第一节 划线
划线是根据图样的尺寸或技术文件要求,用划针工具在毛坯或半成品上划出待加工部位的轮廊线(或称加工界限)或作为基准的点、线的一种操作方法。划线是机械加工的重要工序之一,广泛应用于单件和小批量生产,是钳工应该掌握的一项重要操作。本节主要介绍划线的作用及种类、划线工量具、划线基准和平面划线的方法等基本知识。
一、划线的作用、种类和要求
1.划线的作用
(1)确定工件的加工余量,明确尺寸的加工界线。
(2)在板料上按划线下料,可以正确排料,合理使用材料。
(3)便于复杂工件在机床上安装,可以按划线找正定位。
(4)能够及时发现和处理不合格的毛坯,避免加工后造成损失。
(5)采用借料划线可以使误差不大的毛坯得到补救,使加工后的零件仍能符合要求。
2.划线的种类
(1)平面划线—即在工件的一个平面上划线后即能明确表示加工界限,它与平面作图法类似。
(2)立体划线—是平面划线的复台,是在工件的几相互成不同角度的表面(通常是相互垂直的表面)上都划线,即在长、宽、高三个方向上划线。
3.划线要求
划线除要求划出的线条清晰均匀外,最重要的是保证定形、定位尺寸准确。在立体划线中还应注意使长、宽、高三个方向的线条互相垂直。当划线发生错误或准确度太低时,就有可能造成工件报废。由于划出的线条总有一定的宽度,以及在使用划线工具和测量调整尺寸时难免产生误差,所以不可能绝对准确。一般划出的线条有一定宽度,划线误差为0.25~0.5mm,故通常不能以划线来确定最后尺寸,还是在加工过程中需依靠测量来控制尺寸精度。
二、划线的工量具及其用法
按用途不同划线工具分为基准工具、支承装夹工具、直接绘划工具和量具等。
1.基准工具
划线的基准工具是划线平台。划线平台由铸铁制成,其平面是划线的基准平面,要求非常平直和光洁。其使用时要注意以下几点。
(1)安放时要平稳牢固、上平面应保持水平。
图2-1 方箱
(2)平板不准碰撞和用锤敲击,以免使其精度降低。
(3)长期不用时,应涂油防锈,并加盖保护罩。
2.夹持工具
夹持工具包括方箱、千斤顶、V形铁、角铁等。
(1)方箱。方箱是用铸铁制成的空心立方体,六面都经过精加工。方箱上设有V形槽和压紧装置,用于夹持、支承尺寸较小而加工面较多的工件(图2-1)。通过翻转方箱,便可把工件上互相垂直的线在一次安装中全部划出来。
(2)千斤顶。千斤顶是在平板上支承较大及不规划工件时使用,其高度可以调整,以便找正工件(图2-2)。通常用三个千斤顶支承工件。
(3)V形铁。V形铁是在平板上用以支承工件的。工件的圆柱面用V形铁支承,要使工件轴线与平板平行,如图2-3所示。
图2-2 千斤顶
1—顶杆 2—圆螺母 3—锁紧螺母 4—定向螺母 5—千斤顶座
图2-3 V形铁
(4)角铁。角铁如图2-4所示,通常要与压板配合使用,用来夹持需要划线的工件,它有两个相互垂直的平面。
图2-4 角铁
3.直接绘划工具
直接绘划工具包括划针、划规、划卡、划盘和样冲等。
(1)划针是直接在工件表面划线用的工具。常用的划针用工具钢或弹簧钢制成(有的划针在其尖端部位焊有硬质合金),直径为3~6mm。其使用注意要点:在用钢直尺和划针连接两点的直线时,应先用划针和钢直尺定好后一点的划线位置,然后调整钢直尺使与另一点的划线位置对准,再划出两点的连接直线;划线时,一只手压紧导向工具,另一只手使针尖靠紧导向工具的边缘,上部向外侧倾斜10°~15°,向划线移动方向倾斜45°~75°。针尖要保持尖锐,划线要尽量一次划成,使划出的线条,既清晰又准确。划线时,用力大小要均匀适宜。
