一、平面划线工具及使用方法
1.钢直尺
钢直尺是一种简单的测量工具和划线的导向工具,其规格有150mm、300mm、500mm、1000mm等几种。钢直尺的使用见图3-17。
图3-17 钢直尺的使用
图3-18 划线平台
2.划线平台
划线平台又称划线平板(见图3-18),用铸铁毛坯精刨或刮削制成。其作用是用来安放工件和划线工具,并在其工作面上完成划线及检测过程。
3.划针
划针(见图3-19)用来在工件上划线条,由弹簧钢丝或高速钢制成,直径一般为3~5mm,长度为200~300mm,尖端磨成15°~20°的尖角,并经热处理淬火使之硬化。
图3-19 划针
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一点的划线位置,然后调整钢直尺使其与另一点的划线位置对准,再划出两点的连接直线。划线时针尖要紧靠导向工具的边缘,上部向外侧倾斜15°~20°,向划线移动方向倾斜45°~75°(见图3-20);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;不用时,划针不能插在衣袋中,最好套上塑料管防止针尖外露。
图3-20 划针的用法
4.90°角尺
90°角尺[见图3-21(a)]是钳工常用的测量工具,划线时常用作划平行线[见图3-21(b)]或垂直线[见图3-21(c)]的导向工具,也可用来找正工件在划线平台上的垂直位置。
图3-21 90°角尺及其使用
5.划规
划规(见图3-22)用来划圆和圆弧、等分线段、等分角度以及量取尺寸等。在滑杆上调整两个划规脚,即可得所需的尺寸。
图3-22 划规
图3-23 划规划圆
使用时,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,如图3-23所示。
6.样冲
样冲[见图3-24(a)]用于在工件所划加工线条上打样冲眼(冲点),作加强界限标志和作圆弧或钻孔时的定位中心(称中心样冲眼)。打样冲眼时,样冲向外倾斜[见图3-24(b)],使样冲尖端对正线的中部,然后直立样冲,用小锤子打击样冲顶部[见图3-24(c)]。薄壁零件要轻打,粗糙表面要重打,精加工过的表面禁止打样冲眼。
冲点时,位置要准确,冲点不可偏离线条(图3-25);在曲线上冲点距离要小些,如直径小于20mm的圆周线上应有四个冲点,而直径大于20mm的圆周线上应有八个以上冲点;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;冲点的浅深要掌握适当,在薄壁上或光滑表面上冲点要浅,粗糙表面上要深些。
图3-24 样冲眼
图3-25 样冲的使用方法
7.划线盘
划线盘[见图3-26(a)]用来在划线平台上对工件进行划线[见图3-26(b)]或找正工件在平台上的正确安放位置[见图3-26(c)]。一般情况下,划针的直头端用来划线,弯头端用于对工件安放位置的找正。
图3-26 划线盘及其使用
1—划针 2—锁紧螺母 3—立柱 4—底座
8.游标高度尺
游标高度尺[见图3-27(a)]是一种既能划线又能测量的工具。
它附有划线脚,能直接表示出高度尺寸,其读数精度一般为0.02mm,可作为精密划线工具。其使用方法如图3-27(b)所示。使用前,应将划线刃口平面下落,使之与底座工作面相平行,再看尺身零线与游标零线是否对齐,零线对齐后方可划线,游标高度尺的校准可在精密平板上进行。
图3-27 游标高度尺及其使用
1—量爪 2—微调螺母 3—尺身 4—微调装置 5—游标 6—锁紧螺母 7—底座
二、基本线条的划法
平行线的划线方法如图3-28所示。垂直线的划线方法如图3-29所示。圆弧与两直线相切的划线方法如图3-30所示。
图3-28 平行线的划法
图3-29 垂直线的划法
图3-30 圆弧与两直线相切的划法
无论两直线是直角、锐角还是钝角,首先以圆弧半径为间距,用90°角尺及划针作两基准线的平行线L1、L2相交于O点,然后以O点为圆心、圆弧半径为半径,用划规划圆弧即可与两基准线相切(切点为A、B)。
三、划线基准
所谓基准,就是工件上用来确定其他点、线、面的位置所依据的点、线、面。设计时,在图样上所选定的用来确定其他点、线、面位置的基准,称为设计基准。划线时,在工件上所选定的用来确定其他点、线、面位置的基准,称为划线基准。划线应从划线基准开始。划线基准选择的基本原则是应尽可能使划线基准与设计基准一致。
划线基准一般有以下三种选择类型:以两个互相垂直的平面(或直线)为基准,如图3-31(a)所示;以两条互相垂直的中心线为基准,如图3-31(b)所示;以一个平面和一条中心线为基准,如图3-31(c)所示。
划线时,工件的每一个方向都需要选择一个划线基准。因此,平面划线一般选择两个划线基准,立体划线一般选择三个划线基准。
