基于某精密铸造壳体划线的研究

张明帅

摘 要：机械产品采用划线的方法确定余量的方法已经很少采用。对于精密铸造的壳体类零件，以零件上的铸造基准作为粗加工基准不能保证壳体上各孔系的位置尺寸时，划线确定首道工序的找正线和加工位置线就尤为重要且关键。本文通过铸造壳体为例，讲解其划线方法，旨在非专业的划线钳工人员可以依据本文方法确定铸造、锻造类零件划线方式及余量確定。

关键词：铸造壳体；划线；基准；借料

0 引言

0.1研究的背景

根据图样和技术要求，在毛坯或半成品上用划线工具划出加工界限，或划出作为基准的点、线的操作过程称为划线。划线是机械加工中的一道重要工序，广泛应用于单件或小批量生产中。以前工厂中都会有划线钳工，他们专门负责毛坯件的划线工作，由于划线应用于单件或小批量生产中，有时候划线钳工几个月内都不会有工作任务，面对现在的市场经济的条件下，工厂为了追求利润，工人为了获得更多的工资，专职的划线钳工已经很少在工厂中出现了，现在的钳工也只是掌握了一些基本的划线方法。

加工者在加工前应检查划线尺寸且在加工过程中通过测量来保证尺寸形位公差要求。但是对于形状复杂的精密铸造的壳体，加工者无法检查划线工序的各方位线正确与否，因此划线就将作为粗加工的加工基准线，来指导加工。

0.2研究的目的及意义

合理的选择划线基准是做好划线工作的关键，只有划线基准选择好，才能保证划线质量，提高劳动效率，因此在选择划线基准时，要将工件加工工艺，设计要求及划线所需工具综合起来分析，通过分析划线毛坯上各个面与有关的线、面之间的关系，确定尺寸基准和放置在平台上的放置基准以及校正的找正基准，同时还要按划线的次数选择划线基准，并要通过划线借料，来保证加工中有足够的加工余量。

划线的主要作用：

（1）确定工件的加工余量使加工有明显的尺寸界线；

（2）为便于复杂工件在机床上的装夹，必须按划线找正定位；

（3）能及时发现和处理不合格的毛坯；

（4）当毛坯误差不大时候，可以采用借料来划线的方法来弥补，从而提高毛坯的合格率。

1 精密铸造壳体的划线研究

对于来料状态，我们首先要做的就是初步检查毛坯的基本尺寸及外观，确保毛坯无缺陷；毛坯的基本尺寸，尤其是要加工到的表面，其尺寸不能小于设计图要求的尺寸。只有满足以上两个条件的毛坯才能进行后续的加工。

1.1对本文中的铸造壳体进行分析

课题法兰面中有许多螺纹孔，这些螺纹孔的功用主要是连接紧固。所以要求其有一定的强度，这就要求加工中螺纹孔靠近外圆柱面的边缘处要满足设计图中给定的最小壁厚值。图中有两个孔系的轴心线平行于底平面，其中一个孔系的轴心线与垂直底面的轴心线相交且垂直。各孔系距离及与各端面尺寸公差要求很高。该产品的首道机加工序是车底平面及垂直底面的孔系，此工序车削的正确与否关系到各孔系加工余量是否够用且螺纹孔边缘尺寸是否符合图纸要求。

1.2壳体的划线研究

划线的基准和零件的放置基准均为最大的圆柱面的端面，以此基准可以检测平行该基准面的三个轴线的位置尺寸和相应的外型尺寸的余量。本文主要应用到分度头、高度游标卡尺、划针，游标卡尺、千斤顶、冲子等。下面就开始对壳体进行划线：