(2)划规是划圆或弧线、等分线段及量取尺寸等用的工具(图2-5)。它的用法与制图的圆规相似。其使用注意要点:划规两脚的长短要磨得稍有不同,而且两脚合拢时脚尖能靠紧,这样才可划出尺寸较小的圆弧;划规的脚尖应保持尖锐,以保证划出的线条清晰;用划规划圆时,作为旋转中心的一脚应加以较大的压力,另一脚则以较轻的压力在工件表面上划出圆或圆弧,以避免中心滑动。
(3)划卡也称单脚划规,主要用于确定轴和孔的中心位置,也可用来划平行线(图2-6)。
(4)划盘主要用于立体划线和校正工件的位置。它由底座、立杆、划针和锁紧装置等组成。其使用注意要点:使用划线盘时,划针伸出部分应尽量短些,并要牢固地夹紧,以避免划线时产生振动和尺寸变动;使用完后,将划针直头端向下并处于直立状态,以保证安全和减少所占的空间。
图2-5 划规
图2-6 划卡及用法
(5)样冲用于在工件划线点上打出样冲眼,以备所划线模糊后仍能找到原划线的位置。在划圆和钻孔前,应在其中心打样冲眼,以便定心。冲点方法:先将样冲外倾使尖端对准线的正中,然后再将样冲立直冲点。冲点要求:位置要准确,冲点不可偏离线条,样冲眼在线上距离要相等;在曲线上冲点距离要小些,在直线上冲点距离可大些,但短直线至少有三个冲点;在线条的交叉转折处必须冲点;冲点的深浅要掌握适当,在薄壁上或光滑表面上冲点要浅,粗糙表面上要深些(图2-7)。如果样冲眼打歪了,可采用如图2-8所示的方法去纠正。
4.量具
量具包括钢尺、直角尺、高度尺(普通高度尺和高度游标尺)等。
(1)钢尺是简单的测量工具和划直线的导向工具。
(2)直角尺的两条直角边互成精确的90°角,是钳工常用的测量工具。划线时,直角尺常作为划平行线条和垂直线条的导向工具,也可用来在立体划线时找正工件在平板上的垂直线和垂直面(图2-9)。
图2-7 样冲及用法
图2-8 打歪样冲眼的纠正方法
图2-9 直角尺及用法
(3)高度尺有普通高度尺和游标高度尺两种。
①普通高度尺由钢直尺和底座组成,用以给划线盘量取高度尺寸。
②游标高度尺是附有划针脚的精确量具和划线工具,能直接表示出高度尺寸(图2-10)。其读数精度一般为0.02mm,可作为精密划线工具,常用于在半成品上划线。划线时,应使量爪垂直于工件一次划出。
图2-10 游标高度尺
三、划线前的准备工作
1.熟悉图纸
划线前应熟悉图纸,做到心中有数;明确需要哪些工具,先划哪些线条,后划哪些线条等。
2.工件的清理
划线前,应除去工件表面的氧化皮、毛边、残留的污垢等,为涂色和划线做准备。
3.工件的检查
划线前应对工件进行检查,及时发现缺陷并予修正及剔除废品,以免造成损失。
4.工件的涂色
为了使划出的线条清晰,一般划线前应在工件的需要划线的表面上涂上一层薄而均匀的涂料。一般铸铁件涂石灰水,小件涂粉笔,半成品涂蓝油(或称蓝钒)或硫酸铜溶液。
5.在工件孔中装中心塞块
划线前,当在有孔的工件上划圆或等分圆周时,为了在求圆心时能固定划规的一脚,须在孔中塞入塞块。常用的塞块有铅条、木块或可以调的塞块。铅条用于较小的孔,木块和可以调的塞块用于较大的孔。
四、基本线条的划线方法
任何工作图样都是由直线、曲线、圆、圆弧等线型组合而成的,为在待加工表面上划出上述线型或工件轮廓,就必须懂得简单线型的划法。它包括划平行线、划垂直线、划角度线、等分圆周作正多边形、划直线与圆弧相切、划圆弧与圆弧相切等。这些线型的划法在机械制图的书中有介绍,这里不再详细讲述。
1.平行线的划法
(1)用钢直尺或钢直尺与划规配合划平行线。
(2)用单脚规划平行线。
(3)用钢直尺与直角尺配合划平行线。
(4)用划线盘或高度游标卡尺划平行线。
2.垂直线的划法
(1)用直角尺划垂直线。
(2)用划线盘或高度游标卡尺划垂直线。
(3)几何作图法作垂直线。
3.圆弧线的划法
划圆弧前要先划中心线,确定中心点,在中心点打样冲眼,然后用划规以一定的半径划圆弧。