第3章 劃線

3.1 常用的劃線工具及操作要點

根據圖樣或實物的尺寸，準確地在工件（或毛坯）表面利用劃線工具劃出加工界線的操作叫劃線。劃線是鉗工的基本操作技能之一。對機械加工來說，劃線主要有以下方面的作用：①明確表示出工件的加工位置及加工余量，使機械加工有明顯的尺寸界線；②便于復雜工件在機床上的安裝，可按劃線找正定位；③檢查毛坯形狀及尺寸是否符合圖樣要求，避免后續加工造成廢品；④對一些局部存在缺陷的毛坯，有時可通過劃線用借料的方法來進行補救，免其報廢。

劃線除了要使劃出的線條均勻清晰之外，最重要的是要保證尺寸準確。劃線發生錯誤或精度太低時，都可能造成加工錯誤而使工件報廢。由于劃出的線條總是有一定的粗細，同時所使用的工具和量取的尺寸難免存在一定的誤差，所以劃線不能達到絕對準確。一般說來，劃線的精度應控制在0.25～0.5mm范圍內。因此，要求操作人員必須要熟練地掌握各種劃線工具的操作和使用。此外，還要經常通過測量來確定工件的尺寸是否符合圖樣的要求。

根據所起作用的不同，劃線工具分為直接劃線工具（用于劃線操作的工具）、劃線支持工具（用于劃線時放置和夾持工件的工具）和劃線輔助工具（用于輔助劃線操作的工具）三類。

3.1.1 直接劃線工具的種類及操作要點

常用的直接劃線工具有：劃線平臺、劃針、劃規、長劃規、特殊圓規、定心規、劃線尺架、高度游標卡尺、直角尺、劃針盤和樣沖等。

1.劃線平臺

劃線平臺（又稱劃線平板）是劃線工作的基準工具，它是一塊經過精刨和刮削等精加工的鑄鐵平板。工作面的精度分為6個等級，有000、00、0、1、2和3級。一般用來劃線的平板精度為3級，000、00、0、1和2級用作質量檢驗。

由于平板表面的平整性直接影響劃線的質量，因此要求平板水平放置，平穩牢靠。平板的各個部位要均勻使用，以免局部地方磨凹，而且不得碰撞和在平板上錘擊工件。平板要經常保持清潔，用畢應擦拭干凈、涂油防銹，并應按規定定期檢查、調整和研修（局部），使其保持水平狀態，保證平面度不低于國家標準規定的3級精度。

2.劃針

劃針是用來在鋼板表面劃出凹痕線段的工具，如圖3-1a所示。劃針通常采用直徑為4～6mm、長為200～300mm的彈簧鋼絲或高速鋼制成。劃針的尖端必須經過淬火，以提高其硬度，或者在劃針尖端處焊一段硬質合金，然后刃磨，以保持鋒利。

圖3-1 劃針及其使用

a）劃針的結構 b）劃針的使用

劃針的刃磨角度為15°～20°（見圖3-1a）。用鋼絲制成的劃針用鈍后需要重磨，重磨時要邊磨邊用水冷卻，以防針尖過熱退火而變軟。使用時，用右手握持劃針，使針尖與直尺底邊接觸，針桿向外傾斜15°～20°，同時向劃線方向傾斜45°～75°，如圖3-1b所示。

劃線時，應使用均勻的壓力使針尖沿直尺移動劃線，線條應一次完成，不要反復劃，否則線條變粗、不重合或模糊不清，會影響劃線質量。

3.劃規

劃規是用于在鋼板表面劃圓弧、求圓心、劃垂線或分段測量長度的工具。常用的有普通劃規（見圖3-2a）、扇形劃規（見圖3-2b）和彈簧劃規（見圖3-2c）等幾種。

1）普通劃規。普通劃規張開、閉合調節比較方便，適用于量取變動的尺寸。

2）扇形劃規。扇形劃規由于剛性較好，故常用于分段測量毛坯的尺寸。為避免工作中受振動而使扇形劃規張開的角度發生變化，使用時可用鎖緊螺母將兩腳固定。

3）彈簧劃規。彈簧劃規張開的角度是用螺母進行調節的，兩腳尖的張開角度在工作中不易變動，常在分段測量光坯的尺寸時使用。

劃規一般采用45鋼制成，其兩腳要保證長短一致，腳尖能合攏靠緊，以便能劃較小的圓或圓弧。為了保證腳尖鋒利，可對其進行熱處理淬火，或者在兩腳端部焊上一段硬質合金，以提高其耐磨性。

