阅读说明：本技术 移动式变参数渐开线绘图与切割多用机 (Movable variable parameter involute drawing and cutting multipurpose machine ) 是由 王书营 于 2019-10-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开移动式变参数渐开线绘图与切割多用机,提供一种能快速构建基圆,能在基圆的任意点处绘制双向渐开线,能直接将渐开线切割成沟槽,能在有平面的原材料上切割加工零件,能在任何固定平面上进行绘图和切割。包括支架、中控机构、构圆装置、径向转杆、驱动装置、切向齿条、切刀、画笔、齿带轮盘、辅助垫板。本装置具有：操作简单,功能齐全,曲线绘制准确精度高,渐开线形成过程真实直观性好；结构紧凑成本低廉携带方便；适用性强：能在多种场合绘制,能在任何条件下进行切割或加工。适用于教学、雕刻、工程设计及机械加工等。(The invention discloses a movable variable parameter involute drawing and cutting multipurpose machine, which can quickly construct a base circle, draw a bidirectional involute at any point of the base circle, directly cut the involute into grooves, cut and process parts on raw materials with planes, and draw and cut on any fixed plane. Comprises a bracket, a middle control mechanism, a circle forming device, a radial rotating rod, a driving device, a tangential rack, a cutter, a painting brush, a toothed belt wheel disc and an auxiliary backing plate. The device comprises: the method has the advantages of simple operation, complete functions, high curve drawing accuracy and good reality and intuition of the involute forming process; the structure is compact, the cost is low, and the carrying is convenient; the applicability is strong: can be drawn on various occasions and can be cut or processed under any condition. The method is suitable for teaching, carving, engineering design, machining and the like.)

移动式变参数渐开线绘图与切割多用机

技术领域

本发明涉及一种教学仪器，尤其是一种移动式变参数渐开线绘图与切割多用机。

背景技术

渐开线是大学数学导数应用中重要的内容，在实际中应用广泛，如齿轮、阀门等的加工制造都用到圆的渐开线。在机械领域的教学过程中经常会涉及渐开线。特别是在讲授渐开线齿轮的齿形时，需要在黑板或挂图上准确画出渐开线曲线，然而，在实际教学过程中往往都是靠教师徒手画完成的，目前没有简单的适合课堂上绘制渐开线的工具。手动绘制渐开线容易浪费课堂时间，并且往往形状并不十分规范，有时会影响教学效果。工程设计人员绘制图纸、机械加工人员加工零件等都需要快速便利的绘图与切割工具提高效率和精度。教师急需一些较为科学的教具来辅助教学，工程技术人员需要便利自动化高的绘图工具，生产工人需要少工序成型快的加工设备。

为了解决上述问题，近阶段也出现了少数的关于渐开线方面的装置，如，专利申请号为201720420699.6的文献中给出了“一种渐开线平面作图仪”，由直尺、定位支柱、竖向的垂臂、水平轴等，各水平轴上设置有多个齿轮构成齿轮传动副，齿条下面安装有绘图笔，绘图笔的笔尖与摩擦轮左端面圆周接触。既能够绘制出标准的渐开线，又能直观体现出渐开线生成时的运动构成关系。此技术重要用到摩擦和齿轮完成绘图，没有体现圆弧的切线展开及同步跟进，基圆半径固定不能快速绘制多种基圆的渐开线，不能用于加工切割适用性不足。专利申请号为201710379698.6的文献中给出了“渐开线与椭圆的组合式绘图仪”，包括齿轮箱、竖向支撑件、渐开线绘图装置、椭圆绘图装置。本曲线绘图仪虽然能绘制两种曲线，但是不能演示渐开线的形成过程及动点轨迹特征，不能快速构建任意基圆、没有体现圆弧的变化过程，不能用于加工切割适用性不足。

专利申请号为2011103553116.0的文献中给出了“一种渐开线圆柱齿轮轮齿表面超声强化装置”，包括超声波发生装置、L型超声加工头、压力进给装置、第一滑板、第二滑板、基圆盘、导尺和底座。根据渐开线展成原理，实现对整个齿面的超声强化，使被强化齿轮轮齿表层产生一定深度的残余应力层，从而达到改善磨削后齿轮的应力状态，提高使用寿命的目的。此装置重在强化齿轮表面，不能绘制渐开线，不能直接在板材上切割含有渐开线的工件。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

移动式变参数渐开线绘图与切割多用机，包括支架、中控机构、构圆装置、径向转杆、驱动装置、切向齿条、切刀、画笔、齿带轮盘、辅助垫板，所述辅助垫板置于支架的下部，所述中控机构和齿带轮盘分别置于支架上部，所述构圆装置3置于中控机构上，所述径向转杆置于中控机构和构圆装置的联合体上，所述驱动装置和画笔分别置于径向转杆上，所述切向齿条置于驱动装置上，所述切刀置于切向齿条上。

