培训大纲第一章 钳工基本操作一.docx
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培训大纲第一章钳工基本操作一
第一章钳工基本操作
第一节划线
根据图纸和实物的要求，在零件表面（毛坯面或已加工表面）准确地划出加工界线，这种工作称为划线。
划线是钳工的一种基本操作，是零件加工过程中的一个重要工序。
一、划线的作用
①划线的目的是为了指导加工。
通过划线确定零件加工面的位置，明确地表示出表面的加工余量，确定孔的位置或划出加工位置的找正线，使机械加工有所标志和依据。
②通过划线能及时发现毛坯的各种质量问题。
当毛坯误差小时，可通过划线借料予以补救，对不能补救的毛坯件不再转入下道工序，以避免不必要的加工浪费。
划线是一种复杂、细致而重要的工作，直接关系到产品质量的好与坏。
大部分的零件在加工过程中都要经过一次或多次划线。
若划线时因为粗心大意，看错图纸或尺寸，而造成废品，这样就造成了损失。
因此，在划线前首先要看清图纸，了解零件的作用，分析零件的加工程序和加工方法，从而确定要加工的余量和工件表面上需划出哪些线。
划线时不但要划出清晰均匀的线条，还必须保证尺寸正确，通常精度要求控制在0.1～0.25mm之间。
此外还要能熟练地掌握、使用各种划线工具和测量工具。
划完线后要认真仔细地反复核对尺寸和划线位置，保证划线的准确性。
按加工中的作用，划线又可分为加工线、证明线和找正线三种。
按图纸要求，划在零件表面上作为加工界线的线叫加工线。
用检查发现工件在加工后的各种差错，甚至在出现废品时作为分析因用的证明叫证明线。
一般证明线距离加工线常取5～10mm，当证明线与其他线容易混淆时，也可省略不划。
二、划线的种类及使用方法
按复杂程度不同，划线作业可分为两种，在工件一个表面上划叫平面划线。
在工件两个以上平面划线叫立体划线。
1.划线工具的种类
划线工具按用途分，有以下四种。
（1）基准工具包括划线平台、方箱直角板），以及各种分度头等。
V形铁、三角铁、弯板（直角板），以及各种分度头等。
（2）量具有钢板尺、高度尺、游标卡尺、万能角度尺、直角尺，以及测量长距离的钢卷尺等。
（3）绘划工具有划针、划线盘、划线游标角度尺、划规、划、平尺、曲线板，以及手锤、样冲等。
（4）辅助工具有垫铁、千斤顶、C形夹头、夹钳，以及找中、或划圆时打人工件孔中的木条、铅条等。
2.划线工具的使用方法
（1）划线平台划线平台是一块铸铁平板，它的上平面经过精刨和刮削（表面粗糙度Ra一般为6.3～3.2μm），作为划线时放置工件的基准，上平面要保持水平。
划线平台要经常保持清洁，不得用硬质的工件或工具敲击工作。
较大工件划线时，要先用板将工件垫起，以防碰伤平台工作面,影响其平度及划线质量。
（2）划针划针是用于在被划线的工件表面沿着钢板尺、直尺、角尺或样板进行划线的工具。
常用的划针是用φ3～φ4弹簧钢丝制成的。
有弯头划针和直划针，弯头划针用在直划针划不到的地方。
（3）划线盘它是在工件上划线和校正工件位置常用的工具。
划线盘分为普通的和精密的两种。
普通划线盘如图1-1所示，划针一端焊上硬质合金，另一端弯头是校正工件用的。
