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(共51张PPT)
第二单元
钳工基本技能与加工工艺
模块一 划线
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学习目标
1. 了解划线的定义、作用与类型。
2. 掌握常用划线工具的正确使用与保养。
3. 掌握常用的划线方法与技能。
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活动1 常用划线工具的使用
一、划线的种类及作用
划线是机械加工中的首道工序，也是钳工操作中的先行工序，工件在加工过程中，划线起着重要的指导作用。
划线是利用划线工具，根据图样或实物尺寸，在毛坯或半成品工件上划出待加工部位的加工界线的操作，称为划线。
实际生产中的工件各种各样，有大有小，但是划线的种类最终都可分为平面划线和立体画线两种。
图2-1-1 平面划线 图2-1-2 立体划线
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划线的作用主要有以下几点：
（1）确定工件的加工余量，使机械加工有明显的尺寸界线。
（2）为了便于复杂工件在机床上的装夹，可按划线找正定位。
（3）能及时发现和处理不合格的工件毛坯，避免加工后造成损失。
（4）当毛坯误差不大时，可通过借料划线的方法进行补救，使加工后的零件仍能符合要求，提高毛坯的合格率。
划线要求划出的线条清晰均匀，重要的是要保证尺寸准确。划线发生错误或误差较大时，会造成工件报废。一般划线精度能够达到 0.25～0.5 mm。
活动1 常用划线工具的使用
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二、划线工具
划线所用的工具有直接划线工具、支承工具、划线量具及辅助工具等。
1. 直接划线工具
（1）划针
划针是一种以钢直尺或样板等作为导向，用来在工件表面上刻划线条的划线工具，它由弹簧钢丝或高速钢制成，直径一般为 2～3mm，尖端磨成 15°～20°的尖角，并经淬火处理使之硬化。
活动1 常用划线工具的使用
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图2-1-3 划针的类型及用法
划针分有直划针和弯头划针两种结构，其类型及用法如图 2-1-3 （a）（b）所示。
活动1 常用划线工具的使用
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划线时，要注意划针角度的掌握，为了使划针针尖更贴近钢直尺，要求划针向外侧倾斜约15°～20°，划线同时应向划线方向倾斜约45°～75°，使划针移动时比较流畅，划出的线条清晰连贯。
（2）划线盘
划线盘是用来对毛坯件进行划线的工具，多用于立体划线和校正工件。它由底座、划针、划针夹头和支杆等组成。
（a）普通划线盘 （b）可微调划线盘
图2-1-4 划线盘
划针的直头端用来划线，而弯头端常用来找正工件表面的位置。常见的划线盘有普通划线盘和可微调划线盘，如图2-1-4 所示。
活动1 常用划线工具的使用
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用划线盘划线时应注意以下几点：
① 划针应处于水平位置，不要倾斜太大；划针不易伸出过长，否则会因刚性不好而产生抖动。
② 划针的夹紧要可靠，避免划线过程中尺寸变动。
③ 在拖动底座划线时，应使它与平台台面紧贴，无摇晃或跳动现象。划针沿划线方应朝后倾斜一定的角度，以减少抖动。
（3）划规
划规是用来划圆和圆弧、等分线段、角度及量取尺寸等的划线工具。划规由工具钢或不锈钢制成，两脚尖端经过淬硬。有的在两脚端部焊上一段硬质合金，则耐磨性更好。
课题1 常用划线工具的使用
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钳工用的划规有普通划规、扇形划规、弹簧划规和大尺寸划规（又称划杆划规）等几种，如图2-1-5所示。
图2-1-5 常用划规
课题1 常用划线工具的使用
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（4）高度游标尺
高度游标尺是用来在已加工表面上划线的工具，它相当于钢直尺和划线盘的组合，是一种精密的划线工具。其结构与应用如图2-1-6所示。
（a）高度游标尺结构 （b）划偏心线 （c）划拨叉轴 （d）划箱体
图2-1-6 高度游标尺及应用
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2. 支承工具
（1）划线平台
又称划线平板，是立体划线的基准工具，它是由铸铁制成的，工作表面经过精刨或刮削加工，也可采用精磨加工而成，划线平台的形状规格主要有150×300、600×600、600×1000 mm等几种。其结构如图2-1-7所示。
划线平台的工作表面应保持水平，并且具有较好的平面度。