进一步技术方案，所述绕线轮盘包括第九矩形板、第十三圆管、第十三圆环盘、第十四圆环盘、第十四圆管、第十五圆环盘、齿带，所述第九矩形板上设有第三圆孔，所述第三圆孔中设有第十三圆管，所述第十三圆管的上端设有第三豁口，所述第十三圆管从上至下依次设有第十三圆环盘、第九矩形板、第十四圆环盘、第十四圆管、第十五圆环盘，所述第十四圆管夹在第十四圆环盘和第十五圆环盘之间，所述第十四圆管上设有第二压条，所述第二压条上设有齿带，所述齿带包括软带、第四齿条、第二粘锁带，所述软带上分别设有第四齿条和第二粘锁带，所述直齿带有两条分别在软带两面的中部，所述第二粘锁带有四根分别在两条直齿的两边，所述齿带拉紧缠绕在圆管上能形成半径不变的直齿圆齿轮。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：

1、本发明的移动式变参数渐开线绘图与切割多用机，操作简单，只要推转把手或打开电源开关就能完成所有的绘图、板材切割等。

2、本发明的移动式变参数渐开线绘图与切割多用机，功能齐全：能完成不同半径基圆的构建，能快速绘制圆周上全部点的正反向渐开线，能在平面板材上连续完成齿廓状图案的绘制及初级齿轮的一次性切割下料等；曲线绘制准确精度高，渐开线形成过程真实直观性好；适用性强：能在多种场合绘制，能在任何条件下进行切割或加工。适用于教学、雕刻、工程设计及机械加工等。

3、目前市面上没有该种产品出现，移动式变参数渐开线绘图与切割多用机结构紧凑成本低廉安全可靠装置轻巧。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中支架的结构示意图。

图3是本发明中中控机构的结构示意图。

图4是本发明中构圆装置的结构示意图。

图5是本发明中径向转杆的结构示意图。

图6是本发明中驱动装置的结构示意图。

图7是本发明中切向齿条的结构示意图。

图8是本发明中切刀的结构示意图。

图9是本发明中画笔的结构示意图。

图10是本发明中绕线轮盘的结构示意图。

图11是本发明中辅助垫板的结构示意图。

附图中：1-支架、11-第一矩形板、12-调节支杆、13-第一圆管、14-第一螺杆、15-第一螺母、16-棱台底座、17-球面吸盘、18-第二螺母、19-第一圆环盘、110-第一导线、111-第一槽沟、112-第二槽沟、113-第一刻度、114-第二刻度、115-第一开关；2-中控机构、21-第二圆管、22-第一方形板、23-方形缓冲盒、24-第三圆管、25-第二圆环盘、26-第三圆环盘、27-第四圆环盘、28-第五圆环盘、29-第一方管、210-第二方形板、211-第一销钉、231-第二方管、232-第三方形板、233-第四方形板、234-第一圆孔、235-第一弹簧、236-第三槽沟；3-构圆装置、31-第四圆管、32-第三螺母、33-第五圆管、34-第六圆环盘、35-第七圆环盘、36-第六圆管、37-第八圆环盘、38-橡胶垫盘、39-第一压条、310-内插摇管、311-第七圆管、312-长方体楔块、313-第一把手、314-第一豁口、315-第一齿条、316-第一粘锁带；4-径向转杆、41-第二矩形板、42-第三矩形板、43-第四矩形板、44-第八圆管、45-第一圆弧板、46-第二圆弧板、47-第四螺母、48-第九圆环盘、49-第九圆管、410-金属环、411-第四槽沟、412-第五槽沟、413-第六槽沟、414-第二圆孔、415-第十圆管、416-电源接口、417-第一滑块、418-第三刻度；5-驱动装置、51-第五矩形板、52-第六矩形板、53-第七矩形板、54-步进电机、55-第一齿轮、56-第一圆轴杆、57-第二齿轮、58-螺纹管、59-第二滑块、510-第三滑块、511-第一挡板滑槽、512-第二挡板滑槽、513-滚珠、514-第五螺母、515-第六螺母、516-第二豁口；6-切向齿条、61-第八矩形板、62-第二齿条、63-第三齿条、64-第四刻度、65-第六槽沟、66-第七槽沟、67-第一圆弧凹槽、68-第二圆弧凹槽、69-滑卡、610-第二销钉、611-第九矩形板、612-直角吊板；7-切刀、71-第十一圆管、72-第十圆环盘、73-圆螺杆、74-第七螺母、75-第一夹具、76-刀柄、77-调节转盘、78-三角刀片；8-画笔、81-第十二圆管、82-第十一圆环盘、83-第二弹簧、84-圆笔杆、85-第十二圆环盘、86-圆锥笔尖、87-第三销钉；9-齿带轮盘、91-第九矩形板、92-第十三圆管、93-第十三圆环盘、94-第十四圆环盘、95-第十四圆管、96-第十五圆环盘、97-软带、98-第四齿条、99-第二粘锁带、910-第二压条、911-第三圆孔、912-第三豁口、913-齿带；10-辅助垫板、101-第十矩形板、102-第二夹具、103-第三夹具。