精密划线盘如图1-2所示，支杆装在跷动杠杆上，调整跷动杠杆的调整螺钉，可使支杆带着划针上下移动到需要的位置。
这种划线盘多用在机床加工校正工件位置用。
在成批划线时，为了减少调整划针角度的时间，保证划线精度，一般每一划线盘划一个尺寸的线，所以要用多只划线盘。
（4）量高尺它是在底座上固定一钢板尺，用于划针量取尺寸。
它由底座、锁紧螺钉、钢板尺组成，所需的尺寸可用划线盘上的划针直接从钢板尺上取得。
图1-1普通划线盘图1-2紧密划线盘
1-支杆；2-划针加头；3-锁紧装置；
4-跷动杠杆；5-调整螺钉；6-底座
（5）游标高度尺它是根据游标卡尺原理制成的划线工具，一般精度为0.02mm，用于半成品（已加工的表面）划线。
它是精密工具，不允许用它划毛坯。
（6）划规常用的划规如图1-3所示。
它的用途很多，可以把钢尺上量取的尺寸用划规移到工件上划分线段，做角度，划圆角或曲线溅量两点间距离等。
划规在钢尺上量取尺寸时必须量准，以减少误差。
（a）（b）（c）
图1-3划规
划直径超过500mm圆以及量取大尺寸时，可用特制的大尺寸划规（也叫地规），如图1-4所示。
它由一根圆管和装有划针的两个套管组成，套管可在圆管上移动，来调节划针间的距离，其中一个套管还可以装上微量调节。
（7）划卡它是用于找圆柱的中心，或用于找已加工边的基准边，划平行线。
划卡两脚要等长，尖部要淬火，如图1-5所示。
图1-4大尺寸划规
图1-5划卡图1-6方箱
（8）方箱它是铸铁制成的，各面经过精密加工，相对平面互相平行，相邻平面互相垂直。
它用于夹持工件，并能很方便地翻转工件的位置，划出垂直线。
上面设有V形槽和压紧装置，如图1-6所示，带有圆柱体部分的工件可压紧在方箱上或方箱上V形槽内划线。
（9）垫铁用于支撑和垫平工件的工具。
它便于划线时找正，有平行垫铁、V形垫铁和斜楔垫铁，一般用铸铁或碳钢加工制成，如图1-7所示。
图1-7垫铁
（10）V形铁主要用来支撑轴、套筒、圆盘等圆形工件便找中心与划出中心线，如图1-8所示。
图1-8V形铁
（11）直角铁和C形夹钳直角铁是由铸铁制成的，经过刨或刮削。
它的两个平面的垂直精度较高，直角铁上的孔或槽是搭压时穿螺栓用的，如图l-9所示。
在面积大而薄的工件上划线时可用C形夹钳，把工件夹持在一直铁上划线，如图1-10所示。
在工件上划底面垂直线时，可将工件底面用C形夹钳和压板压紧在直角铁的垂直面上，如图1-1l所示。
图1-9直角铁图1-10C形夹钳图1-11直角铁在划线中的应用
（12）千斤顶通常三个为一组，一般用来支持形状不规则、带有伸出部分或较重的工件，进行校验、找正、划线。
（13）样冲样冲是在已划好的线上冲眼用的，以固定所划的线条，这样使工件在搬运、加工过程中，线条被揩擦模糊时，仍留有明确的标记。
用划规划圆和定钻孔中心时，也要打冲眼，便于钻孔时对准钻头。
样冲一般由工具钢（T7～T8）制成，尖端淬火硬化。
（14）万能分度头
①万能分度头的用途
a．万能分度头是一种较准确的等分角度的工具，用它对工件划分度线。
b．可以把工件安装成水平、垂直或倾斜的位置后，划基准线。
c．可对工件作径向或键槽等相对位置的检测。
d．常用的分度头有FWl25型、FW200型和FW250型，其中数字表示分度头夹持工件的最大直径.
