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第2章划线

2.1 划线基本技能

根据图样或实物的尺寸，准确地在工件表面（毛坯表面）上利用划线工具划出加工界线的操作叫划线。划线是钳工的基本操作技能之一。

机械加工中，划线主要有以下方面的作用：明确表示出工件的加工位置及加工余量，使机械加工有明显的尺寸界线；便于复杂工件在机床上的安装，可按划线找正定位；检查毛坯形状尺寸是否符合图纸要求，避免后续加工造成废品；对一些局部存在缺陷的毛坯，有时可通过划线用借料的方法来进行补救，免其
报废。

划线除了要使划出的线条均匀清晰之外，最重要的是要保证尺寸准确。划线发生错误或精度太低时，都可能造成加工错误而使工件报废。由于划出的线条总是有一定的粗细，同时在使用工具和量取尺寸时难免存在一定的误差，所以，划线不能达到绝对准确。一般说来，划线的精度应控制在0.25～0.5mm范围内。这就要求在划线过程中，首先要熟练地掌握各种划线工具的操作使用，此外，还要经常性地通过测量来确定工件的尺寸是否达到图样的要求。

2.1.1 直接划线工具及操作要点

根据划线工具所起作用的不同，分为直接划线工具（用于划线操作的工具）、划线支持工具（用于划线时放置和夹持工件以及其他辅助划线操作的工具）两
大类。

常用的直接划线工具有：划线平台、划针、划规、地规、特殊圆规、定心规、划线尺架、高度游标卡尺、直角尺、样冲等。

（1）划线平台

划线平台（又称划线平板）是划线工作的基准工具，它是一块经过精刨和刮削等精加工的铸铁平板。工作面的精度分为六个等级，有000、00、0、1、2和3级。一般用来划线的平板为3级，000、00、0、1和2级用作质量检验。

由于平板表面的平整性直接影响划线的质量，因此，要求平板水平放置，平稳牢靠。平板各部位要均匀使用，以免局部地方磨凹；不得碰撞和在平板上锤击工件。平板要经常保持清洁，用毕应擦拭干净，并涂油防锈，并应按规定定期检查、调整、研修（局部），使其保持水平状态，保证平面度不低于国家标准规定的3级精度。

（2）划针

划针是在钢板平面上划出凹痕线段的工具，如图2-1（a）所示。通常采用直径为4～6mm、长约200～300mm的弹簧钢丝或高速钢制成，划针的尖端必须经过淬火，以提高其硬度；或者在划针尖端处，焊一段硬质合金，然后刃磨，以保持锋利。

划针的刃磨角度约为15°～20°。用钢丝制成的划针用钝后，需要重磨，重磨时边磨边用水冷却，以防针尖过热退火而变软。使用划针时，用右手握持，使针尖与直尺底边接触，针杆向外倾斜15°～20°，同时向划线方向倾斜约45°～75°，如图2-1（b）所示。

划线时，应使用均匀的压力使针尖沿直尺移动划线，线条应一次完成，不要连续重划，否则线条变粗、不重合或模糊不清，会影响划线质量。

图2-1 划针及其使用

（3）划规

划规是用于在钢板平面上划圆弧、求圆心、划垂线或分段测量长度的工具。常用的有普通划规［见图2-2（a）］、扇形划规［见图2-2（b）］和弹簧划规［见图2-2（c）］几种。

① 普通划规。普通划规张开、闭合调节比较方便，适用于量取变动的尺寸。

② 扇形划规。扇形划规由于刚性较好，故常用于毛坯的分段测量尺寸，为避免工作中受振动而使张开的角度变化，可用螺母拧紧。

③ 弹簧划规。弹簧划规张开的角度是用螺母进行调节的，两脚尖的张开角度在工作中不易变动，常在光坯的分段测量尺寸时使用。

划规一般采用45钢制成，两脚要保证长短一致，脚尖能合拢靠紧，这样就能划较小的圆或圆弧。为了保证脚尖锋利，可经热处理淬火，有的在两脚端部焊上一段硬质合金，耐磨性就更好。

