基于某精密鑄造殼體劃線的研究

張明帥

摘 要：機(jī)械產(chǎn)品采用劃線的方法確定余量的方法已經(jīng)很少采用。對(duì)于精密鑄造的殼體類零件，以零件上的鑄造基準(zhǔn)作為粗加工基準(zhǔn)不能保證殼體上各孔系的位置尺寸時(shí)，劃線確定首道工序的找正線和加工位置線就尤為重要且關(guān)鍵。本文通過(guò)鑄造殼體為例，講解其劃線方法，旨在非專業(yè)的劃線鉗工人員可以依據(jù)本文方法確定鑄造、鍛造類零件劃線方式及余量確定。

關(guān)鍵詞：鑄造殼體；劃線；基準(zhǔn)；借料

0 引言

0.1研究的背景

根據(jù)圖樣和技術(shù)要求，在毛坯或半成品上用劃線工具劃出加工界限，或劃出作為基準(zhǔn)的點(diǎn)、線的操作過(guò)程稱為劃線。劃線是機(jī)械加工中的一道重要工序，廣泛應(yīng)用于單件或小批量生產(chǎn)中。以前工廠中都會(huì)有劃線鉗工，他們專門負(fù)責(zé)毛坯件的劃線工作，由于劃線應(yīng)用于單件或小批量生產(chǎn)中，有時(shí)候劃線鉗工幾個(gè)月內(nèi)都不會(huì)有工作任務(wù)，面對(duì)現(xiàn)在的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的條件下，工廠為了追求利潤(rùn)，工人為了獲得更多的工資，專職的劃線鉗工已經(jīng)很少在工廠中出現(xiàn)了，現(xiàn)在的鉗工也只是掌握了一些基本的劃線方法。

加工者在加工前應(yīng)檢查劃線尺寸且在加工過(guò)程中通過(guò)測(cè)量來(lái)保證尺寸形位公差要求。但是對(duì)于形狀復(fù)雜的精密鑄造的殼體，加工者無(wú)法檢查劃線工序的各方位線正確與否，因此劃線就將作為粗加工的加工基準(zhǔn)線，來(lái)指導(dǎo)加工。

0.2研究的目的及意義

合理的選擇劃線基準(zhǔn)是做好劃線工作的關(guān)鍵，只有劃線基準(zhǔn)選擇好，才能保證劃線質(zhì)量，提高勞動(dòng)效率，因此在選擇劃線基準(zhǔn)時(shí)，要將工件加工工藝，設(shè)計(jì)要求及劃線所需工具綜合起來(lái)分析，通過(guò)分析劃線毛坯上各個(gè)面與有關(guān)的線、面之間的關(guān)系，確定尺寸基準(zhǔn)和放置在平臺(tái)上的放置基準(zhǔn)以及校正的找正基準(zhǔn)，同時(shí)還要按劃線的次數(shù)選擇劃線基準(zhǔn)，并要通過(guò)劃線借料，來(lái)保證加工中有足夠的加工余量。

劃線的主要作用：

（1）確定工件的加工余量使加工有明顯的尺寸界線；

（2）為便于復(fù)雜工件在機(jī)床上的裝夾，必須按劃線找正定位；

（3）能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理不合格的毛坯；

（4）當(dāng)毛坯誤差不大時(shí)候，可以采用借料來(lái)劃線的方法來(lái)彌補(bǔ)，從而提高毛坯的合格率。

1 精密鑄造殼體的劃線研究

對(duì)于來(lái)料狀態(tài)，我們首先要做的就是初步檢查毛坯的基本尺寸及外觀，確保毛坯無(wú)缺陷；毛坯的基本尺寸，尤其是要加工到的表面，其尺寸不能小于設(shè)計(jì)圖要求的尺寸。只有滿足以上兩個(gè)條件的毛坯才能進(jìn)行后續(xù)的加工。

1.1對(duì)本文中的鑄造殼體進(jìn)行分析

課題法蘭面中有許多螺紋孔，這些螺紋孔的功用主要是連接緊固。所以要求其有一定的強(qiáng)度，這就要求加工中螺紋孔靠近外圓柱面的邊緣處要滿足設(shè)計(jì)圖中給定的最小壁厚值。圖中有兩個(gè)孔系的軸心線平行于底平面，其中一個(gè)孔系的軸心線與垂直底面的軸心線相交且垂直。各孔系距離及與各端面尺寸公差要求很高。該產(chǎn)品的首道機(jī)加工序是車底平面及垂直底面的孔系，此工序車削的正確與否關(guān)系到各孔系加工余量是否夠用且螺紋孔邊緣尺寸是否符合圖紙要求。

1.2殼體的劃線研究

劃線的基準(zhǔn)和零件的放置基準(zhǔn)均為最大的圓柱面的端面，以此基準(zhǔn)可以檢測(cè)平行該基準(zhǔn)面的三個(gè)軸線的位置尺寸和相應(yīng)的外型尺寸的余量。本文主要應(yīng)用到分度頭、高度游標(biāo)卡尺、劃針，游標(biāo)卡尺、千斤頂、沖子等。下面就開(kāi)始對(duì)殼體進(jìn)行劃線：