第一步，首先确定基准，以E面为划线及放置基准。划线前，零件及用到的工具都是以平台为基准平面。用卡尺量取A，B，C，D面实际直径（Φa，Φb，Φc，Φd）， 划线中每件都要量取实际尺寸。用高度尺再量取最高点值（a，b，c，d），减去相应的半径值（a-Φa/2，b-Φb/2，c-Φc/2， d-Φd/2）。根据计算结果，可以看出A-B、B-C轴心线与E面的平行误差，A-B轴心线和B-C轴心线的高度差是否符合图纸尺寸公差，判断以E面为划线及放置基准是否合适。如果A-B、B-C轴心线与E面的平行误差大于各轴系上的外圆柱面的余量，不能经过划线借料弥补，则需采用三个千斤顶放在平台上支撑零件。通过调节各千斤顶的高度，找正A-B轴心线和B-C轴心线的平行度，保证各轴系上的外圆柱面均有余量，然后根据A-B轴心线至E面的尺寸划出E面外圆柱的截止线（也是车工序的端面找正线），最后划出平行平台的所有线。并验算，如果出现某一条线加上对应的理论外圆半径值高于最高点，则需重新调整千斤顶，重新划线。

第二步，在用千斤顶支撑零件，然后以划线平台为基准，用90°直角尺找正A、B面上已划出的线，确定其角向，然后用卡尺量取E、F面外圆的实际直径（Φe，Φf），用高度尺量取A，B，E，F外圆最高点的值（a，b，e，f）并减去相应半径值（a-Φa/2，b-Φb/2，e-Φe/2，f-Φf/2），然后取平均值（h）作为划线尺寸，并验算这个平均值保证h值加上各面设计图中的外圆理论半径不大于相应的A，B，E，F外圆最高点的值（a，b，e，f）。如无法满足划线要求则需重新调整千斤顶，重新划线。最后划出平行A-B、E-F轴心线的所有线，并在E、F面上划等距线。

第三步，首先用钳工用分度头装夹E外圆面，以划线平台为基准，用90°直角尺找正第二步已划出的线，确定其角向；用高度尺量取C、D、F面最高点的值（c，d，f）减去相应半径值（c-Φc/2，d-Φd/2，f-Φf/2），确定C，D面孔系的高度平均值hcd及E，F面外圆的高度平均值hef，保证hcd-hef值满足设计图孔系距离要求，不满足重新调节。再验算hcd，hef加上相应外圆理论半径不大于C，D，F面最高点的值（c，d，f），然后锁紧卡盘，划出平行A-B、E-F轴心线，最后划出平行A-B、E-F轴心线的所有线，并在F面上划与第二步相同距离的等距线。再用千斤顶支撑B面，找正划线。做出E面相同距离的等距线的划线，同时划出车工序时的找正线。

通过上面三步，基本完成对壳体的各加工表面划线工作。当划线出现无法满足余量或尺寸要求时，都要返回上一步重新划线，划线中，可能存在某个尺寸超出范围，靠借料调整也无法保证，这样就要求我们工艺人员与设计人员协商零件是否报废，如不报废，则以设计人员要求保证的相应尺寸重新划线。因此要求我们划线人员在划线过程中对每次划线都要认真负责，同时也要对每步量取和计算得出的尺寸，零件轮廓的实际尺寸都要立卡片进行记录，既保证划线人员划线时数据能准确，也方便重新划线时的重新调整。因为没有相应的划线检验人员，所以卡片也方便划线人员自己检查，以保证每件工件划线准确，均有加工余量。

2 结论

通过上一章的讨论与研究，对于壳体铸造毛坯件的划线基本完成，按照其划线位置找正及按划线界线加工毛坯，在生产实际中起到了很好的指导作用，完成了对毛坯料的粗加工，生产加工中并没有采用专用的工装夹具，而是直接利用我厂现有车床上的四爪直接装夹，因为四爪装夹有较大的夹紧力，并且找正方便。手动旋转卡盘找正上一章第二步、第三步在E面上划出的等距点在同一圆周上，第一步中在E面外圆柱面划出的E面界线与车床横向导轨平行，即找正了零件，然后按线按工艺要求加工完成第一步粗加工。以后则以E面及其外圆柱面作下一步的工艺基准面。因此，我们可以看到划线对于加工壳体铸件确定首道工序的找正线和加工位置线是多么的重要和关键。

参考文献

[1]李有先.划线基准的选择与划线方法的作用.冶金设备[期刊] 2009-03-15.