②.万能分度头的结构及传动原理
a.万能分度头的结构如图1-12所示。
图1-12万能分度头的结构
1-定位销；2-手柄；3-底座；4-主轴；5-回转体；6-主轴刹紧手柄；
7-蜗杆；8-挂轮轴；9-螺母；10-分度盘；11-分度盘刹紧手柄
b.分度盘传动系统如图1-13所示。
图1-13分度盘传动系统
1-主轴；2-刻度盘；3-蜗杆脱落系统；4-主轴刹紧系统；
5-挂轮轴；6-分度盘；7-定位销
③.分度盘的选用见表1-1。
表1-1分度盘孔数和挂轮齿数
附带块数
定数
分度盘孔数
挂轮齿数
一块分度盘
40
正面：
24，25，28，30，34，37，39，41，42，43
反面：
46，47，49，51，53，54，57，58，59，62，66
20，25，30，35，40，50，55，60，70，80，90，100
两块分度盘
40
第一块
正面：
24，25，28，30，34，37
反面：
38，39，41，42，43
第二块
正面：
46，47，49，51，53，54
反面：
57，58，59，62，66
④单式分度计算公式见式（1-1）。
（1-1）
式中n-----分度手柄应转过的圈数；
z-----件的等分数；
40----分度盘上的孔数。
例要在一圆盘端面上划出六边形，求分划一条线后，手柄应转过几圈再划第二条线？
解已知：
z=6，
所以手柄应转过
圈，工件才能转过
圈而划第二条线。
在实际工作划线时，可根据表1-2单式分度表中数值进行。
三、基本几何划线方法
任何复杂的图形都是由直线、圆弧、圆及角度或曲线组成的。
为了在图样上精确地画出零件轮廓的形状，必须懂得几何作图知识。
在生产实际当中,只有熟练地掌握了这些方法,才能完成对各种零件的划线工作.如果是从事工具钳工、专业划线钳工和样板钳工的工作,更要掌握复杂一些的几何作图方法,如渐开线的画法、阿基米德螺旋线的画法、摆线的画法等。
表1-2单式分度表
工件等分数
分度盘孔数
手柄转数
转过的孔数
5
任意
8
-
6
54
6
36
7
42
5
30
8
任意
5
-
9
54
4
24
10
任意
4
-
11
6
3
42
12
54
3
18
13
39
3
3
14
28
2
24
15
54
2
36
16
54
2
27
17
34
2
12
18
54
2
12
19
38
2
4
20
任意
2
-
21
42
1
38
22
66
1
54
23
46
1
34
24
54
1
36
25
30
1
18
26
39
1
21
27
54
1
26
28
42
1
18
29
58
1
22
30
54
1
18
1.基本几何划线方法
（1）垂直线的画法。
（2）平行线的画法。
（3）角的等分方法。
（4）任意等分圆（几何画法）
（5）直线与圆弧连接。
（6）圆弧相切（圆内切、圆外切）。
（7）在圆上作3等分、4等分、5等分、6等分、7等分的几何画法。
（8）椭圆与扁圆的画法。
（9）任意等分圆周的画法常用查表法经过简单计算来对圆周作等分。
用下面的公式计算出任意圆内接正多边形一边的长度，得到长度后，就可按需要等分圆周。
S＝KD（1-2）
式中S——圆内要作的内接正多边形一边长，mm；
K——由直径求出的正多边形一边的常数（查表1—3）；
D——圆直径，mm。
例有一个圆，直径是100mm，要求在圆内画内接正18边形，求内接正多边形一边的长度为多少?
解查表1—3
s＝18时，常数K为0.17365
S＝KD
=0.17365×100
=17.365
所以正l8边形的一边长为17.365mm。
2.展开图的画法
（1）用平行线法画展开图（如图1-14所示）
①画制件的立面图和断面图；
②将断面图分成若干等份并交于立面图得各分点；
③作立面图底边的延长线；
④在延长线上取断面图的周边及等分点；
表1-3圆内接正多边形数（s）与常数（K）的关系
s
K
s
K
s
K
s
K
1
－
26
0.12054
51
0.06156
76
0.04182
2
－
27
0.11609
52
0.06038
77
0.04079
3
0.86603
28
0.11196
53
0.05924
78
0.04077
4
0.70711
29
0.10812
54
0.05814
79
0.03976
5
0.58779
30
0.010453
55
0.05709
80
0.03926
6
0.50000
31
0.10117
56
0.05607
81
0.03878
7
0.43388
32
1.09802
57
0.05509
82
0.03830
8
0.38268
33
0.09506
58