使用普通劃規時，右手大拇指與其他四指相對捏住劃規上部即可，如圖3-2d所示。劃圓或圓弧時，需將作為旋轉中心的一個腳尖插在作為圓心的孔眼（或樣沖眼）內定心，并施加較大的壓力，另一腳則以較輕的壓力在材料表面劃出圓或圓弧，這樣可保證中心不會移動，如圖3-2e所示。

用劃規劃圓時，應通過鋼直尺量出所劃圓或圓弧的半徑，先試劃一小段圓弧，再用鋼直尺檢查圓弧半徑值：如果半徑值正確，就可以接著劃圓和圓弧；如果不正確，就要調整半徑值。為安全起見，每次只按順時針劃出1/4（90°）圓的圓弧段，然后對工件或劃規作一個角度的調整，接著再劃出后續1/4圓弧段，分4次逐段劃出整個圓，如圖3-2f所示。

圖3-2 劃規及其使用

a）普通劃規 b）扇形劃規 c）彈簧劃規 d）普通劃規的使用 e）、f）劃圓或圓弧的操作

4.長劃規及特殊圓規

長劃規俗稱梁圓規、長桿劃規等，是劃大圓、大圓弧、垂線或分段測量長線段的工具。長劃規以硬質木板（厚度為12～20mm，寬為30～40mm，長為1000～3000mm）或表面光潔的鋼管作長桿，在長桿上套兩只可以移動并調節的圓規腳，圓規腳上安裝有鎖緊用的緊固螺釘，如圖3-3所示。

圖3-3 長劃規

用圓規劃圓時，圓規兩針尖要在同一平面上，如果兩針尖不在同一平面上，則針尖間的距離就不是所劃圓的半徑。如果由于零件形狀的限制，圓規兩針尖不能在同一平面內時，這時若要劃出半徑為r的圓，則兩針尖的距離應調整為R=r²+h²，其中h為兩階梯表面的垂直距離（參見圖3-4）。

當h較大時，由于圓規定心針尖不能頂在樣沖眼的中心，所以劃出的圓是有誤差的。此時，可采用圖3-5所示的特殊圓規劃圓。這種圓規的一只腳可調節長短，兩腳間距可平行移動。

圖3-4 在階梯表面上劃圓

圖3-5 特殊圓規

5.定心規

定心規是用來確定孔、軸類工件中心線的劃線工具。定心規與直角尺或V形鐵、方箱配合可劃出工件的十字中心線。定心規結構如圖3-6a所示，其劃線操作如圖3-6b所示。

圖3-6 定心規的結構及其劃線操作

a）定心規的結構 b）定心規的劃線操作

用定心規劃軸中心線，關鍵的是要將定心規相鄰的兩工作面靠住所劃工件軸的外圓（見圖3-6b），用劃針沿定心規直尺劃一條線，再將中心規轉過90°劃一條線，這時工件兩端面上的兩個交點的連線，即為軸中心線。

6.劃線尺架

劃線尺架是用來夾持鋼直尺的劃線輔助工具，有固定尺架和可調尺架兩種。圖3-7所示為可調尺架的結構。

劃線尺架是與劃針盤配合使用的工具，其劃線精度為±0.2mm，主要用于毛坯的劃線。用劃針盤進行劃線時，要在劃線尺架上度量出所需要的高度尺寸。使用劃線尺架時，首先要保證鋼直尺的底部端面一定要與平臺工作面接觸，然后擰緊鎖緊螺釘固定鋼直尺。