具体实施方式

下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

如图1-11所示，移动式变参数渐开线绘图与切割多用机，包括支架1、中控机构2、构圆装置3、径向转杆4、驱动装置5、切向齿条6、切刀7、画笔8、齿带轮盘9、辅助垫板10

所述辅助垫板10置于支架1的下部，所述中控机构2和齿带轮盘9分别置于支架1上部，所述构圆装置3置于中控机构2上，所述径向转杆4置于中控机构2和构圆装置3的联合体上，所述驱动装置6和画笔8分别置于径向转杆4上，所述切向齿条5置于驱动装置6上，所述切刀7置于切向齿条5上。

如图1、2所示，支架1包括第一矩形板11、调节支杆12、第一圆管13，所述第一矩形板11是平直透明硬板，所述第一矩形板11底面中间设有同心圆管第一圆管13，四角设有调节支杆12，所述第一圆管13是金属硬管，所述第一圆管13的管内下端设有第一圆环盘19，所述第一圆环盘19是绝缘硬板，所述第一圆环盘19的内圆周设有第一导线110，所述第一导线110是金属裸线，所述调节支杆12包括第一螺杆14、棱台底座16、球面吸盘17，所述第一螺杆14从上至下依次设有第二螺母18、球面吸盘17、第一螺母15和棱台底座16，所述第一矩形板11的中部和右上角处分别设有第一槽沟111和第二槽沟112，所述第一矩形板11的上表面分别设有第一刻度113、第二刻度114和第一开关115，所述第一开关115有导线分别与第一圆管13和第一导线110相连，所述第一刻度113是表示半径的直线刻度，所述第二刻度114是表示角度的射线刻度。

如图1、2、3所示，中控机构2包括第二圆管21、第一方形板22、方形缓冲盒23、第三圆管24，所述第二圆管21是内外光滑的硬直圆轴管，所述第二圆管21从上至下依次设有第五圆环盘28、第一销钉211、第一方形板22、第二圆环盘25、第三圆管24、第三圆环盘26、第四圆环盘27，所述第五圆环盘28、第二圆环盘25、第三圆管21、第三圆环盘26、第四圆环盘27的内圆周都固定在第二圆管21表面，所述第三圆管24套能在第二圆环盘25和第三圆环盘26间自由转动，所述第一方形板22固定在第二圆管21上，所述第五圆环盘28是圆盘把手。所述第一方形板22的侧面设有第一方管29，所述第一方管29底面设有第二方形板210，所述第二方形板210上设有方形孔，所述第二方形板210是通过方形孔固定在第一方管29。所述第一方管29侧面设有方形缓冲盒23，所述方形缓冲盒23包括第二方管231、第三方形板232、第四方形板233、第一弹簧235，所述第二方管231的下端设有第三方形板232，所述第三方形板232固定在第二方管231上成为方形缓冲盒23的下底面，所述第三方形板232的中部设有第一圆孔234，所述第一圆孔234设有固定的第一弹簧235，所述第二方管231的上端设有第四方形板233，所述第四方形板233固定在第二方管231上成为方形缓冲盒23的顶面，所述第四方形板233上设有第三槽沟236，所述第三槽沟236是方形孔。所述方形缓冲盒23是通过第三槽沟236套设在第一方管29，所述第二方形板210在第二方管231内部，边长大于第三槽沟236的边长，所述第二圆管21从第一圆孔234中自由穿过，所述第一弹簧235套在第二圆管21外且上端固定在第一方形板22的下面。

所述中控机构2是将方形缓冲盒23***支架1的第一槽沟111内并固定，所述第五圆环盘28及第一销钉211在第一矩形板11上面。

如图1、3、4所示，构圆装置3包括第四圆管31、第三螺母32、第五圆管33、第六圆环盘34、内插摇管310，所述第四圆管31是硬直圆轴管，所述第四圆管31的上端设有第一豁口314，所述第一豁口314为通孔，所述第四圆管31的上管口内设有内插摇管310，所述内插摇管310包括第七圆管311、长方体楔块312、第一把手313，所述第七圆管311的一端设有长方体楔块312，所述长方体楔块312呈对称状固定在外管壁上，所述第七圆管311的圆周面设有第一把手313，所述第一把手313是直角摇把，所述内插摇管310是将第七圆管311***第四圆管31内，所述长方体楔块312插在第一豁口314内。所述第四圆管31的底面设有橡胶垫盘38。所述第四圆管31圆周面上端设有螺纹，所述螺纹上设有第三螺母32，所述第四圆管31上第三螺母32到橡胶垫盘38间依次设有第五圆管33、第六圆环盘34、第七圆环盘35、第六圆管36、第八圆环盘37，第五圆管33、第六圆环盘34、第七圆环盘35、第八圆环盘37的内圆周都固定在第四圆管31上，所述第六圆管36套在第四圆管31圆周面能在第七圆环盘35和第八圆环盘37间自由转动，所述第五圆管33圆周面从上至下依次分别设有第一粘锁带316、第一齿条315，所述第一齿条315在第五圆管33中部，所述第一粘锁带316分别在第一齿条315的两边，所述第一齿条315表面设有第一压条39。