图2-1-7 划线平板
在使用过程中应经常保持清洁，工件和工具在平板上都要轻拿轻放，不可损伤其工作面，用后要擦拭干净，并涂上机油防锈。
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（2）可调千斤顶
可调千斤顶是用来支承大型和形状不规则、带有伸出部分的工件和毛坯件的支承工具。其材质分别有钢件和铸铁件两种，通常三个一组使用，螺杆的顶端经过淬硬，以进行划线和找正的工作。可调千斤顶如图2-1-8 所示。
（a）外形图 （b）结构图 （c）结构图
图2-1-8 可调千斤顶
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（3）V型铁
V型铁是用于轴类检验、校正、划线的支承工具。V型铁一般为灰口铁或碳钢精制而成，相邻各面互相垂直，主要用来支承轴、套筒、圆盘等圆形工件，以便于找到中心和划中心线，
（a）实物图 （b）V型铁的应用
图2-1-9 V型铁及使用方法
保证划线的准确性。
同时保证稳定性。
V型铁的V型槽一般
为90°，为了保证测量精度和适应不同尺寸的工件，各个V型
槽的开口宽度不等。
V型铁的结构及使用
方法如图2-1-9所示。
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（4）方箱
方箱是立体划线时用的一种支承工具，带有方孔的立方体或长方体的方箱，是由铸铁材料制成的。它的六个表面均经刨削及精刮加工，并且互成直角。对于较小或较薄的工件可被夹持在方箱孔中，翻转方箱就可以一次划出全部互相垂直的线。
（a）普通方箱 （b）特殊方箱 （c）夹持工件
图2-1-10 方箱及应用
为便于夹持不同形状的工件，可采用附有夹持装置、带V型槽的特殊方箱。把工件夹放置到方箱的V
型槽中，并用夹紧机构将其固定，且能在一次装夹中完成工件多个垂直表面的划线。各种方箱及应用如图2-1-10所示。
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（4）直角铁
直角铁也是立体划线时用的一种支承工具，它常与C形夹头、压板配合使用。
直角铁一般由铸铁制成，经过刨削和刮削，它的两个垂直平面的垂直精度很高。两个垂直平面上的孔或槽是为搭压板时穿螺栓用的。直角铁、C形夹头的结构及应用如图2-1-10所示。
（a）直角铁 （b）C形夹头 （c）直角铁应用
图2-1-11 直角铁及应用
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3. 划线量具
（1）钢直尺
钢直尺是由不锈钢制成的最简单的长度量具和划直线的导向工具，它的长度有150、300、500和1000 mm四种规格。图2-1-12所示为常用的150 mm钢直尺。
图2-1-12 150 mm钢直尺
钢直尺可用于测量工件的长度尺寸，如图2-1-13 所示。但它的测量结果不太准确，这是由于它的刻线间距为1mm，而刻线本身的宽度就有0.1～0.2mm，所以测量时读数误差比较大，只能读出毫米数，即它的最小读数值为1mm，比1mm小的数值，只能估计而得。所以，钢直尺一般只用于粗略测量零件的长度尺寸和划线导向。
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图2-1-13 钢直尺的应用
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（2）直座角尺
直座角尺是在划线时常用的划平行线或垂直线的导向工具，结构与用法如图2-1-14所示。也可用来找正工件表面在划线平台上的垂直位置。
图2-1-14 直座角尺及应用
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4. 辅助工具——样冲
工件划线后，在搬运、装夹等过程中可能将线条摩擦掉，为保持划线标记，通常要用样冲在已经划好的线上打上小而均匀的冲眼。样冲一般由工具钢制成，冲尖磨成45°～60°，尖稍部位需要淬火硬化。样冲结构及使用方法如图2-1-15所示。
图2-1-15 样冲及使用方法
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打冲眼时要注意以下几点：
（1）冲眼位置要准确，冲尖对准基线的正中位置。
（2）一般在直线段冲眼应均匀分布且距离可大些，在曲线上要短些。
（3）线条交叉或转折处必须冲眼。
（4）粗糙毛坯表面冲眼要深些，光滑表面或薄壁可浅些，精加工表面禁止冲眼。
活动1 常用划线工具的使用
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5. 划线涂料
划线前，一般在工件表面划线部位涂一层薄而均匀的涂料，其目的是使工件表面划出的线条清新。常用划线涂料配方及应用场合如表2-1-1所示。
表2-1-1 常用划线涂料配方及应用场合
活动1 常用划线工具的使用
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一、划线基础
