论文部分内容阅读
【摘要】划线是机械加工的重要工序之一，目前对工件进行角度划线时比较繁琐复杂，文章自主创新设计了一种划线角度尺，主要用于钳工进行平面划线和立体划线时的角度划线。
【关键词】角度尺；平面划线；立体划线；创新设计
划线分为平面划线和立体划线两种，不管是平面划线还是立体划线，其中的划角度线（也叫斜线）是比较困难的一种划线。
1、现有技术状况
目前钳工对工件进行角度划线时，小型工件经常采用万能角度尺，但是使用起来存在着一些问题。首先万能角度尺的结构复杂，组成零件多，并且需要根据不同的工件角度进行组合安装来调整角度范围，安装繁琐。其次，就是它的各组成零件尺寸较厚，且基尺和主尺不在一个平面上，使划线测量不平稳，导致划线的精度下降。另外万能角度尺和其他的划线测量工具如角度划线规等一般是将工件放在划线平台上，在水平面上进行角度的平面划线，不便进行竖直面的划线，更不能进行立体划线。对于稍大型工件的角度划线，经常采用三角函数计算的间接方法，需要计算工具和较好的数学基础，不能简单直观地进行角度划线。
2、结构设计方案
（1）设计思路
为了解决角度划线问题，采用将角度尺设置在竖直平面内的构思，从而解决了竖直面划线、立体划线的难题，创新设计了钳工划线角度尺。
（2）结构设计方案
第一种结构设计方案是将半圆形量角器的0---180度线作为竖直线。对于对称的斜线，调好角度尺的角度和高度后，可以先划出一条斜线，但是划另一条线时，还要再调整角度尺的角度和高度，所以这种结构的设计不方便划两条对称的斜线。第二种结构设计方案是将半圆形量角器的0---180度线作为水平线。如图示，这时对于对称的斜线，调好划线角度尺的角度和量角器高度后，可以先划出一条斜线，然后再调整划线尺的角度，来划另一条线。这样不需改变量角器的高度，只需调整两次划线尺的角度，就可以划出两条斜线。所以这种结构的设计适合划所有的斜线。本设计采用了第二种结构设计方案。
3、设计的具体技术方法
（1）零件组成
图示中的件1底座，2立柱，3内六角圆柱头螺钉，4弹簧垫圈，5量角器，6划线尺，7自制螺栓，8螺母，9导向定位块。
（2）组成零件的特点
底座侧面开有安装槽。立柱的中间加工出较长的滑动槽，便于调整划线角度尺的安装高度。划线尺上设有一个铆接孔，在划线尺从边部到中心线加工出一个读数口。量角器采用钢质半圆型，上面有0—180度刻线，圆心设有一个安装孔。为了防止量角器相对于立柱的旋转，量角器要有两个定位。第一个定位可以在量角器的背面另外焊接或铆接一个导向定位块，导向定位块在立柱槽里滑动，与槽间隙配合。自制螺栓有三部分组成，首先是头部、中间是非螺纹段圆柱，尾部带有螺纹，头部沿轴钻有一个小孔，使铆合量减少，中间的非螺纹段圆柱用于量角器的第二个定位。
（3）连接方式
立柱固定在底座上，立柱和划线尺把量角器夹在中间，通过自制螺栓连接。自制螺栓头部与划线尺铆接，铆合很平，使划线尺的正面没有凸出物，划线尺可与工件贴合紧密，自制螺栓铆接后穿过立柱的滑动槽，其非螺纹段圆柱在立柱的槽里滑动，螺纹段在立柱的后面用螺母拧紧，然后翻面，让划线尺贴在工件表面，最后借助划针划线。
4、加工要求
底座的下表面要有较高的平面度精度。立柱侧边要严格保证与底座下表面垂直度精度。划线尺的中心线要与量角器的圆心重合，以保证读数准确。划线尺要有足够的硬度和耐磨性。量角器的90度线与导向定位块的对称线和立柱槽的对称中心面要重合在一个平面上。自制螺栓与立柱的槽是间隙配合，导向定位块与立柱槽要间隙配合，以保证定位可靠，提高划线精度。