第一步，首先確定基準(zhǔn)，以E面為劃線及放置基準(zhǔn)。劃線前，零件及用到的工具都是以平臺(tái)為基準(zhǔn)平面。用卡尺量取A，B，C，D面實(shí)際直徑（Φa，Φb，Φc，Φd）， 劃線中每件都要量取實(shí)際尺寸。用高度尺再量取最高點(diǎn)值（a，b，c，d），減去相應(yīng)的半徑值（a-Φa/2，b-Φb/2，c-Φc/2， d-Φd/2）。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，可以看出A-B、B-C軸心線與E面的平行誤差，A-B軸心線和B-C軸心線的高度差是否符合圖紙尺寸公差，判斷以E面為劃線及放置基準(zhǔn)是否合適。如果A-B、B-C軸心線與E面的平行誤差大于各軸系上的外圓柱面的余量，不能經(jīng)過(guò)劃線借料彌補(bǔ)，則需采用三個(gè)千斤頂放在平臺(tái)上支撐零件。通過(guò)調(diào)節(jié)各千斤頂?shù)母叨?，找正A-B軸心線和B-C軸心線的平行度，保證各軸系上的外圓柱面均有余量，然后根據(jù)A-B軸心線至E面的尺寸劃出E面外圓柱的截止線（也是車工序的端面找正線），最后劃出平行平臺(tái)的所有線。并驗(yàn)算，如果出現(xiàn)某一條線加上對(duì)應(yīng)的理論外圓半徑值高于最高點(diǎn)，則需重新調(diào)整千斤頂，重新劃線。

第二步，在用千斤頂支撐零件，然后以劃線平臺(tái)為基準(zhǔn)，用90°直角尺找正A、B面上已劃出的線，確定其角向，然后用卡尺量取E、F面外圓的實(shí)際直徑（Φe，Φf），用高度尺量取A，B，E，F(xiàn)外圓最高點(diǎn)的值（a，b，e，f）并減去相應(yīng)半徑值（a-Φa/2，b-Φb/2，e-Φe/2，f-Φf/2），然后取平均值（h）作為劃線尺寸，并驗(yàn)算這個(gè)平均值保證h值加上各面設(shè)計(jì)圖中的外圓理論半徑不大于相應(yīng)的A，B，E，F(xiàn)外圓最高點(diǎn)的值（a，b，e，f）。如無(wú)法滿足劃線要求則需重新調(diào)整千斤頂，重新劃線。最后劃出平行A-B、E-F軸心線的所有線，并在E、F面上劃等距線。

第三步，首先用鉗工用分度頭裝夾E外圓面，以劃線平臺(tái)為基準(zhǔn)，用90°直角尺找正第二步已劃出的線，確定其角向；用高度尺量取C、D、F面最高點(diǎn)的值（c，d，f）減去相應(yīng)半徑值（c-Φc/2，d-Φd/2，f-Φf/2），確定C，D面孔系的高度平均值hcd及E，F(xiàn)面外圓的高度平均值hef，保證hcd-hef值滿足設(shè)計(jì)圖孔系距離要求，不滿足重新調(diào)節(jié)。再驗(yàn)算hcd，hef加上相應(yīng)外圓理論半徑不大于C，D，F(xiàn)面最高點(diǎn)的值（c，d，f），然后鎖緊卡盤，劃出平行A-B、E-F軸心線，最后劃出平行A-B、E-F軸心線的所有線，并在F面上劃與第二步相同距離的等距線。再用千斤頂支撐B面，找正劃線。做出E面相同距離的等距線的劃線，同時(shí)劃出車工序時(shí)的找正線。

通過(guò)上面三步，基本完成對(duì)殼體的各加工表面劃線工作。當(dāng)劃線出現(xiàn)無(wú)法滿足余量或尺寸要求時(shí)，都要返回上一步重新劃線，劃線中，可能存在某個(gè)尺寸超出范圍，靠借料調(diào)整也無(wú)法保證，這樣就要求我們工藝人員與設(shè)計(jì)人員協(xié)商零件是否報(bào)廢，如不報(bào)廢，則以設(shè)計(jì)人員要求保證的相應(yīng)尺寸重新劃線。因此要求我們劃線人員在劃線過(guò)程中對(duì)每次劃線都要認(rèn)真負(fù)責(zé)，同時(shí)也要對(duì)每步量取和計(jì)算得出的尺寸，零件輪廓的實(shí)際尺寸都要立卡片進(jìn)行記錄，既保證劃線人員劃線時(shí)數(shù)據(jù)能準(zhǔn)確，也方便重新劃線時(shí)的重新調(diào)整。因?yàn)闆](méi)有相應(yīng)的劃線檢驗(yàn)人員，所以卡片也方便劃線人員自己檢查，以保證每件工件劃線準(zhǔn)確，均有加工余量。

2 結(jié)論

通過(guò)上一章的討論與研究，對(duì)于殼體鑄造毛坯件的劃線基本完成，按照其劃線位置找正及按劃線界線加工毛坯，在生產(chǎn)實(shí)際中起到了很好的指導(dǎo)作用，完成了對(duì)毛坯料的粗加工，生產(chǎn)加工中并沒(méi)有采用專用的工裝夾具，而是直接利用我廠現(xiàn)有車床上的四爪直接裝夾，因?yàn)樗淖ρb夾有較大的夾緊力，并且找正方便。手動(dòng)旋轉(zhuǎn)卡盤找正上一章第二步、第三步在E面上劃出的等距點(diǎn)在同一圓周上，第一步中在E面外圓柱面劃出的E面界線與車床橫向?qū)к壠叫校凑艺肆慵缓蟀淳€按工藝要求加工完成第一步粗加工。以后則以E面及其外圓柱面作下一步的工藝基準(zhǔn)面。因此，我們可以看到劃線對(duì)于加工殼體鑄件確定首道工序的找正線和加工位置線是多么的重要和關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)

[1]李有先.劃線基準(zhǔn)的選擇與劃線方法的作用.冶金設(shè)備[期刊] 2009-03-15.