1. 划平行线
用钢直尺和划规配合划与AB线平行距离为r的平行线，方法如图2-1-16（a）（b）所示。
图2-1-16 划平行线
活动2 常用划线方法与操作步骤
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方法一：用划规在AB线上以任意点O1、O2为圆心、r为半径分别作圆弧，用钢直尺做两段圆弧的切线，直线CD即为与AB线距离为r的平行线。
方法二：用划规在AB线上以任意点O1为圆心、以r1为半径划一半圆，交AB线于 O2、O3点。再分别以 O2、O3点为圆心，以 r2 为半径划圆弧与半圆交于E、F点，用钢直尺连接EF两点成CD线，CD即为与AB线距离为 r 的平行线。
方法三：用高度游标卡尺划AB线，划线头升高r距离，再划一直线即可。
活动2 常用划线方法与操作步骤
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2. 划垂直线
用钢直尺和划规配合划与AB线垂直的直线CD，方法如图2-1-17（a）（b）所示。
图2-1-17 划垂直线
方法一：在直线AB上任取一点O1，用划规以O1为圆心，以r1为半径划一半圆，交AB线于O2、O3点。再分别以 O2、O3点为圆心，以r2为半径划圆弧交于E点，用钢直尺连接O1与E点成CD线，CD即为AB线的垂直线。
方法二：过M点作直线AB的垂线。用划规以M点为圆心、以r1为半径划弧交AB于O1、O2点，分别以O1、O2点为圆心、以r2为半径划弧交于N点，用钢直尺连接MN点成CD线，CD即为AB线的垂直线。
活动2 常用划线方法与操作步骤
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方法三：用高度游标卡尺划垂直线，工件垂直放置在划线平板上，用角尺找正直线AB线，使之垂直于平板，用高度游标卡尺划出水平线，该线即与原线垂直。
3. 找圆中心
图2-1-18 找圆中心
方法一：图2-1-18所示，将划卡两卡爪张开至稍大于或稍小于需划圆周直径，划卡弯曲的卡爪靠在孔壁上，分别以接近对称的四点为圆心划四个相交弧，取四段弧的中间一点为圆心。
活动2 常用划线方法与操作步骤
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方法二：用高度游标卡尺找圆的中心，如图2-1-19所示。将轴类零件放在置于划线平板上的V型铁上，用高度游标卡尺的划线头下平面测量出高度L，用游标卡尺或千分尺测量出轴的直径D，用“L－D/2”划一水平线。将在V型铁上的轴旋转 90°，用角尺在平板上找正已划的线条，再用高度游标卡尺划“L－D/2” 尺寸的水平线，两线交点即为该轴端面的圆心。
图2-1-19 用高度游标卡尺找圆中心
活动2 常用划线方法与操作步骤
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4. 等分圆周
（1）三等分圆周方法
如图2-1-20（a）所示，以C点为圆心，以圆O的半径为半径交圆周于E、F点，即可得圆周三等分点。
（2）五等分圆周方法
如图2-1-20（b）所示。用划规在圆直径AB上以A、O点为圆心作圆弧，得AO等分点C ；以C点为圆心，CD为半径作圆弧交OB于E点；以DE为弦长等分圆周，即得圆周五等分点。
（3） 六等分圆周方法
如图2-1-20（c）所示。
用划规分别以A、B点为
圆心，以圆半径为半径
作弧，交圆周于C、D、
E、F点，即得圆周的六
等分点。
图2-1-20 等分圆周
活动2 常用划线方法与操作步骤
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二、平面划线
1. 基准的概念
划线时，应以工件上某个点、线、面作为依据来划出其余的尺寸及形状和位置线，这些作为依据的点、线、面称为划线基准。
2. 划线基准的选择原则
在零件图上，用来确定其他点、线、面位置的基准，称为设计基准。划线基准的选择应尽可能与零件的设计基准相一致。
划线基准选择时，应先分析图样，找出设计基准，选取能够直接量取的划线尺寸，简化换算过程。划线时，应从划线基准开始。
活动2 常用划线方法与操作步骤
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划线基准一般可根据以下三个原则来选择：
（1）以两个互相垂直的平面（或直线）为划线基准。如图2-1-21所示。
（2）以一个平面（或直线）和一条中心线为划线基准，如图2-1-22所示。
（3）以两条相互垂直的中心线为划线基准，如图2-1-23所示。
图2-1-21 划线基准的确定
图2-1-22 划线基准的确定
图2-1-23 划线基准的确定
课题2 常用划线方法与操作步骤
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二、平面划线
1. 基准的概念
划线时，应以工件上某个点、线、面作为依据来划出其余的尺寸及形状和位置线，这些作为依据的点、线、面称为划线基准。