所述构圆装置3是把第三螺母32及内插摇管310卸下将第四圆管31上端***中控机构2的第二圆管21内，再拧上第三螺母32插上内插摇管310，所述第三螺母32在第五圆环盘28外面，所述第三螺母32和第五圆管33的外直径都大于第二圆管21的。

如图1、4、5所示，径向转杆4包括第二矩形板41、第三矩形板42、第四矩形板43、第八圆管44、第一圆弧板45、第二圆弧板46，所述第二矩形板41是硬直板条，所述第二矩形板41的左端设有第一圆弧板45，所述第二矩形板41表面从左至右依次设有第四槽沟411、电源接口416和第六槽沟413，所述第六槽沟413右端设有电源接口416，所述第六槽沟413内设有第八圆管44，所述第八圆管44是绝缘硬管，所述第八圆管44下端设有固定的挡板和螺纹，所述螺纹套设有第四螺母47，所述第二矩形板41上方的第四螺母47与下方的固定挡板构成夹具，所述第八圆管44上部自下而上依次设有第九圆环盘48、第十圆管415、第九圆管49，所述第九圆环盘48和第十圆管415固定在第八圆管44上，所述第九圆管49套在第八圆管44上并能自由转动，所述第九圆管49是绝缘硬管，所述第九圆管49外面设有金属环410，所述第十圆管415是金属管，所述金属环410和第十圆管415分别有导线与电源接口416相连。所述第二矩形板41的右侧面设有垂直的第四矩形板43，所述第四矩形板43中间设有第二圆孔414，所述第四矩形板43的下底面设有第三矩形板42，所述第三矩形板42与第二矩形板41相同，所述第三矩形板42表面分别设有第五槽沟412和第三刻度418，所述第五槽沟412内设有第一滑块417，所述第一滑块417上带有销钉锁，所述第三刻度418设置于第三矩形板42左后方，所述第三矩形板42的左端设有第二圆弧板46。

所述径向转杆4是将第一圆弧板45固定在中控机构2的第三圆管24上，将第二圆弧板46固定在构圆装置3第六圆管36上，所述第九圆管49置于支架1的第一圆环盘19上，所述第十圆管415与第一导线110接触。

如图1、5、6所示，驱动装置5包括第五矩形板51、第六矩形板52、第七矩形板53、步进电机54、第一齿轮55、第一圆轴杆56、第二齿轮57，所述第五矩形板51与第六矩形板52是相同的硬直板条，所述第五矩形板51表面设有固定的第二滑块59，所述第二滑块59是长方体硬板块，所述第二滑块59的前后两侧设有沟槽，所述第五矩形板51下表面从左至右依次设有固定的第一挡板滑槽511、第一圆轴杆56、步进电机54，所述第一挡板滑槽511是由三条矩形板构成的直角沟槽，所述第一挡板滑槽511的槽口朝下固定在左端，所述第一挡板滑槽511的中间底面上设有滚珠513，所述第一圆轴杆56圆周面套设有可以自由转动的第二齿轮57，所述步进电机54的转轴上设有第一齿轮55，所述第一齿轮55与第二齿轮57互相啮合。所述第五矩形板51的右侧面设有垂直的第七矩形板53，所述第七矩形板53的底面设有与第五矩形板51平行的第六矩形板52，所述第六矩形板52上面左端设有第二挡板滑槽512，所述第二挡板滑槽512与第一挡板滑槽511相同，二者形成相对的滑板槽沟，所述第二挡板滑槽512中间底板两端中部及下面的第六矩形板52边棱上分别设有第二豁口516，所述第一圆轴杆56的另一端固定在第六矩形板52上，所述第六矩形板52底面设有第三滑块510，所述第三滑块510与第二滑块59相同，所述第七矩形板53的右面设有螺纹管58，所述螺纹管58右侧面从左至右依次设有第五螺母514和第六螺母515。

所述驱动装置5是将第二滑块59和第三滑块510依次分别置于径向转杆4的第四槽沟411和第五槽沟412内，所述第二滑块59和第三滑块510上的沟槽分别卡在第二矩形板41和第三矩形板42的内边棱外，所述螺纹管58的外端穿过第二圆孔414，所述第五螺母514在第四矩形板43左边第六螺母515在右边，所述步进电机54的电源线与电源接口416相连。