5、使用方法
（1）在竖直面内划线
底座放在平台上立柱直立，此时底座下表面做为划线基准。首先需要把图纸给出的斜线角度换算成为斜线与水平线的夹角大小，然后根据这个换算角度，按对顶角相等的方法，来转动划线尺，在量角器上量出这个角度，同时需要根据工件的大小和所画斜线的位置，调整量角器的高度，调好后把螺母拧紧，接下来翻面，让划线尺贴在工件表面，将划线尺的一条边做为所需划的一条斜线，最后就可以根据工件图样给出的其他已知条件，借助划针进行划线了。进行立体划线时，首先在一个竖直面内进行角度的划线，如果使用方箱或千斤顶等工具将工件进行翻转后，这时就可以利用划线角度尺对翻转过来的竖直平面进行角度的划线，最终实现角度的立体划线。
（2）在水平面内进行划线
将立柱水平放置，则量角器和划线尺处于水平面。由于底座较厚，在划线平台上划线尺不能与工件贴合，那么需要把工件垫高，如可以借助方箱，让划线尺与工件水平面贴合，划线才能更加准确。在水平面划线需要知道工件斜线与竖直线的换算夹角，这时立柱侧边是划线基准，需要把立柱的侧边与工件的一条基准边靠严，通过划线尺在量角器上转动得到所需夹角，可以对工件进行水平面的角度划线。
6、结束语
钳工划线角度尺，将量角器和划线尺在竖直面进行固定，实现了竖直面的划线，还可以配合方箱千斤顶等进行立体划线，在水平面划线也有很大的优势。划线角度尺与工件直接贴合，可以准确直接地读出角度的数值，具有结构简单，制造容易，便于操作，划线平稳，直观便捷，快速准确，经济实用，应用广泛的特点，适合于钳工划线，特别是中小型工件的角度划线。本设计已经申请了国家专利，正在审理过程中。
参考文献
[1]闻邦春.现代机械设计师手册[M].北京.机械工业出版社，2012.
[2]范增福等.钳工工艺与技能训练[M].北京.中国劳动社会保障出版社，2010.
【关键词】角度尺；平面划线；立体划线；创新设计
划线分为平面划线和立体划线两种，不管是平面划线还是立体划线，其中的划角度线（也叫斜线）是比较困难的一种划线。
1、现有技术状况
目前钳工对工件进行角度划线时，小型工件经常采用万能角度尺，但是使用起来存在着一些问题。首先万能角度尺的结构复杂，组成零件多，并且需要根据不同的工件角度进行组合安装来调整角度范围，安装繁琐。其次，就是它的各组成零件尺寸较厚，且基尺和主尺不在一个平面上，使划线测量不平稳，导致划线的精度下降。另外万能角度尺和其他的划线测量工具如角度划线规等一般是将工件放在划线平台上，在水平面上进行角度的平面划线，不便进行竖直面的划线，更不能进行立体划线。对于稍大型工件的角度划线，经常采用三角函数计算的间接方法，需要计算工具和较好的数学基础，不能简单直观地进行角度划线。
2、结构设计方案
（1）设计思路
为了解决角度划线问题，采用将角度尺设置在竖直平面内的构思，从而解决了竖直面划线、立体划线的难题，创新设计了钳工划线角度尺。
（2）结构设计方案
第一种结构设计方案是将半圆形量角器的0---180度线作为竖直线。对于对称的斜线，调好角度尺的角度和高度后，可以先划出一条斜线，但是划另一条线时，还要再调整角度尺的角度和高度，所以这种结构的设计不方便划两条对称的斜线。第二种结构设计方案是将半圆形量角器的0---180度线作为水平线。如图示，这时对于对称的斜线，调好划线角度尺的角度和量角器高度后，可以先划出一条斜线，然后再调整划线尺的角度，来划另一条线。这样不需改变量角器的高度，只需调整两次划线尺的角度，就可以划出两条斜线。所以这种结构的设计适合划所有的斜线。本设计采用了第二种结构设计方案。