使用普通划规时，右手大拇指与其他四指相对捏住划规上部即可，如图2-2（d）所示。划圆或圆弧操作时，需将旋转中心的一个脚尖插在作为圆心的孔眼（或样冲眼）内定心，并施加较大的压力，另一脚则以较轻的压力在材料表面划出圆或圆弧，这样可保证中心不会移动，如图2-2（e）所示。

图2-2 划规及其使用

用划规划圆时，应通过钢直尺量出所划圆或圆弧的半径，先应试划一小段圆弧，再用钢直尺检查圆弧半径值，如果半径值正确，就可以接着划圆和圆弧；如果不正确，就要调整半径值。为安全起见，每次只按顺时针划出1/4 （90°）圆的圆弧段，然后对工件或划规作一个角度的调整，接着再划出后续1/4圆弧段，分四次逐段划出整个圆，如图2-2（f）所示。

（4）地规及特殊圆规

地规又称梁圆规、长杆划规等，是划大圆、大圆弧、垂线或分段测量长线段的工具。长杆划规是以硬质木板（厚度为12～20mm，宽为30～40mm，长为1000～3000mm）或表面光洁的钢管作长杆，在长杆上套两只可以移动并调节的圆规脚，圆规脚位置调整后用锁紧螺钉锁紧，见图2-3。

图2-3 长杆划规

用圆规划圆时，圆规两尖脚要在同一平面上，如果两尖脚不在同一平面上，则尖脚间的距离就不是所划圆的半径。如果由于零件形状的限制，圆规两尖脚不能在同一平面内时，这时若要划出半径为r的圆，则两夹脚的距离应调整为，h为两阶梯表面的垂直距离（见图2-4）。

当h较大时，由于圆规定心尖脚不能顶在样冲眼的中心，所以划出的圆是有误差的。此时，可采用如图2-5所示的特殊圆规划圆，这种圆规的一只脚可调节长短，两脚间距可平行移动。

图2-4 在阶梯表面上划圆

图2-5 特殊圆规

（5）定心规

定心规是用来确定孔、轴类工件中心线的直接划线工具。定心规与直角尺或V形铁、方箱配合可划出工件的十字中心线，定心规结构如图2-6（a）所示，其划线操作如图2-6（b）所示。

用定心规划轴中心线，关键的是要将中心规相邻的两工作面靠住所划工件轴的外圆，如图2-6（b）所示，用划针沿定心规直尺划一条线，再将中心规转过约90°划一条线，这时工件两端面上的两个交点的连线，即为轴中心线。

图2-6 定心规的结构及其划线操作

（6）划线尺架

划线尺架是用来夹持钢直尺的划线辅助工具，有固定尺架和可调尺架两种，图2-7为可调尺架的结构。

划线尺架是与划线盘配合使用的，其划线精度为±0.2mm，主要用于毛坯的划线。用划线盘进行划线时，要在划线尺架上度量出所需要的高度尺寸。使用划线尺架时，首先要确保钢直尺的底部端面与平台工作面接触，然后拧紧锁紧螺钉固定钢直尺。

（7）高度游标卡尺

高度游标卡尺（又称为高度划线尺）实际上就是高度尺和划线盘的组合，是用来测量高度和划线的量具，其结构如图2-8所示，技术参数如表2-1所示。

表2-1 高度游标卡尺的技术参数单位：mm

使用高度游标卡尺进行划线操作时，首先应进行尺寸调整，调整时，左手的大拇指与其他四指相对捏住尺座底部，尺身呈水平状态并与视线相垂直［见图2-9（a）］。调整方法是：首先旋松副尺和微调装置上的锁紧螺钉，右手移动副尺粗调尺寸，然后拧紧微调装置上的锁紧螺钉，通过微调手轮移动副尺精调尺寸，最后拧紧副尺上的锁紧螺钉。

划线操作时，用右手的大拇指与其他四指相对捏住底座两侧［见图2-9（b）］。刀尖与被划工件表面的夹角在45°左右，并要自前向后地拖动尺座进行划线，同时还要适当用力压住尺座，防止出现尺座摇晃和跳动。

图2-9 高度游标卡尺的握法

精密划线时，还应检查刀尖和副尺游标的零位是否准确。检查方法是：首先移动副尺下降，使刀体的下刀面与平台工作面接触，如图2-10所示；然后观察副尺的零位与主尺的对齐状况，如果误差较大，则要通过尺座的主尺调整装置对主尺进行相应调整。