0.05414
83
0.03784
9
0.34202
34
0.09227
59
0.05322
84
0.03739
10
0.30902
35
0.08964
60
0.05234
85
0.03693
11
0.28173
36
0.08716
61
0.05148
86
0.03652
12
0.25882
37
0.08481
62
0.05065
87
0.03610
13
0.23932
38
0.08258
63
0.04985
88
0.03559
14
0.22252
39
0.08047
64
0.04907
89
0.03529
15
0.20791
40
0.07846
65
0.04831
90
0.03490
16
0.19509
41
0.07566
66
0.04758
91
0.03451
17
0.18375
42
0.07473
67
0.04687
92
0.03414
18
0.17365
43
0.07300
68
0.04618
93
0.03377
19
0.16459
44
0.07134
69
0.04551
94
0.03341
20
0.15643
45
0.06976
70
0.04486
95
0.03306
21
0.14904
46
0.06824
71
0.04423
96
0.03272
22
0.14231
47
0.06679
72
0.04362
97
0.03238
23
0.13617
48
0.06540
73
0.04302
98
0.03205
24
0.13053
49
0.06407
74
0.04244
99
0.03173
25
0.12533
50
0.06279
75
0.04188
100
0.03141
注：
s为边数，内接正多边形角数N，s=N，K=sin
⑤过各点作相应的平行线，其交点的连线即为展开图的轮廓线。
用平行线法画展开图，适用于圆管、椭圆管、矩形、弯头及三通等图样形状的展开图形，可依据上述方法进行划线。
（2）射线法画展开图（如图1-15所示）
图1-14平行线法画展开图图1-15射线法画展开图
①画制件的立面图和平面图；
②将平面图分成若干等份，并交于立面图得各分点；
③以立面图锥形交点为圆心，以母线长为半径作相应的同心圆弧；
④在各同心圆弧上取与锥形相应的等分长度点，则各等分点的包络线即为展开图。
用射线法画展开图适用于正圆锥、正角锥或正斜截锥的展开图形。
（3）三角形法画展开图（如图1-16所示）
①画制件的立面图、平面图及辅助视图；图1-16三角形法画展开图
②用辅助线将各图分成若干三角形，同时画出它们的各投影图的实长；
③按各线的实长，将三角形连续划成平面图，即为展开图。
当平行线法和射线法画不出展开图时，可采用此种方法画出展开图的线。
3.立体划线方法
立体划线较为复杂，它需要借助专用的划线工具、测量工具和其他一些辅助工具，在划线平台上，找出复杂工件中共有的基准，再以此基准确定各个需划线面的与此相关的基准，最后对工件进行全面的划线。
在对一个工件进行划线时，首先要认真研究图样上各部位的尺寸要求，并了解有关的加工工艺，考虑下道工序要求，确定加工余量，明确需要将哪些线划出，最后选定基准进行划线。
对于复杂的工件，由于加工的要求，不能一次将全部线划出，需要二次或更多次划线，才能保证加工要求。
常用的划线方法如下：
（1）直接翻转法如图1-17所示，将工件安放在方箱或V形铁上，压紧划线，先划好一个平面的线，再翻转划另一个平面的线，这种方法装夹方便，划线准确，常用于小型工件的划线。
（2）支承划线法如图1-18所示，用千斤顶及其他垫铁、夹具等将工件支承起来，进行找正划线。
这种方法调整友便，但找正较慢，适用于中型毛坯件的划线，尤其是形状不规则的工件。
图1-17直接翻转法图1-18支承划线法
（3）直角铁划线法如图1-19所示，用划线盘在平台（平板）上划线后，再放在直角铁上进行直接划线，这种方法划线可靠方便，适用于中小型工件的划线。
（4）拉辅助线法如图1-20所示，在平台上设一直线AA，使AA与沿直角尺（或线坠）在H高度上所拉的钢丝（或尼龙绳）BB构成了垂直于平台的平面，划线时可以以此面量取需要的点和面。
这种方法，只需一次吊装校正就可以完成划线，适用于特大工件的划线。
图1-19直角铁划线法图1-20拉辅助线法
（5）混合划线法对于形状特殊的工件，单用辅助线法划线很困难，可将工件再翻转一次，与作辅助线法结合起来进行划线，这种方法适用于形状特殊的大型工件划线。
四、划线基准的选择
1.划线基准的选择
在划线时用来确定各部位尺寸、几何形状及相对位置的依据，称为划线基准。
