>>1

三次元グラフなら
Graph-R(フリー)
http://www.vector.co.jp/soft/win95/business/se136959.html
C-Graph 3D(フリー)
http://www.vector.co.jp/soft/win95/business/se027305.html

ベクトル図、コンター図なら
AV似非(フリー)
http://www.vector.co.jp/soft/win95/business/se055569.html

二次元グラフなら
Sma4Win(\2100)
http://www.vector.co.jp/soft/win95/business/se032520.html
Ngraph for Windows(\3255 Linux版はフリー)
http://www.vector.co.jp/soft/win95/business/se043185.html

Sma4は、今となってはもう古いかも知れないけど、98全盛時代に流行ってたNgraphと互換性のある
Win3.1用のグラフソフトっていうのがこれしか無い時代があって、そのころから使ってるんで俺は手放せない。

>>1の①～⑤は概ね満たしてると思うけど、AV似非とかは数値計算機能は無い。
俺はスクリプト言語(AWKだけど。今どきならRubyでもPerlでも良いかと)で処理してるから全然問題無い。
複数軸はX,Y,R,Uの四軸ならOKだけど、軸のスケールが違うものを平行して並べるタイプのものは、かなり細工が必要。

DeltaGraphとかGsharpとかは、三次元補間機能があって見た目は良いけど、かなり無理な補間をしててもなんとなくそれらしく見えてしまうから怖い。

逆に高いソフトってあまり使ったこと無いんで、安物じゃこんなこと出来んだろうってのがあれば教えてほしい。