如图1、6、7所示，切向齿条6包括第八矩形板61、第二齿条62、第三齿条63，所述第八矩形板61是直硬板条，所述第八矩形板61的右侧面从上到下依次设有第二齿条62、第四刻度64、第六槽沟65，所述第二齿条62是直齿条，所述第六槽沟65是矩形凹槽，所述第八矩形板61的左侧面从上到下依次设有第三齿条63和第七槽沟66，所述第三齿条63和第七槽沟66分别与第二齿条62和第六槽沟65相同。所述第八矩形板61的上顶面中部设有第一圆弧凹槽67，所述第八矩形板61的下底面中部设有第二圆弧凹槽68，所述第八矩形板61的下端设有滑卡69，所述滑卡69是包括第九矩形板611、直角吊板612，所述第九矩形板611上设有直角吊板612，所述直角吊板612是用两根矩形板条垂直合成，两根直角吊板612分别固定在第九矩形板611的左右边棱上，所述滑卡69是将两根直角吊板612的上横板条分别置于第六槽沟65和第七槽沟66中，所述第九矩形板611下底面设有第二销钉610，拧紧第二销钉610可以把滑卡69固定在第八矩形板61上，松开第二销钉610滑卡69可以自由移动。

所述切向齿条6是将上边棱和下边棱依次***驱动装置5的第一挡板滑槽511和第二挡板滑槽512中，上下两个滚珠513分别在第一圆弧凹槽67和第二圆弧凹槽68中，所述第二齿条62与第二齿轮57啮合。

如图1、7、8所示，切刀7包括第十一圆管71、第十圆环盘72、圆螺杆73、第七螺母74、第一夹具75、刀柄76、调节转盘77、三角刀片78，所述第十一圆管71的内部设有螺纹，所述第十一圆管71的下端设有第十圆环盘72，所述第十圆环盘72的内圆周固定在第十一圆管71上，所述第十一圆管71内设有圆螺杆73，所述圆螺杆73上设有第七螺母74，所述圆螺杆73的下端设有调节转盘77，所述调节转盘77内设有第一夹具75，所述第一夹具75是可旋转的螺线夹具，所述第一夹具75上设有刀柄76，所述刀柄76的下端设有三角刀片78。

所述切刀7是将第十一圆管71固定在切向齿条6的滑卡69下面。或将第十一圆管71固定在径向转杆4的第一滑块417上。

如图1、7、9所示，画笔8包括第十二圆管81、第十一圆环盘82、第二弹簧83、圆笔杆84、第十二圆环盘85、圆锥笔尖86、第三销钉87，所述第十二圆管81圆周面下端设有第三销钉87，所述第十二圆管81的下底面设有第十一圆环盘82，所述第十一圆环盘82的内圆周固定在第十二圆管81上，所述第十一圆环盘82的下底面设有螺旋式第二弹簧83，所述第二弹簧83的下端设有固定的第十二圆环盘85，所述第十二圆环盘85的内圆孔中设有固定的圆笔杆84，所述圆笔杆84的上端穿过第二弹簧83插在第十二圆管81内，所述圆笔杆84的下端设有圆锥笔尖86。

所述画笔8是将第十二圆管81固定在切向齿条6的滑卡69下面，或将第十二圆管81固定在径向转杆4的第一滑块417上。

如图1、2、10所示，绕线轮盘9包括第九矩形板91、第十三圆管92、第十三圆环盘93、第十四圆环盘94、第十四圆管95、第十五圆环盘96、齿带913，所述第九矩形板91是长方体厚硬板块，所述第九矩形板91上设有第三圆孔911，所述第三圆孔911中设有第十三圆管92，所述第十三圆管92的上端设有第三豁口912，所述第三豁口912对称设置，所述第三豁口912与第一豁口314相同，所述第十三圆管92从上至下依次设有第十三圆环盘93、第九矩形板91、第十四圆环盘94、第十四圆管95、第十五圆环盘96，所述第十三圆环盘93、第十四圆环盘94、第十四圆管95、第十五圆环盘96，所述第十三圆环盘93在第九矩形板91的上方，所述第十五圆环盘96在第九矩形板91下端，所述第十四圆管95夹在第十四圆环盘94和第十五圆环盘96之间，所述第十四圆管95上设有第二压条910，所述第二压条910上设有齿带913，所述齿带913包括软带97、第四齿条98、第二粘锁带99，所述软带97是能拉伸的可弯曲的薄矩形带，所述软带97上分别设有第四齿条98和第二粘锁带99，所述直齿带98有两条分别在软带97两面的中部，所述第二粘锁带99有四根分别在两条直齿的两边，所述齿带913拉紧缠绕在圆管上能形成半径不变的直齿圆齿轮。