在零件图上用来确定基准点、线、面位置的基准，称为设计基准。
在划线时所取的划线基准应与设计基准一致，以便能直接量取划线尺寸，简化换算手续，提高划线质量和效率。
正确地选择划线基准是划好线的关键，因此，划线前必须认真分析图纸，详细查看工件，以确定正确的基准。
常见的划线基准有以下三种类型。
（1）以两个互相垂直的平面（或线）为基准划线前，先将这两个垂直的平面加工好，使其互成90’，、然后一切尺寸都以这两个平面为基准，划出所有的线。
以两条互相垂直的线为基准如图1-21所示，为油泵配油盘示意图。
其划线是在半成品上进行，图中R26mm和R28mm的同心圆均以A—A、B—B中心十字线交点O为设计基准，角度线以两条中心十字线为设计基准。
如果划线时选择A—A、B—B中心十字线及其交点为划线基准，那么划线基准便与设计基准一致。
（2）以两条中心线为基准如图1-22所示，划线前，先在平上找出工件上相对的两个位置，划出两条中心线，然后再根据中心线划出其他的加工线。
图1-21配油盘的划线基准
（3）以一个平面和一个中心线为基准如图1-23所示，划线前，先将底平面加工好，再划出中心线和其他加工线。
图1-22两条中心线图1-23一个平面和一个中心线为基准
2.找正
对于毛坯零件，在划线前一般都要做好找正工作。
找正就是利用划线盘、角尺等工具，使零件上有关的毛坯表面均能处于合适的位置。
找正的目的是：
①当毛坯工件上有不加工表面时，则应找正后再划线，可使加工表面与不加工表面之间保持尺寸均匀；
②当毛坯表面上没有不加工表面时，经过各加工表面自身位置找正后再进行划线，这样可使各加工表面所留的加工余量得到合理而均匀的分布，不致出现各种偏差过分悬殊的状况。
由于毛坯表面的误差情况不同，工件形状结构各不相同，尺寸大小不一，因此找正工作应按各工件的实际情况，具体确定合适的找正基准，进行找正工作。
当工件上有两个以上的不加工表面时，应选择其中较大面积的、较重要的、外观质量要求高的为主要找正基准。
对于有装配关系的非加工部位，应优先作为找正基准，以保证零件经划线加工后，能顺利地进行装配。
3.借料
在按划线基准进行划线时，发现零件在尺寸、形状和位置上都存在一定的缺陷，某些部位的加工余量不够，通过试划和调整划线基准，将各部位的加工余量重新分配，以使各部位的加工表面都获得足够的加工余量，这种划线方法称为借料。
这是一种具有一定经济意义的划线方法，可使许多存在较小误差缺陷的零件得以利用。
借料又是一项比较复杂的工作，当零件形状复杂时很难一次成功，它与操作者的技术水平和实际经验有直接关系。
借料一般可按以下步骤进行：
①测量零件的各部尺寸，找出偏移部位和确定偏移量；
②确定借料的方向和大小，在原划线基准的基础上重新划出基准线；
③按图纸要求，以基准线为依据划出其余所有线；
④核查各表面的加工余量是否合理，否则需重新划线，直至各表面都有合理的加工余量为止。
下面以图1-25所示的齿轮箱体为例，分析借料的方法。
由于铸造误差，使A、B两孔的中心距由150mm缩小为144mm（A孔偏移6mm）。
按照一般的划线方法，因为凸台的外圆φ125是不加工的，为了保证两孔加工后与其外圆同心，首先就应以此两孔的凸台外圆为依据，分别找出它们的中心，并保证两孔中心距为150mm，然后划出两孔的圆周尺寸φ75H7。
但是，由于A孔偏心过多，按上述一般方法划出的A孔便没有加工余量了，如图1—24（a）所示。
用借料方法划线，即将A孔向左借过3mm，B孔向右借过3mm，通过试划A、B两孔中心线和两孔圆周尺寸线，就可使两孔都有适当的加工余量。
如图1—24（b）所示，由于把A孔的误差平均反映到了A、B两孔凸台的外圆上，所以划线结果会使凸台外圆与内孔产生偏心，但并不显著，对外观质量影响不大，一般可符合零件的质量要求。
图1-24齿轮箱体
划线时，找正和借料这两项工作是有机地结合进行的，这样才能同时使有关的各方面都满足要求，只考虑一个方面，而把其他方面忽略掉，是不可能做好划线工作的。
第二节锉销
用锉刀对工件表面进行切削加工，使工件达到所要求的尺寸、形状和表面粗糙度，这种加工方法称为锉削。
锉削可以加工工件表面、内孔、沟槽及各种复杂的外表面，其精度可达0.01mm，表面粗糙度Ra可达0.8μm。
在现代工业生产中，一些重要的部位和不便于机械加工的场合，都需要锉削来完成。
如在机器组装过程中对个别零件的修整；检修工作中对一些配件的修研，用以来调整配合间隙等。
锉削是手工操作，是钳工的一项重要的基本操作，也是考核钳工实际操作技能的主要方法之一。
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