多功能制圖教具的設計

覃智廣 陳洪容 朱興文

摘要：本設計根據現在教學制圖工具的局限性，將教學用制圖工具往多功能化、小型化、人性化的方向設計，制作了一款集長尺、圓規、量角器、等腰直角三角形、30度直角三角形、畫平行線六大功能于一體的新式教具制圖產品，且重量輕便易于攜帶。

關鍵詞：制圖;教具;多功能

一、主要結構

該設計的主要結構由主轉臂、副轉臂、輔助尺和三個磁鐵等組成，如圖1示。

該設計的輔助尺是可以轉動的，一來是方便畫圖時的使用，二來是不用時可收回和主轉臂重合，便于攜帶。比如：

1、畫三角形：輔助尺末端有一個磁鐵可以和副轉臂上的磁鐵吸合，由于主轉臂和副轉臂處于90°所以輔助尺就可作為30°直角三角形和60°直角三角形的斜邊。

2、畫平行線：當主轉臂和副轉臂成90°，并且輔助尺和主轉臂成90°，這時輔助尺和副轉臂就成平行線了我們就可以輕易畫出想要的平行線。由于輔助尺可以上下移動所以我們可以畫出不同間距的平行線。

二、主要功能

本設計的多功能制圖教具實物如圖2，其具有六大主要功能：

功能一：圓規。

圓規的結構是由兩轉臂組成，在其中轉臂腳裝有尖針（主轉臂），另一轉臂腳裝有粉筆（副轉臂），兩轉臂的一端用螺絲固定在一起，這樣，圓規就能張開或收攏，畫出不同大小的圓。

功能二：等腰直角三角形。

在副轉臂上通過精密的計算找到與輔助尺形成45°角的位置，打孔嵌入一顆強力磁鐵，通過輔助尺的滑動固定到副轉臂，便形成了等腰直角三角形，這樣即可輕松快捷畫出45°角或等腰直角三角形。

功能三：30°直角三角形。

在副轉臂上通過精密的計算找到與輔助尺形成30°角的位置，打孔嵌入一顆強力磁鐵，通過輔助尺的滑動固定到副轉臂，便形成了等腰30°三角形，這樣即可輕松快捷畫出30°角、60°角或30°直角三角形。

功能四：平行線繪制。

將主轉臂與副轉臂轉動至直角，并用插銷將其固定成直角，滑動輔助尺到所需要畫的平行線距離，并與主轉臂形成直角，通過同位角相等的原理，實現輔助尺與副轉臂保持平行。

功能五：量角器 。

以兩個轉臂分開與被測量角邊重合，讀出量角刻度上的度數，即可測量出角的度數。若需要畫出某角度的角，將兩臂分開至所需畫的角度度數，即可精確地畫出想繪制的角度。

功能六：直尺。

將圓規完全打開就可以呈現出一條直線，最大可畫75cm的直線，可以方便直接的畫出所需要的直線。

三、創新性

1、功能創新

（1）通過巧妙的結構將長尺、圓規、量角器、等腰直角三角形、30度直角三角形集合在同一教具上。

（2）用可調節輔助尺的變形來實現各種功能的轉換，方便快捷畫出平行線。

（3）繪制圖時，借助此工具將大部分圖形畫出，攜帶方便。

2、機構創新

（1）通過輔助尺在滑動槽上的滑動和副轉臂上的磁鐵扣的配合實現各種三角形的轉換。

（2）旋轉式的輔助尺，方便折疊和變換形態。

四、推廣應用價值

該教學制圖工具結構簡單，使用方便，成本較低，功能強大。傳統的教學用繪圖工具不方便攜帶;占用空間大;功能單一，而本產品將所有的繪圖工具結合于一體，提高了便攜性，縮小了存放空間，在作圖功能上能完成所有的各種作圖要求，使操作更加的方便快捷。在制造方面采用木質結構，其原材料易獲得，加工比較容易，原材料價格比較低廉，使得成本低，利用率高，適合在教學用具方面的推廣，相信能在課堂上會得到很好的運用。

參考文獻：

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