7.高度游標卡尺

高度游標卡尺（又稱為高度劃線尺）實際上是高度尺和劃針盤的組合，它是用來測量高度和劃線的量具，其結構如圖3-8所示，技術參數見表3-1。

圖3-7 可調尺架

1—底座 2—立桿 3—滑塊 4—粗調螺釘 5—連接桿 6—微調螺釘

圖3-8 高度游標卡尺的結構

1—硬質合金刀尖 2—刀體 3—尺腳 4—微調手輪 5—尺身 6—微調裝置 7—鎖緊螺釘 8—游標 9—尺座

表3-1 高度游標卡尺的技術參數（單位：mm）

使用高度游標卡尺進行劃線操作時，首先應進行尺寸調整。調整時，左手的大拇指與其他四指相對，捏住尺座底部，尺身呈水平狀態并與視線相垂直（見圖3-9a）。調整方法是：首先旋松游標和微調裝置上的鎖緊螺釘，右手移動游標粗調尺寸，然后擰緊微調裝置上的鎖緊螺釘，通過微調手輪移動游標精調尺寸，最后擰緊游標上的鎖緊螺釘。

圖3-9 高度游標卡尺的握法

a）調整尺寸時的握法 b）劃線時的握法

劃線操作時，用右手的大拇指與其他四指相對，捏住底座兩側（見圖3-9b），使刀尖與被劃工件表面的夾角呈45°左右，并要自前向后地拖動尺座進行劃線，同時還要適當用力壓住尺座，防止出現尺座搖晃和跳動。

精密劃線時，還應檢查刀尖和游標的零位是否準確。檢查方法是：首先移動游標下降，使刀體的下刀面與平臺工作面接觸（見圖3-10），然后觀察游標的零位與尺身的對齊狀況，如果誤差較大，則要通過尺座的尺身調整裝置對尺身進行相應調整。

應該說明的是，高度游標卡尺是一種精密工具，主要用于半成品劃線，不得用于毛坯劃線。當刀尖用鈍后，需要進行刃磨。刃磨時注意只能刃磨上刀面（斜面），兩個側面和下刀面（基準面）不要刃磨，如圖3-11所示。

圖3-10 檢查刀尖和游標的零位

圖3-11 刃磨刀尖

若使用時，不小心碰壞了硬質合金劃線腳的一角，可細心地用碳化硅砂輪修磨其側面，以保持劃線腳的鋒利。高度游標卡尺不用時應涂好防銹油妥善保管。

8.直角尺

直角尺既可用來檢驗工件裝配角度的準確性，也可用作劃線的導向工具。劃線時，可先用鋼直尺和劃針確定出尺寸位置（劃一段短線），然后再用直角尺和劃針配合劃出完整線段。注意要以尺座的內基準面緊貼工件的一個基準面，這樣才能保證劃線時的導向準確性，如圖3-12所示。

9.劃針盤

劃針盤是用來進行立體劃線和找工件位置的工具，分為普通式（見圖3-13a）和可調式（見圖3-13b）兩種，由底座、支桿、劃針和夾緊螺母等組成。劃針盤的直頭端常用來劃線，彎頭端常用來校正工件的位置。

圖3-12 直角尺劃線操作

劃線時，用右手的大拇指與其他四指相對，捏住底座兩側，并應使劃針盡量處于水平位置，不要傾斜太大角度；劃針伸出的部分應盡量短些，這樣劃針的剛度較好，不易抖動；劃針要夾緊，避免尺寸在劃線過程中變動。在移動底座時，一方面要將針尖靠緊工件，并使劃針與工件的劃線面之間沿劃線方向傾斜一定角度；另一方面應使底座與平臺臺面緊緊接觸，無搖晃或跳動現象。因此，要求底座與平臺的接觸面應平整、干凈。

圖3-13 劃針盤

a）普通式 b）可調式

10.樣沖

樣沖是用于在鋼板上沖眼的工具。為使鋼板上所劃的線段能保存下來，作為加工過程中的依據和檢查標準，需在劃線后用樣沖沿線沖出小眼作為標記。在使用劃規劃圓弧前，也要用樣沖先在圓心上沖眼，作為劃規腳尖的定心。