2. 划线基准的选择原则
在零件图上，用来确定其他点、线、面位置的基准，称为设计基准。划线基准的选择应尽可能与零件的设计基准相一致。
划线基准选择时，应先分析图样，找出设计基准，选取能够直接量取的划线尺寸，简化换算过程。划线时，应从划线基准开始。
课题2 常用划线方法与操作步骤
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划线基准一般可根据以下三个原则来选择：
（1）以两个互相垂直的平面（或直线）为划线基准。如图2-1-21所示。
（2）以一个平面（或直线）和一条中心线为划线基准，如图2-1-22所示。
（3）以两条相互垂直的中心线为划线基准，如图2-1-23所示。
图2-1-21 划线基准的确定
图2-1-22 划线基准的确定
图2-1-23 划线基准的确定
活动2 常用划线方法与操作步骤
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三、立体划线
立体划线是平面划线的复合，是在工件或毛坯的几个表面上划线，即在工件的长、宽、高三个方向上划线。如图2-1-24所示。
图2-1-24 立体划线
活动2 常用划线方法与操作步骤
立体划线是在很多情况下是对铸、锻毛坯进行划线，各种铸、锻毛坯件可能有偏心、歪斜、壁厚不均匀等缺陷，当偏差不大时，可以通过找正或借料的方法来补救。
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1. 找正
找正就是利用划线工具，使工件或毛坯上的有关表面与基准面之间调整到合适的位置。对于毛坯工件，划线前一般都要先做好找正工作。图2-1-25（a）所示为轴承座毛坯，轴承孔处内孔与外圆不同轴，底板厚度不均匀。运用找正的方法，以外
（a）轴承座毛坯 （b）轴承座划线找正
图2-1-25 轴承座的找正
圆为依据找正内孔划线，以A面为依据找正底面划线，如图2-1-25（b）所示。找正划线后，内孔线与外圆同轴，底面厚度比较均匀。
活动2 常用划线方法与操作步骤
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找正的技巧主要有以下几条：
（1）毛坯上有不加工的表面时，通过找正后再划线，可使加工表面与不加工表面之间保证尺寸均匀。
（2）当毛坯上有两个以上的不加工表面时，应选择其中面积较大、较重要的或者外观质量要求较高的为主要找正依据、并兼顾其它次要的不加工表面。
（3）当毛坯上没有不加工表面时，通过对各加工表面自身位置的找正后再划线，可使各加工表面的加工余量均匀，而不致出现过于悬殊的状况。
（4）由于毛坯个表面的误差和工件结构的形状不同，划线时的找正工作要按工件的实际情况进行。
活动2 常用划线方法与操作步骤
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2. 借料
借料就是当毛坯有较大的尺寸或形位误差时，可通过试划和调整，使各个加工面的加工余量合理分配、互相借用，从而能保证各个加工表面都有足够的加工余量，而毛坯的误差和缺陷可以在加工后排除。
当铸、锻件毛坯内孔和外圆有较大偏心，用找正后的划线方法不能补救时，就要用借料的方法来解决，工件毛坯如图2-1-26（a）所示。
当在坯料上出现某些缺陷的情况下，采用借料划线可以使误差不大的毛坯得到补救，使加工后的零件仍能符合要求。
课题2 常用划线方法与操作步骤
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（a）工件毛坯 （b）以内圆找正 （c）以外圆找正 （d）借料找正
图2-1-26 借料找正
活动2 常用划线方法与操作步骤
图2-1-26（b）所示为依据毛坯内孔找正划线，外圆余量不够；图2-1-26（c）所示是依据毛坯外圆找正划线，内孔加工余量也不够。图2-1-26（d）所示为通过测量根据内外圆表面的加工余量，进行借料划线找正，保证了内孔及外圆均有足够的加工余量。
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四、分度头划线
万能分度头是一种较准确的等分角度的工具，是铣床上等分圆周常用的附件，但钳工在划线中也常用它对工件进行分度和划线。
图2-1-27 分度头外形图
1—分度手柄；2—分度盘；3—顶尖；4—主轴；5—转动体；6—底座；7—扇形夹
1. 分度头的结构
图2-1-27 所示为FW125
分度头。它主要由分度手
柄、分度盘、顶尖（或三
爪卡盘）、主轴、转动体、
底座、分度叉等组成。
活动2 常用划线方法与操作步骤
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分度头的主要规格是以主轴中心到其底面的高度表示的，如FW125。即万能分度头主轴中心到去、其底面的高度为125mm。
FW125分度头带有三块分度盘，每块分度盘有8圈孔，每一圈的孔数分别为：
第一块：16、24、30、36、41、47、57、59.
第二块：23、25、28、33、39、43、51、61.