所述绕线轮盘9是将第九矩形板91置于支架1的第二槽沟112内固定，所述软带97的外端置于构圆装置3上用第一压条39压紧。

如图1、2、11所示，辅助垫板10是用于放置纸张的画板或放置被切割物件的平面台板，包括第十矩形板101、第二夹具102、第三夹具103，所述第十矩形板101是硬直后板，所述第十矩形板101表面设有第二夹具102，所述第十矩形板101的左右侧面上下两端设有第三夹具103，所述第三夹具103是圆环夹具。

所述辅助垫板10是将第三夹具103固定在支架1的调节支杆12上。

本发明的移动式变参数渐开线绘图与切割多用机的工作原理是，根据等曲率的圆弧曲线展开为零曲率的直线，利用齿条与圆齿轮间的无滑动滚动原理将圆弧上的点展开成切线上的直线。其特点是：操作简单，在初始条件下只要摇动把手就能完成基圆的构建、定位，打开电源开关就能快速完成曲线绘制和切割加工等；功能齐全：能完成不同半径基圆的构建，能快速绘制圆周上全部点的正反向渐开线，能在平面板材上连续完成齿廓状图案的绘制及初级齿轮的一次性切割下料等；曲线绘制准确精度高，渐开线形成过程真实直观性好；结构紧凑成本低廉携带方便；适用性强：能在多种场合绘制，能在任何条件下进行切割或加工。适用于教学、雕刻、工程设计及机械加工等。

本发明的移动式变参数渐开线绘图与切割多用机，具有快速构造任意半径的圆盘并绘制圆弧的功能，操作步骤是：

一、仪器组装，1]将支架1的棱台底座16置于固定的点上，拧动第一螺母15使第一矩形板11处于稳定状态，第一开关115与外部电源相接后关闭。2]将中控机构2置于支架1上。3]松开中控机构2上的第一销钉211，卸下构圆装置3上的内插摇管310，把构圆装置3置于中控机构2内，拧紧第一销钉211将其固定，把内插摇管310重新置于构圆装置3上。4]将驱动装置5置于径向转杆4上，用第五螺母514、第六螺母515固定，把步进电机54的电源线与电源接口416相连。5]把装有驱动装置5的径向转杆4置于中控机构2和构圆装置3的联合体上，第九圆管49置于第一圆环盘19上，第十圆管415与第一导线110接触。6]将切向齿条6置于驱动装置5上。7]将切刀7置于切向齿条5上，转动圆螺杆73使其***第十一圆管71内并用第七螺母74固定。8]把画笔8置于径向转杆4的第一滑块417上，松开第三销钉87，将圆笔杆84缩进第十二圆管81内再用第三销钉87固定。9]将缠满齿带913的齿带轮盘9置于支架1上，10]把辅助垫板10置于支架1的调节支杆上，调节第三夹具103使第十矩形板101与第一矩形板11平行。11]将画有坐标系的纸张置于辅助垫板10的第十矩形板101上面，用第二夹具102固定。

二、符号设置：1]辅助垫板10坐标系设为Oxy，在Oxy中以点O为圆心所画的圆，是渐开线的基圆，半径为r，记为⊙Or。2]第一矩形板11上第一刻度113、第二刻度114所在的坐标系设为O2x2y2。3]构圆装置3所处的坐标系设为O1x1y1，构造的圆盘圆心为O1。4]坐标系O2x2y2、O1x1y1在辅助垫板10纸张上的投影与Oxy重合。5]在基圆周上点A逆时针方向到点B，圆心角为θ，由点A到点B的渐开线定为正向，记为LAB，由点B到点A的为反向，记为LBA。

三、初始位置调整：1]分别转动第五螺母514和第六螺母515将驱动装置5移动至最外端后固定。2]转动圆螺杆73使切刀7的三角刀片78远离辅助垫板10。3]松开第三销钉87，推压圆笔杆84使圆锥笔尖86远离辅助垫板10后松开。4]卸下内插摇管310，推压第五圆环盘28使构圆装置3上的橡胶垫盘38接近辅助垫板10上的纸张，调整纸张位置使橡胶垫盘38的中心与点O重合，调整圆笔杆84使圆锥笔尖86与纸张接触后固定。5]停止按压第五圆环盘28，橡胶垫盘38和圆锥笔尖86会自动脱离纸张。

四、构造动态圆盘：1]将软带97的外端置于构圆装置3上用第一压条39压紧。2]把内插摇管310插在构圆装置3上。3]打开中控机构2上的第一销钉211，摇动第一把手313，将齿带轮盘9上的齿带913紧密地缠绕在构圆装置3上，齿带913就形成一个半径R1不断增大的圆盘，当R1在第三刻度418上的刻度值等于r1时停止摇转,转动第一销钉211将构圆装置3固定。4]把圆盘⊙O1的最外层齿带913固定，得到半径为r1的圆盘⊙R1，称为齿带轮⊙O1r1。