樣沖用高碳鋼制成，呈圓柱形，其尖端磨成45°～60°的銳角，并經過淬火（頂端不淬火）處理。

使用樣沖時，應用左手大拇指與食指、中指和無名指相對捏住沖身（見圖3-14a）。沖點時，先將樣沖尖端置于所劃的線或圓心上，使樣沖傾斜一定角度（見圖3-14b），然后將樣沖豎直，用錘子輕擊頂端，沖出孔眼。沖眼在直線段上可沖得稀些，曲線段上應沖得密些；在粗糙面上應沖得密些、錐坑直徑大些，在光面上可沖得稀些、錐坑直徑小些。具體可參考表3-2操作。

圖3-14 樣沖的操作

a）樣沖的握法 b）樣沖的沖點

表3-2 沖眼操作的技術參數

3.1.2 劃線支持工具的種類及操作要點

除劃線工具外，在劃線時還需要各種支持工具，如V形鐵、劃線方箱、角鐵、千斤頂和墊鐵等對所劃工件進行支持，以保證劃線的準確及操作的便捷。

1.V形鐵

V形鐵是劃線操作中用于支承軸、套類工件的基準工具，其結構如圖3-15所示，分為固定式V形鐵（見圖3-15b）和可調式V形鐵（見圖3-15c）兩類，其V形槽的兩工作面一般互成90°或120°夾角。

通常情況下，V形鐵都是兩塊配合使用，這樣可以使工件放置平穩，保證劃線精度。

圖3-15 V形鐵的結構及使用

a）支承工件 b）固定式V形鐵 c）可調式V形鐵

2.千斤頂

千斤頂是劃線操作中主要用于支撐形狀不規則工件的輔助工具。千斤頂種類較多，常用的有頂針千斤頂（見圖3-16a）和V形槽千斤頂（見圖3-16b）等。

千斤頂用來支承較大的工件，其支承高度可以調節。調整工件高度時，可用圓棒插入插孔進行左右旋轉，以使頂尖升降（此時要特別注意升降的極限位置）。V形槽千斤頂主要用于支承工件的圓柱面。劃線前應通過調節支承不同位置的千斤頂高度并找正來使工件的位置符合劃線的要求。

調節支承高度時，一般是3個千斤頂配合使用。

圖3-16 千斤頂

a）頂針千斤頂 b）V形槽千斤頂

使用時，千斤頂底面要擦拭干凈，安放平穩，不能搖動。當千斤頂用于支承圓弧面時，在所頂位置處應打一個較大的樣沖眼，使千斤頂尖頂在樣沖眼內，防止滑動。

3.G形夾頭

G形夾頭是劃線操作中用于夾持、固定工件的輔助工具，其結構如圖3-17所示。

4.方箱和角鐵

（1）方箱 方箱一般由鑄鐵制成，形狀為空心立方體或長方體，它是用于劃線操作中的基準工具。其每個面均經過精加工，且相鄰平面互相垂直，相對平面互相平行。方箱共有4個平面工作面和1或2個V形槽工作面，其結構如圖3-18所示。

圖3-17 G形夾頭

圖3-18 方箱的結構

1、2—V形槽工作面 3—V形壓塊 4—壓緊螺桿 5—螺桿手柄 6—立柱 7—懸臂 8—鎖緊手柄 9～12—工作面

劃線時，軸、套類工件應放置在V形槽工作面內，并通過壓緊螺桿和V形壓塊將其固定。較復雜的工件可用G形夾頭夾于方箱上，再通過翻轉方箱，將工件上互相垂直的線條全部劃出來。需注意的是，翻轉方箱時用力要穩、要輕，以免損傷方箱和平臺工作面。

（2）角鐵 角鐵由鑄鐵制成，它的兩個互相垂直的平面經刨削和研磨加工而成。劃線時，角鐵通常通過配套使用的G形夾頭和壓板將工件緊壓在角鐵的垂直面上，如圖3-19所示。