第三块：22、27、29、31、37、49、53、63。
课题2 常用划线方法与操作步骤
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2．分度头的传动原理
分度头的传动原理如图2-1-28 所示.。
运动传动路线是：
手柄 —→ 齿轮副（传动比为1:1）—→ 蜗杆与蜗轮（传动比为 1:40）—→ 主轴
1—螺旋齿轮传动；2—主轴；3—刻度盘；4—1:40蜗轮传动；5—1：1齿轮传动；6—挂轮轴；7—分度盘；8—定位销
图2-1-28 分度头的传动原理
课题2 常用划线方法与操作步骤
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3．分度方法
分度头的分度方法有直接分度法、简单分度法、差动分度法和近似分度法等，这里只介绍几种常用的分度方法。
（1）直接分度法
当分度数目很少，分度精度要求不高时，可采用直接分度法。
分度时，先松开锁紧螺钉，扳动手柄，使分度头内部的蜗轮和蜗杆脱开，然后用手直接转动主轴进行分度，而不通过分度手柄和蜗杆，分度时所转过的角度，可以从固紧在主轴上的刻度盘直接读出。分度完毕后，扳动手柄将主轴锁紧。
这种分度方法简便，但分度精度较低，铣削时刚性也差，目前很少应用。一般直接分度就做一块12孔的分度盘，通过定位销插入分度盘来分度。这样分度又方便，又迅速，精度也较高。
活动2 常用划线方法与操作步骤
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（2）简单分度法
简单分度法是最常用的分度方法，是直接利用分度盘，通过蜗杆蜗轮的传动来分度的。从分度头的传动原理图中可以看出，分度头的速比为1：40，即分度手柄转40转，主轴转一转。
由此可知，当工件的分度数目为Z时，则主轴应转1/Z转，设此时手柄应转过n转，则应有如下关系：
n ：1 / Z = 40 : 1
n = 40 / Z = a + p / q
式中：a — 每次分度时手柄应转过的整转数（当Z＞40，a = 0）；
q — 所选用孔圈的孔数；
p — 插销在q个孔的孔圈上应转的孔距数。
课题2 常用划线方法与操作步骤
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一、划线零件图样
根据图2-1-29 所示.的图样要求，在102×62×8的板料上划出工件的加工界限。
二、划线操作过程
1. 去除工件毛刺
2. 确定划线基准
活动3 典型零件划线技能与加工工艺训练
以两个互相垂直的平面作为划线基准，分别测量工件四个角的垂直度，取误差值较小的两邻边为划线基准。
图2-1-29 零件图样
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3. 划出高度方向尺寸线
按图样要求划出高度方向尺寸线：1；11；16；71；81。如图2-1-30所示。要求线条细而位置准确。
图2-1-30 划高度方向尺寸线
活动3 典型零件划线技能与加工工艺训练
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4. 划出宽度方向尺寸线
按图样要求划出宽度方向尺寸线：1；16；31；46；61。如图2-1-31所示。要求线条细而位置准确。
图2-1-31 划宽度方向尺寸线
活动3 典型零件划线技能与加工工艺训练
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5. 划出三个同心圆
在圆心处打样冲眼，按图样要求分别划出直径为 20、 40、 60同心圆。如图2-1-32所示。
图2-1-32 划三个同心圆
活动3 典型零件划线技能与加工工艺训练
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6. 划出三个 10圆
按图样要求先在 40圆上确定出三个 10圆的圆心位置，再在圆心处打样冲眼，分别划出 10圆。如图2-1-33所示。
图2-1-33 划三个 10圆
活动3 典型零件划线技能与加工工艺训练
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7. 利用拼块划出R20圆弧的圆心
利用拼块按图样要求划出R20圆弧的圆心位置，如图2-1-34所示。
图2-1-34 利用拼块划R24圆弧的圆心位置
活动3 典型零件划线技能与加工工艺训练
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8. 利用拼块划出R20圆弧
利用拼块按图样要求划出工件两侧R20圆弧，如图2-1-35所示。
图2-1-35 利用拼块划工件两侧R20圆弧
活动3 典型零件划线技能与加工工艺训练
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9. 在加工界限上打样
冲眼
检查是否有漏划的线条
和尺寸的准确性，检查无
误后在加工界限上打样冲
眼，加强界限标记，如图
2-1-36所示。
图2-1-36 在加工界限上打样冲眼
活动3 典型零件划线技能与加工工艺训练
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1. 钳工划线用的工具有哪些？它们的作用是什么？
2. 什么是平面划线？平面划线是否指在板料上划线？
3. 什么是划线基准？平面划线和立体划线时分别要选几个划线基准？
4. 平面划线基准一般有那三种类型？
5. 什么是立体划线？为什么要进行找正和借料？
6. 简述万能分度头简单分度的原理。
7. 用分度头均匀划出分布在工件某圆周上的16个孔的中心位置。试求每划完一个孔的位置线后，分度头手柄应该转过几周？
思考与练习题
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