应该说明的是，高度游标卡尺是一种精密工具，主要用于半成品划线，不得用于毛坯划线。当刀尖用钝后，需要进行刃磨。刃磨时注意只能刃磨上刀面（斜面），两个侧面和下刀面（基准面）不要刃磨，如图2-11所示。

图2-10 检查刀尖和副尺游标的零位

图2-11 刃磨刀尖

若使用时，不小心碰坏了硬质合金划线脚的一角，则可细心地用碳化硅砂轮修磨其侧面，以保持划线脚的锋利，高度游标不用时应涂好防锈油妥善保管。

（8）直角尺

直角尺既可用来检验工件装配角度的准确性，也是用来划线的导向工具。划线时，首先用钢直尺和划针确定出尺寸位置（划一段短线），然后再用直角尺和划针配合划出完整线段。注意要以尺座的内基准面紧贴工件的一个基准面，这样才能保证划线时的导向准确性，如图2-12所示。

图2-12 直角尺划线操作

（9）划线盘

划线盘是用来进行立体划线和找工件位置的工具，分为普通式［见图2-13（a）］和可调式［见图2-13（b）］两种，由底座、支杆、划针和夹紧螺母等组成。划线盘的直头端常用来划线，弯头端常用来校正工件的位置。

图2-13 划线盘

划线时，用右手的大拇指与其他四指相对捏住底座两侧，并应使划针尽量处于水平位置，不要倾斜太大角度；划针伸出的部分应尽量短些，这样划针的刚度较好，不易抖动；划针要夹紧，避免尺寸在划线过程中变动。在移动底座时，一方面要将针尖靠紧工件，划针与工件的划线面之间沿划线方向要倾斜一定角度；另一方面应使底座与平台台面紧紧接触，而无摇晃或跳动现象。因此，要求底座与平台的接触面应平整干净。

（10）样冲

样冲是用于在钢板上冲眼的工具。为使钢板上所划的线段能保存下来，作为加工过程中的依据和检查标准，须在划线后用样冲沿线冲出小眼作为标记。在使用划规划圆弧前，也要用样冲先在圆心上冲眼，作为划规脚尖的定心。样冲用高碳钢制成，呈圆柱形，其尖端磨成45°～60°的锐角，并经过淬火（顶端不淬火）。

使用样冲时，应用左手大拇指与食指、中指和无名指相对捏住冲身［见图2-14（a）］，冲点时，先将尖端置于所划的线或圆心上，样冲成倾斜位置，如图2-14（b）所示，然后将样冲竖直，用锤子轻击顶端，冲击孔眼。在直线段上可冲得稀些，曲线段上应冲得密些；在粗糙面上冲密些、锥坑直径大些，在光面上冲稀些、锥坑直径小些，具体可参考表2-2操作。

图2-14 样冲的操作

表2-2 冲眼操作技术参数

2.1.2 划线支持工具及操作要点

除划线工具外，在划线时还需要各种支持工具，如V形架、划线方箱、角铁、千斤顶和垫铁等对所划工件进行支持，以保证划线准确及操作便捷。

（1）V形架

V形架（又称为V形铁）是划线操作中用于支承轴、套类工件的基准工具，其结构如图2-15所示，分为固定式［如图2-15（b）所示］和可调式两类［如图2-15（c）所示］，V形槽的两工作面一般互成90°或120°夹角。

图2-15 V形架的结构及使用

通常情况下，V形架都是一副两块配合使用，这样可以使工件放置平稳，保证划线精度。

（2）千斤顶

千斤顶是划线操作中主要用于支承形状不规则工件的辅助工具，其种类较多，常用的有顶针千斤顶［如图2-16（a）所示］和V形槽千斤顶［如图2-16（b）所示］等。

图2-16 千斤顶

千斤顶用来支承较大的工件，其支承高度可以调节，调整工件高度时，可用圆棒插入插孔进行左右旋转，以使顶尖升降，此时要特别注意升降的极限位置。V形槽千斤顶主要用于支承工件的圆柱面。划线前通过调节不同支承位置的千斤顶高度并找正，使划线工件的位置符合划线的要求。