圖3-19 角鐵的結構及使用

1—角鐵 2—工件 3—G形夾頭 4、5—壓板

5.墊鐵

墊鐵是劃線操作時用于支承工件的輔助工具，主要用于不便使用千斤頂的部位。常用的墊鐵有楔形墊鐵（見圖3-20a）和可調V形墊鐵（見圖3-20b）。

楔形墊鐵只能作少量的高度調整。在調整高度時，敲擊墊鐵的力量要適當。

可調V形墊鐵主要用于支承工件的圓柱面。V形墊鐵可通過調節螺桿來進行高度調整。

圖3-20 墊鐵

a）楔形墊鐵 b）可調V形墊鐵

3.1.3 劃線輔助工具的種類及操作要點

除劃線工具、劃線支持工具外，劃線時有時還需要用到一些輔助工具，如木條、鉛條和尼龍線等。

1.木條

將木條打入空心件的孔內，可用于工件找中心和劃圓或劃曲線。為使中心點準確，應預先在木條的中心部位釘一塊鐵皮。

2.鉛條

鉛條具有較好的塑性，用它打入小型工件孔內，可用于找中心點和劃圓。

3.可調中心頂

可調中心頂由四方螺母、角鋼和調節螺釘組成，其結構、形狀如圖3-21所示。可調中心頂一般用于大型工件的內孔劃線，它的特點是重量輕，使用方便。

圖3-21 可調中心頂

4.尼龍線

尼龍線具有抗拉強度大，質量輕，好收藏等優點。尼龍線是大件劃線的有效工具之一，用它可以代替平尺劃長線。使用時拉直尼龍線，按線劃出若干點，再用長鋼直尺或平尺將這些點分段劃出即可。

5.線墜

線墜的形狀和結構如圖3-22所示。

圖3-22 線墜

1—尼龍線 2—墜帽 3—墜頭

線墜的用途和直角尺相似，它由一個鋼制墜頭、墜帽和尼龍線組成。使用線墜時，應使墜頭的頂尖和尼龍線重合于一條直線上，且墜帽上穿過尼龍線的孔只能等于或稍大于尼龍線的直徑。由于線墜體積很小，質量輕，高度可任意調節，適應性很強，故是在大型工件上劃線的有效工具之一。例如，利用線墜劃鉛垂線，其方法是懸掛線墜時應使尼龍線盡量靠近被劃工件表面，但不要和被劃面上的任何一點接觸，然后用劃針按尼龍線所示位置直接在被劃面上劃出兩點，再用鋼直尺對準這兩點連線，該線就是鉛垂線。

6.中心支架

中心支架是用來給大型空心工件確定中心點的一種比較理想的工具。由于其筒體底部的中心和頂蓋的中心是一致的，所以它可以將平臺上的工件中心點引到所需要的空間高度，反過來，也可將位于空間上的工件中心點投影到平臺表面。

中心支架的結構如圖3-23所示。其從頂蓋到筒體底部各段嚴格同心，且筒體下段底面與中心線嚴格垂直。中心支架下段最大外圓部的直徑為250mm，筒體的上段和中段可通過在長槽內滑動來調節高度，高度的調節范圍是400～1000mm，還可通過擰緊螺釘來固定筒體各段的高度，同時防止筒體轉動。

7.分度頭

分度頭用來劃軸類或盤類工件的中心線和等分線十分準確方便。劃線時也可直接使用卡盤圓周上的刻度進行分度或等分。

圖3-23 中心支架

1—頂蓋 2—筒體上段 3—筒體中段 4—擰緊螺釘 5—筒體下段

8.劃線涂料

為使劃出的線條清晰可見，劃線前應在零件需劃線部位的表面涂上一層薄而均勻的涂料。常用劃線涂料的配方和應用見表3-3。此外，對于表面粗糙的大型毛坯，劃線時也可用粉筆來代替石灰水。

表3-3 劃線涂料的配方和應用

①紫色水配方中的百分數均為質量分數。