五、绘制圆弧：1]滑动第一滑块417使圆笔杆84中心位于第三刻度418上的刻度值r1处后固定。2]把内插摇管310插在构圆装置3上。3]一手按压第五圆环盘28使橡胶垫盘38和圆锥笔尖86接触纸张，另一手推转螺纹管58外端，圆锥笔尖86在纸张上绘制出圆弧。4]观察支架1上的第二刻度114，当径向转杆4得中心线到达角α时，停止推转螺纹管58，停止按压第五圆环盘28，在α＝360°时绘制出基圆⊙Or1。5]在中控机构2恢复原位后用第一销钉211将构圆装置3固定。

六、绘图结束：打开第二夹具102，取出纸张，其上画有半径是R1圆心角是α的一段圆弧。将多用机回复为初始状态。

本发明的移动式变参数渐开线绘图与切割多用机，具有快速切割圆弧及圆盘的功能，操作步骤是：

一、仪器组装：1]--10]与快速构造任意半径的圆盘并绘制圆弧的相同，11]将待割平面板材置于第十矩形板101上面，用第二夹具102固定，画出圆弧所在圆的圆心O的位置。

二、符号设置：与快速构造任意半径的圆盘并绘制圆弧的相同。

三、初始位置调整：与快速构造任意半径的圆盘并绘制圆弧的相同。

四、构造动态圆盘：与快速构造任意半径的圆盘并绘制圆弧的相同。

五、绘制圆弧：与快速构造任意半径的圆盘并绘制圆弧的相同。

六、切割圆弧：1]分别卸下画笔8和切刀7。2]将画笔8置于切向齿条6上，调整圆锥笔尖86远离辅助垫板10。3]将切刀7置于径向转杆4上，调整三角刀片78远离辅助垫板10。4]打开第一销钉211，推压第五圆环盘28使构圆装置3上的橡胶垫盘38接近辅助垫板10，调整待割板材位置使橡胶垫盘38的中心与点O重合，调整三角刀片78与待割板材上的圆弧接触后固定。5]推转螺纹管58外端，三角刀片78在待割板材上沿圆弧切割。6]观察支架1上的第二刻度114，当径向转杆4转过一周时，停止推转螺纹管58，停止按压第五圆环盘28。7]在中控机构2恢复原位后用第一销钉211将构圆装置3固定。

七、切割结束：打开第二夹具102，取出切割下的圆盘，将多用机回复为初始状态。

本发明的移动式变参数渐开线绘图与切割多用机，具有自动绘制圆上任意点处渐开线的功能，操作步骤是：

一、仪器组装：与快速构造任意半径的圆盘并绘制圆弧的相同。

二、符号设置：与快速构造任意半径的圆盘并绘制圆弧的相同。

三、初始位置调整：与快速构造任意半径的圆盘并绘制圆弧的相同。

四、构造动态圆盘：与快速构造任意半径的圆盘并绘制圆弧的相同。

五、绘制基圆圆弧：与快速构造任意半径的圆盘并绘制圆弧的相同。

六、绘制渐开线：1]在基圆⊙Or1上定出点A和点B，要绘制出点A到点B间的正向渐开线。2]分别卸下画笔8和切刀7。3]把画笔8置于滑卡69上，将滑卡69顺时针滑至一端固定，推动切向齿条6使有滑卡69的一端接近径向转杆4，在圆笔杆84进入驱动装置5上的第二豁口516内停止，调整圆锥笔尖86远离辅助垫板10。4]推转螺纹管58外端使圆锥笔尖86在OA的延长线上。5]调整圆锥笔尖86与橡胶垫盘38处在一个平面上。6]分别转动第五螺母514和第六螺母515将切向齿条6调整至与构圆装置3上的齿带轮⊙O1r1啮合。7]轻轻推压第五圆环盘28使圆锥笔尖86接近基圆⊙Or1上的点A，打开第一开关115中的正转位，随步进电机54转动，切向齿条6沿齿带轮⊙O1r1的外层带轮逆时针滚动，画笔8在纸张上绘制出一段渐开线。8]在径向转杆4转至点B时，关闭第一开关115，停止推压第五圆环盘28。

七、绘图结束：打开第二夹具102，取出纸张，其上画有半径是R1在点A处圆心角是θ的渐开线LAB。将多用机回复为初始状态。

本发明的移动式变参数渐开线绘图与切割多用机，具有自动切割圆上任意点处渐开线的功能，操作步骤是：

一、仪器组装：与自动绘制圆上任意点处渐开线的相同。

二、符号设置：与自动绘制圆上任意点处渐开线的相同。

三、初始位置调整：与自动绘制圆上任意点处渐开线的相同。

四、构造动态圆盘：与自动绘制圆上任意点处渐开线的相同。

五、绘制基圆圆弧：与自动绘制圆上任意点处渐开线的相同。

六、绘制渐开线：与自动绘制圆上任意点处渐开线的相同。

七、切割渐开线：1]、2]与自动绘制圆上任意点处渐开线的相同。3]把切刀7置于滑卡69上，将滑卡69顺时针滑至一端固定，推动切向齿条6使有滑卡69的一端接近径向转杆4，在刀柄76进入驱动装置5上的第二豁口516内停止，调整三角刀片78远离辅助垫板10。4]推转螺纹管58外端使三角刀片78在OA的延长线上。5]调整三角刀片78与橡胶垫盘38处在一个平面上。6]--8]与自动绘制圆上任意点处渐开线的相同。