用于支承高度的调整时，一般是3个千斤顶配合使用，此时，3个千斤顶的支承点离工件的重心要尽量远，3个支承点所组成的三角面积应尽量大。一般工件较重的一端放两只千斤顶，较轻的一端放一只。当工件需要竖起来划线，3个千斤顶顶在一个窄长的平面上时，要借助行车并系一保险绳吊住工件起保险作用；当工件很重或3只千斤顶所支承的面积较小时，可在工件下放几个硬质木块。为了不改变3个支承千斤顶的支承平面，这些木块与工件间有一微小距离，一旦发生不测可用来承重。

使用时千斤顶底面要擦干净，安放平稳，不能摇动。当千斤顶在圆弧面时，在所顶位置应打一个较大的样冲眼，使千斤顶尖顶在样冲眼内，防止滑动。

（3）G形夹头

G形夹头是划线操作中用于夹持、固定工件的辅助工具，其结构如图2-17所示。

图2-17 G形夹头

（4）方箱和角铁

方箱是一个由铸铁制成的空心立方体或长方体，是划线操作中的基准工具。其每个面均经过精加工，相邻平面互相垂直，相对平面互相平行，因而共有四个平面工作面和一至两个V形槽工作面，其结构如图2-18所示。

划线时，轴、套类工件应放置在V形槽工作面内，并通过压紧螺杆将V形压块固定。较复杂的工件可用G形夹头将工件夹于方箱上，再通过翻转方箱，便可经一次安装，将工件上互相垂直的线条全部划出来。翻转方箱时用力要稳、要轻，防止损伤方箱和平台工作面。

角铁由铸铁制成，它的两个互相垂直的平面经刨削和研磨加工。角铁通常通过配套使用的G形夹头和压板将工件紧压在角铁的垂直面上划线，可使所划线条与原来找正的直线平面保持垂直，见图2-19。

（5）垫铁

垫铁是划线操作中用于支承工件的辅助工具，主要用于不便使用千斤顶的部位。常用的垫铁有楔形垫铁［如图2-20（a）所示］和可调V形垫铁［如图2-20（b）所示］。

图2-20 垫铁

楔形垫铁只能做少量的调整，在调整高度时，敲击垫铁的力量要适当。可调V形垫铁主要用于支承工件的圆柱面，可通过调整螺杆进行高度调整。

（6）木条

用木条打入空心件的孔内，找中心点和划圆或划曲线时用，为使中心点准确，应预先在木条的中心部位钉一块铁皮。

（7）铅条

铅条具有较好的塑性，用它打入小型工件孔内，找中心点和划圆时用。

（8）可调中心顶

可调中心顶的结构、形状如图2-21所示，四方螺母焊在角钢上，螺钉顶可用扳手或钢丝进行调整。它的特点是质量小，使用方便，顶得牢靠。一般用于大型工件的内孔划线。

（9）尼龙线

尼龙线具有抗拉强度大、质量小、好收藏等优点。用它可以代替平尺划长线，使用时拧直尼龙线，按线划出若干点，用长钢直尺或平尺按点分段划出长线。尼龙线既可在平面上拉直，又可在空间中所需要的位置拉直，它是大件划线的有效工具之一。

（10）线坠

线坠的形状、结构如图2-22所示。

（11）中心支架

给大型空心工件划线时，无法使用木条、铅条来确定它的中心点。中心支架就是代替它们的一种比较理想的工具。这种支架的筒体下段外圆部的中心和顶盖的中心是一致的，所以它可以将划在平台上的工件中心点引到所需要的空间高度上去。反过来，也可将空间的工件中心点投到平台上来。

中心支架的结构如图2-23所示，要求各段严格同心，筒体下段底面与中心线严格垂直。下段最大外圆部直径为250mm。中心支架高度的调整范围是400～1000mm，这些尺寸不是固定的，可随时根据需要放大或缩小。筒体的上段和中段都有一个长槽，拧紧螺钉通过长槽来固定各段高度，同时防止各段自由转动，而改变工件在顶盖面内的中心点位置。