3、设计的具体技术方法
（1）零件组成
图示中的件1底座，2立柱，3内六角圆柱头螺钉，4弹簧垫圈，5量角器，6划线尺，7自制螺栓，8螺母，9导向定位块。
（2）组成零件的特点
底座侧面开有安装槽。立柱的中间加工出较长的滑动槽，便于调整划线角度尺的安装高度。划线尺上设有一个铆接孔，在划线尺从边部到中心线加工出一个读数口。量角器采用钢质半圆型，上面有0—180度刻线，圆心设有一个安装孔。为了防止量角器相对于立柱的旋转，量角器要有两个定位。第一个定位可以在量角器的背面另外焊接或铆接一个导向定位块，导向定位块在立柱槽里滑动，与槽间隙配合。自制螺栓有三部分组成，首先是头部、中间是非螺纹段圆柱，尾部带有螺纹，头部沿轴钻有一个小孔，使铆合量减少，中间的非螺纹段圆柱用于量角器的第二个定位。
（3）连接方式
立柱固定在底座上，立柱和划线尺把量角器夹在中间，通过自制螺栓连接。自制螺栓头部与划线尺铆接，铆合很平，使划线尺的正面没有凸出物，划线尺可与工件贴合紧密，自制螺栓铆接后穿过立柱的滑动槽，其非螺纹段圆柱在立柱的槽里滑动，螺纹段在立柱的后面用螺母拧紧，然后翻面，让划线尺贴在工件表面，最后借助划针划线。
4、加工要求
底座的下表面要有较高的平面度精度。立柱侧边要严格保证与底座下表面垂直度精度。划线尺的中心线要与量角器的圆心重合，以保证读数准确。划线尺要有足够的硬度和耐磨性。量角器的90度线与导向定位块的对称线和立柱槽的对称中心面要重合在一个平面上。自制螺栓与立柱的槽是间隙配合，导向定位块与立柱槽要间隙配合，以保证定位可靠，提高划线精度。
5、使用方法
（1）在竖直面内划线
底座放在平台上立柱直立，此时底座下表面做为划线基准。首先需要把图纸给出的斜线角度换算成为斜线与水平线的夹角大小，然后根据这个换算角度，按对顶角相等的方法，来转动划线尺，在量角器上量出这个角度，同时需要根据工件的大小和所画斜线的位置，调整量角器的高度，调好后把螺母拧紧，接下来翻面，让划线尺贴在工件表面，将划线尺的一条边做为所需划的一条斜线，最后就可以根据工件图样给出的其他已知条件，借助划针进行划线了。进行立体划线时，首先在一个竖直面内进行角度的划线，如果使用方箱或千斤顶等工具将工件进行翻转后，这时就可以利用划线角度尺对翻转过来的竖直平面进行角度的划线，最终实现角度的立体划线。
（2）在水平面内进行划线
将立柱水平放置，则量角器和划线尺处于水平面。由于底座较厚，在划线平台上划线尺不能与工件贴合，那么需要把工件垫高，如可以借助方箱，让划线尺与工件水平面贴合，划线才能更加准确。在水平面划线需要知道工件斜线与竖直线的换算夹角，这时立柱侧边是划线基准，需要把立柱的侧边与工件的一条基准边靠严，通过划线尺在量角器上转动得到所需夹角，可以对工件进行水平面的角度划线。
6、结束语
钳工划线角度尺，将量角器和划线尺在竖直面进行固定，实现了竖直面的划线，还可以配合方箱千斤顶等进行立体划线，在水平面划线也有很大的优势。划线角度尺与工件直接贴合，可以准确直接地读出角度的数值，具有结构简单，制造容易，便于操作，划线平稳，直观便捷，快速准确，经济实用，应用广泛的特点，适合于钳工划线，特别是中小型工件的角度划线。本设计已经申请了国家专利，正在审理过程中。
参考文献
[1]闻邦春.现代机械设计师手册[M].北京.机械工业出版社，2012.
[2]范增福等.钳工工艺与技能训练[M].北京.中国劳动社会保障出版社，2010.