八、切割结束：打开第二夹具102，取出切割工件，将多用机回复为初始状态。

本发明的移动式变参数渐开线绘图与切割多用机，具有在平面板材上自动绘制齿轮状图案的功能，操作步骤是：

一、仪器组装：与自动绘制圆上任意点处渐开线的相同。

二、符号设置：与自动绘制圆上任意点处渐开线的相同。

三、初始位置调整：与自动绘制圆上任意点处渐开线的相同。

四、构造动态圆盘：与自动绘制圆上任意点处渐开线的相同。

五、绘制基圆圆弧：与自动绘制圆上任意点处渐开线的相同。

六、绘制外圆圆弧：1]确定外圆半径，滑动第一滑块417使圆笔杆84中心位于第三刻度418上的刻度值r2处后固定。2]绘制圆弧，操作与快速构造任意半径的圆盘并绘制圆弧的步骤五相同。

七、绘制基圆渐开线：1]绘制正向渐开线LAB，与自动绘制圆上任意点处渐开线的步骤六相同。2]绘制负向渐开线LBA，移动滑卡69使圆锥笔尖86至点B处并固定，轻轻推压第五圆环盘28，打开第一开关115中的反转位，随步进电机54反方向转动，切向齿条6沿齿带轮⊙O1r1的外层带轮顺时针滚动，画笔8在纸张上绘制出一段渐开线。在径向转杆4转至点A时，关闭第一开关115，停止推压第五圆环盘28，在基圆点B处得到负向渐开线LBA。LBA和LBA就组成了一个轮齿的边齿线。3]仿照1]、2]绘制出其他点处的正负渐开线。

八、绘图结束：打开第二夹具102，取出纸张或平板，其上画有：基圆半径是R1外圆半径是R2在两圆之间有渐开线相连的齿轮状图案。将多用机回复为初始状态。

本发明的移动式变参数渐开线绘图与切割多用机，具有在平面板材上自动切割出齿轮形状工件的功能，操作步骤是：

一、仪器组装：与自动绘制圆上任意点处渐开线的相同。

二、符号设置：与自动绘制圆上任意点处渐开线的相同。

三、初始位置调整：与自动绘制圆上任意点处渐开线的相同。

四、构造动态圆盘：与自动绘制圆上任意点处渐开线的相同。

五、绘制基圆圆弧：与自动绘制圆上任意点处渐开线的相同。

六、绘制外圆圆弧：与在平面板材上自动绘制齿轮形状图案的相同。

七、绘制基圆渐开线：与在平面板材上自动绘制齿轮形状图案的相同。

八、切割齿轮状工件：1]切割正向渐开线LAB，与自动切割圆上任意点处渐开线的相同。2]切割负向渐开线LBA，移动滑卡69使三角刀片78至点B处并固定，轻轻推压第五圆环盘28，打开第一开关115中的反转位，随步进电机54反方向转动，切向齿条6沿齿带轮⊙O1r1的外层带轮顺时针滚动，切刀7在平面板材上切割出一段渐开线槽沟。在径向转杆4转至点A时，关闭第一开关115，停止推压第五圆环盘28，在基圆点B处得到负向渐开线LBA。LBA和LBA就组成了一个轮齿的边齿线。3]仿照1]、2]切割出其他点处的正负渐开线槽沟。

九、切割圆弧：1]切割基圆齿间圆弧，仿照快速切割圆弧及圆盘的操作步骤六切割圆弧的方法，把基圆两齿间的圆弧切割成槽沟。2]切割外圆圆弧，仿照快速切割圆弧及圆盘的操作步骤六切割圆弧的方法，把外圆弧切割成槽沟。

十、切割结束：打开第二夹具102，取出齿轮状工件。将多用机回复为初始状态。

本发明的移动式变参数渐开线绘图与切割多用机，能在固定平面上绘图并切割的功能，操作步骤是：只要将支架1上的球面吸盘17吸附在固定平面上，拧动第二螺母18使第一矩形板11处于平稳状态，仿照在辅助垫板10上绘图与切割的方法，可以在固定平面上绘图并切割出沟槽。

本发明移动式变参数渐开线绘图与切割多用机的经济价值和应用前景：随着技术进步和经济发展，越来越需要先进的装备提高教学效果和产品质量，急需一种操作简单使用方便的移动式变参数渐开线绘图与切割多用机，仅高等教育全国共有学校几千所，还有众多的工程设计及齿轮制造企业，数量相当可观，其市场前景非常广阔，具有良好的经济收益和社会效益。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。