弧弧长的长度。第二步是等分线段操作者N等分已知角,旋转等分刻度线板(1)使其上的第N条等分刻度线与上一步调整好的T形线尺(2)的等分线EF与渐开线的交点对准,等分刻度板(1)上第一条到第N条刻度线与上一步调整中弧长所转化成的直线段相交,得到一系列的交点,这些交点即为线段的N等分点。第三步是等分角度操作保持上一步调整好的T形线尺(2)和等分刻度线板(1)的相对位置不变,将二者一起旋转(旋向使等分点标记线CD由已知角的终边位置向起始位置旋转)。每当上一步调整好的线段等分点落到渐开线板(3)的渐开线上时,在纸上标记下标记线CD的位置,直到T形线尺(2)上等分点标记线CD与渐开线的起点重合为止。最后拿开仪器,在纸上将上面标记下的一系列点与已知角的顶点相连,则得到已知角的N等分线。钳工在使用任意角任意等分仪分度划线时,只需上一步工序中标记下所需要分度的圆周或圆弧的圆心或需要等分的已知角的顶点和两边时,即可像等分画在纸上的已知角一样对工件分度。为实现本专利技术的目的机床任意分度仪是这样实现的将任意角任意等分仪应用于机床上分度而改型设计的,它可直接装夹在机床上,用通用夹具将零件夹在任意角任意等分仪上进行分度加工的机床任意角任意等分仪。简称机床任意分度仪。其结构如图7所示,由等分刻度线板(1)、T形线尺(2)、渐开线板(3)、主轴锁紧螺钉(6)、壳体(7)、端盖(8)、主轴(9)、等分刻度板支承组件(10)组成。渐开线板(3)固定在壳体(7)上,T形线尺(2)固定在主轴(9)上,主轴(9)右端伸出壳体部分用于安装通用夹具,等分刻度线板(1)通过等分刻度线板支承组件(10)固定在主轴(9)上。壳体(7)的底座供钳工置放划线平台上划线,或铣工将机床任意分度仪夹装在铣床上分度加工机械零件。渐开线板(3)和T形线尺(2)通过壳体(7),主轴(9)连接在一起组成将弧长转化成直线段的机构,渐开线板(3)上的渐开线基圆圆心过主轴(9)的轴线,T形线尺(2)的等分线EF与标记线CD的交点E到主轴(9)的轴线的距离等于渐开线基圆半径,标记线CD过主轴(9)的轴线。在分度时旋转主轴(9)使其处于分度开始时的对应位置,此时T形线尺(2)上等分线EF与渐开线的交点到E点的长度等于所需分度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种任意角任意等分的方法,其特征在于利用渐开线上任意一点A↓[0]到其基圆的切线长A↓[0]A等于其对应的基圆圆弧弧长A↓[0]′A的性质,将圆弧A↓[0]′A转化成直线段A↓[0]A,根据平形线定理用一组平行线A↓[1]A↓[1]″、A↓[2]A↓[2]″、A↓[3]A↓[3]″、…,将线段A↓[0]A等分,然后将线段A↓[0]A的等分点A↓[0]、A↓[1]、A↓[2]、A↓[3]、…,转化为圆弧的等分点A↓[0]′、A↓[1]′、A↓[2]′、A↓[3]′,从而将圆弧所对应的角度及圆周等分。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:方中祥
申请(专利权)人:方中祥
类型:发明
国别省市:61[中国|陕西]

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