图3-31 划线基准的类型
四、找正
图3-32 毛坯工件的找正
对于毛坯工件,划线前一般要先做好找正工作。找正就是利用划线工具,通过调节支撑工具,使工件上有关的毛坯表面都处于合适的位置。找正时应注意以下事项。
当工件上有不加工表面时,应按不加工表面找正后再划线,这样可使加工表面与不加工表面之间保持尺寸均匀。如图3-32所示的轴承架毛坯,内孔和外圆不同心,底面和A面不平行,划线前应找正。在划内孔加工线之前,应先以外圆(不加工)为找正依据,用单脚规找出其中心,然后按求出的中心划出内孔的加工线,这样内孔和外圆就可达到同心要求。在划轴承座底面之前,应以A面(不加工)为依据,用划线盘找正成水平位置,然后划出底面加工线,这样底座各处的厚度就比较均匀。
当工件上有两个以上的不加工表面时,应选重要的或较大的表面为找正依据,并兼顾其他不加工表面,这样可使划线后的加工表面与不加工表面之间尺寸比较均匀,而使误差集中到次要或不明显的部位。
当工件上没有不加工表面时,通过对各加工表面自身位置的找正后再划线,可使各加工表面的加工余量得到合理分配,避免加工余量相差悬殊。
五、借料
当工件毛坯的位置、形状或尺寸存在误差或缺陷,且用划线找正的方法不能补救时,可采用借料的方法来解决。
借料就是通过试划和调整,将工件各部分的加工余量在允许的范围内重新分配,互相借用,以保证各个加工表面都有足够的加工余量,在加工后排除工件自身的误差或缺陷。
借料的一般步骤如下。
①测量工件各部分尺寸,找出偏移的位置并测出偏移量的大小。
②合理分配各部位加工余量,根据工件的偏移方向和偏移量,确定借料方向和大小,划出基准线。
③以基准线为依据,按图样要求,依次划出其余各线。
④检查各加工表面的加工余量,如发现有余量不足的现象,应调整借料方向和借料大小,重新划线。
要想准确借料,首先要知道毛坯误差程度,然后确定需要借料的方向和借料的大小,这样才能保证划线质量,提高划线效率。对于较复杂的工件,往往要经过多次试划,才能确定合理的借料方案。
如图3-33(a)所示的圆环,是一个锻造毛坯,其内、外圆都要加工。如果毛坯形状比较准确,就可以按图样尺寸进行划线,此时划线工作简单[见图3-33(b)]。现在因锻造圆环的内、外圆偏心较大,划线就不是那么简单了。若按外圆找正划内孔加工线,则内孔有个别部分的加工余量不够[见图3-34(a)];若按内孔找正划外圆加工线,则外圆有个别部分的加工余量不够[见图3-34(b)]。只有在内孔和外圆都兼顾的情况下,适当地将圆心选在锻件内孔和外圆圆心之间的一个适当的位置上划线,才能使内孔和外圆都有足够的加工余量[见图3-34(c)]。这说明通过划线借料,有误差的毛坯仍能很好地被利用。
图3-33 圆环工件图及划线
图3-34 圆环划线的借料
六、分度头
图3-35 分度头外形图
分度头是铣**等分圆周用的附件。钳工常用它来对中、小型工件进行分度和划线。其优点是使用方便,精确度较高。
分度头主要规格是以主轴中心到底面的高度(mm)表示的。例如,FW125型万能分度头,其主轴中心到底面的高度为125mm。常用万能分度头的型号有FW100、FW125和FW160等几种。
分度头的结构外形如图3-35所示。它主要由主轴、回转体、分度盘及底座等组成。
分度头的传动系统如图3-36所示。分度前应先将分度盘6固定(使之不能转动),再调整手柄插销9,使它对准所选分度盘的孔圈。分度时先拔出手柄插销9,转动分度手柄8,带动主轴转至所需要分度的位置,然后将手柄插销9重新插入分度盘中。
图3-36 分度头传动系统
1—三爪卡盘 2—蜗轮 3—单头蜗杆 4—心轴 5—套筒 6—分度盘 7—锁紧螺钉 8—分度手柄 9—手柄插销
分度头的分度原理是:当分度手柄8转一周,单头蜗杆3也转一周,与蜗杆啮合的40个齿的蜗轮2转一个齿,即转1/40周,被三爪卡盘夹持的工件也转1/40周。如果工件作z等分,则每次分度主轴应转1/z周,分度手柄8每次分度应转过的圈数为:
式中 n——分度手柄转数;
z——工件的等分数。
例1 在工件某一圆周上划出均匀分布的10个孔,试求每划完一个孔的位置后,分度手柄应转几圈后再划第二个孔的位置?
例2 要将一圆盘端面进行7等分,求每划一条线后,分度手柄应转过几圈后再划第二条线?
一般情况下,应尽可能选用孔数较多的孔圈,因为孔数较多的孔圈离轴心较远,摇动比较方便,准确度也比较高。此例选用49孔的孔圈进行分度,则分度手柄应在49孔的孔圈上转5圈后再转35个孔。
用分度盘分度时,为使分度准确而迅速,避免每分度一次要数一次孔数,可利用安装在分度头上的分度叉进行计数。分度时,应先按分度的孔数调整好分度叉,再转动手柄。图3-37所示为分度叉的结构及每次分度转8个孔距的情况。
表3-2 分度盘的孔数
图3-37 分度叉
1—插销孔 2—分度叉 3—紧固螺钉 4—心轴 5—分度盘