图2-23 中心支架的结构

1—顶盖；2—筒体上段；3—筒体中段；4—拧紧螺钉；5—筒体下段

（12）分度头

分度头用来划轴类、盘类工件的中心线、等分线，十分准确方便。划线时也可直接使用卡盘圆周上的刻度进行分度或等分。

（13）划线涂料

为使划出的线条清晰可见，划线前应在零件划线部位涂上一层薄而均匀的涂料，常用划线涂料配方和应用见表2-3。此外，对于表面粗糙的大型毛坯，也可用粉笔代替石灰水。

表2-3 划线涂料配方和应用

2.1.3 基本线条的划法

任何复杂的图形都是由基本线条构成的，熟练掌握基本线条的划法是钳工划线的基础。基本线条主要包括直线、平行线、垂直线、角度线、圆弧线和圆周等分线等。

（1）直线的划法

应先以工件端面为基准用钢直尺分别确定出直线两端的尺寸位置并用划针划出一小段线条，然后将两端的小段线条用直角尺或钢直尺连接成一条直线，如图2-24所示。

图2-24 直线的划法

（2）平行线的划法

① 用钢直尺或直角尺划平行线。用钢直尺或直角尺划平行线的方法与划直线的方法基本相同。在划平行线时，要以已划出的线条为基准，用钢直尺分别确定出平行线两端的尺寸位置，并用划针划出一小段线条，然后将两端的小段线条用直角尺或钢直尺连接成一条平行线，如图2-25所示。

图2-25 用钢直尺或直角尺划平行线

② 用划规划平行线。如图2-26所示，在已知直线上取A、B两点，打上冲点，用划规在钢直尺上度量出线间距L作为圆弧半径R，再以A、B两点为圆心，分别划出两段圆弧，然后用钢直尺或直角尺和划针作两段圆弧的切线即可。

③ 用高度游标卡尺划平行线。如图2-27所示，在平板上将工件靠在方箱或角铁的垂直工作面上（必要时可用G形夹头进行固定），然后用高度游标卡尺划出所需的平行线。

图2-26 用划规划平行线

图2-27 用高度游标卡尺划平行线

（3）垂直线的划法

① 用直角尺划垂直线。如图2-28所示，先用直角尺在已知线段上取一与其相垂直线段的起点，打上冲点，再以尺座的内基准面紧靠与已知线段相平行的工件的端面（或以尺座的内、外基准面直接与已知线段重合），然后用划针划出垂直线段。

图2-28 用直角尺划垂直线的步骤

② 用作图法划垂直线。已知线段AB上的一点C，划出线段AB的垂直线的作法一般有两种。

第一种：如图2-29（a）所示，以C点为圆心，取任意长度r为半径，用划规划圆弧交AB线段于D、E，分别以D、E两点为圆心，取大于r的长度R为半径作圆弧交于F点，连接C、F两点，则线段CF为已知线段AB的垂直线。

第二种：如图2-29（b）所示，首先以C点为圆心，大于C点与线段AB的垂直距离r为半径作圆弧，与线段AB相交于D、E两点，再分别以D、E两点为圆心，以适当长度R为半径作圆弧交于F、G两点，线段CFG则为线段AB的垂直线。

图2-29 垂直线的作法

（4）角度线的划法

除了利用万能角度尺划角度线以外，还可通过划规来进行划线，如图2-30所示。已知线段AB的长度是50mm，要求作出30°的角度线，具体划法有以下三种情况。

① 如图2-30（a）所示，首先从C点作垂直于线段AC的垂直线CB，再以A点为圆心，斜边长度57.74mm为半径作圆弧交于D点，连接A、D，则∠CAD=30°，则AD线段就是所要划的30°角度线。

图2-30 角度线的划法

② 如图2-30（b）所示，首先从C点作垂直于线段AC的垂直线CB，再以C点为圆心，对边长度28.87mm为半径作圆弧交于D点，连接A、D，则∠CAD=30°，则AD线段就是所要划的30°角度线。

③ 如图2-30（c）所示，首先以A点为圆心，斜边长度57.74mm为半径作一段圆弧，再以对边长度28.87mm为半径作圆弧与上个圆弧交于D点，连接A、D和C、D，则∠CAD=30°，则AD线段就是所要划的30°角度线。

（5）用划规作两直线间圆弧相切的划法

如图2-31所示为用圆弧连接锐角、钝角和直角的两边。

图2-31 两直线间圆弧相切的划法

① 锐角、钝角两边与圆弧相切的划法。作与已知角两边相距为R的平行线，交点O即为连接弧圆心，自O点分别向已知角两边作垂线，垂足A、B即为切点，以O点为圆心，R为半径划圆弧相切于A、B两点，此圆弧即为与已知两直线相切的圆弧，见图2-31（a）、图2-31（b）。

② 直角两边与圆弧相切的划法。以角顶为圆心，R为半径划圆弧相切于直角边A、B两点；以A、B两点为圆心，R为半径划圆弧交于O点；再以O点为圆心，R为半径划圆弧相切于A、B两点，此圆弧即为与已知两直线相切的圆弧，见图2-31（c）。

（6）用划规作两圆弧间的圆弧连接划法

两圆弧间的圆弧连接主要有三种方式，即两圆弧与一圆弧外切、两圆弧与一圆弧内切、两圆弧与一圆弧内切及外切，其圆弧连接的划法如图2-32所示。

图2-32 两圆弧间的圆弧连接划法

① 两圆弧与一圆弧外切的划法。如图2-32（a）所示，以Ol、O2为圆心，根据另一圆弧半径r，分别以（R1+r）、（R2+r）为半径划两圆弧交于O点，再以O点为圆心，r为半径，就可划出与两圆弧外切的圆弧。

② 两圆弧与一圆弧内切的划法。如图2-32（b）所示，以Ol、O2为圆心，分别以（r-R1）和（r-R2）为半径划两圆弧相交于O点，再以O点为圆心，以给定r为半径，即划出与两圆弧相内切的圆弧。

③ 两圆弧与一圆弧内切及外切的划法。如图2-32（c）所示，以Ol、O2为圆心，分别以（r-R1）和（r+R2）为半径相交于O点，再以O点为圆心，以给定r为半径，即划出两圆弧与一圆弧内切及外切的圆弧。

（7）用划规作圆周三、六、十二等分的划法

如图2-33所示，圆周三等分的划法是先作直径线段AB，在B点以圆周半径R作圆弧与圆周相交于C、D两点，则A、C、D就是圆周上的三等分点；圆周六等分的划法是在A、B两点以圆周半径R作圆弧与圆周相交于C、D、E、F四点，则A、C、D、B、E、F就是圆周上的六等分点；圆周十二等分的划法是在A、B、C、D四点以圆周半径R作圆弧与圆周相交于E、F、G、H、I、J、K、M八点，则A、G、H、D、I、J、B、K、M、C、E、F就是圆周上的十二等分点。

图2-33 圆周三、六、十二等分的划法

（8）用划规作圆周四等分的划法

如图2-34所示，先作直径线段AB，然后分别在A、B点以大于圆周半径r的任意半径R作圆弧交于C、D两点，连接C、D两点与圆周相交于E、F两点，则A、E、B、F就是圆周四等分点。

（9）用划规作圆周五等分的划法

如图2-35所示，首先按照圆周四等分的划法作出互相垂直的两条直径线段AB与CD。在B、C点打上冲眼。以B点为圆心，以圆周半径r为半径作圆弧与圆周交于K、L点。连接K、L两点，线段KL与线段AB交于E点，在E点打上冲眼。以E点为圆心，以CE长为半径R1作圆弧交AB线段于F点，在F点打上冲眼。再以C点为圆心，以CF长为半径R2作圆弧交圆周于G点，在G点打上冲眼。最后以CG弦长依次在圆周上划等分点得H、J、I，则C、H、J、I、G就是圆周上的五等分点。

图2-34 圆周四等分的划法

图2-35 圆周五等分的划法

（10）用划规作圆周任意等分的划法

如图2-36所示，先作直径线段AB。在A、B点打上冲眼，分别在A、B点以AB长为半径作圆弧交于C、D点。再根据所需等分数在直径线段上进行等分，分别从C、D两点引出直线，通过AB线段上的奇数（或偶数）等分点并延长后相交于圆周，圆周上的各交点就是圆周上的等分点。如图2-36（a）所示是把圆周十等分，分别从C、D两点引出直线，通过AB线段上的奇数等分点并延长后相交于圆周，则交点A、E、F、G、H、B、I、J、K、L就是圆周上的十等分点。