多用划线盘在机械金属零件模型结构试验设计中的应用

2020-12-08张倩

世界有色金属 2020年5期

张倩

（甘肃有色冶金职业技术学院，甘肃金昌 737100）

机械零件的创新设计需要通过零件模型试验不断修改完善得以定型。其中，在通过模试验修改完善零件结构设计的过程中，多用划线盘以其独有的找正，划线等优势得以广泛应用，它使机械零件模型试验中结构设计与修正更加方便。多用划线盘的出现，使机械零件模型试验中的结构设计与修正工作更加方便，制作出来的金属零件更加实用。因此，本文对新型工具划线盘进行简单论述，并叙述了此工具在机械金属零件模型结构设计中的应用[1]。

1 划线盘的概述

（1）划线盘的简述。一般常见的为简单划线盘结构，通常是由底座、立柱、划针和夹紧螺母等零件组成。常见划线盘的作用是划线、找正工件位置或找正工件表面与表面的平行等，主要是方便机械金属零件的结构设计与加工。划线盘中的划针两端分为直头端与弯头端两种。划线盘有大小两种，小划线盘标记示例为，H=355mm的划线盘的标记为：划线盘355 JB/T 3411.65—1999；大划线盘标记示例为，H=1000mm的大划线盘的标记为：划线盘1000 JB/T 3411.66—1999，划线盘如下图1所示：

（2）划线盘的使用规则。①划线盘的划针应该夹紧，划线盘在水平状态对工件进行划线时，划针应置于水平位置。划线盘划针伸出的部分最好短些，这样刚度比较好，不容易发生抖动，避免尺寸在划线过程中有变动。②划线盘的划针与划线工件的表面要保持一定的倾斜角度，划针与工件表面划线之间倾斜角度最好在40°～60°之间，因为这样可以减少划线盘划针划线的阻力和防止划针扎入工件表面的问题。如果要在工件上划很长的直线时，应该使用分段连接法，这样方便对划线进行检查，避免因为划针的弹性变形和划线盘本身的移动误差给机械金属零件结构设计带来影响。③划线过程中要贴紧工件平板表面，平稳移动划线盘的底座，在移动划线盘的底座时，应该让它与平台紧密接触，防止划线盘摇晃或跳动现象的出现。第四、平时不使用的时候，划线盘划针的直头端应垂直向下放置。

2 机械金属零件的结构设计

（1）设计机械金属零件的要求。强度：设计出的机械金属零件必须保证要有一定的强度，强度是设计机械金属零件的重中之重，是机器质量的有效保障。机器在进行作业时，机械金属零件负荷时，要保证机械金属零件不能发生任何形变、断裂。所以首先在材料的取用上，就应该找一些强度高的。刚度：机器在进行作业时，零件负荷时抵抗弹性变形的能力。事实证明，通常能满足刚度要求的机械金属零件，强度应该是没有问题的。一般情况刚度可分为两种，一种是两个零件接合间有间隙，载荷后发生的偏差，这种叫接触刚度；另一种是零件本身在载荷作用下发生的变形，叫变形刚度。寿命：这个特性与强度有一定的关系。零件开始作业时，虽然能够满足强度的要求，但是工作一段时间后，可能失去强度。这个指的是部分有相对运动的机械金属零件，或者是工作时产生变形的零件。一般影响机械金属零件寿命的主要原因有：机械金属零件的正常工作磨损；二是金属零件材料疲劳；三是高温工作时零件材料发生的形变。

（2）机械金属零件设计与设计方法。设计：用正确的原理和已有的实践经验来创造新事物或者改造旧事物。一般常用的设计方法有；第一、理论设计：根据人们已经掌握了的理论和实践知识进行的设计。第二、经验设计；根据某类机械金属零件现有的设计形式与作业经验而总结出来的经验公式，或者在设计者本人设计经验基础上，用类比法所得的设计叫做经验设计。第三、模型试验设计：针对一些结构巨大、复杂的机械金属零件，现有的知识或经验不足以进行彻底的分析，所以使用模型试验设计的方法。

3 划线盘在机械零件模型试验结构设计与修正中的应用

（1）机械金属零件模型设计流程。在设计机械金属零件模型之前，流程第一级，首先要明确设计要求，了解所需要设计的机械零件功能，及工作环境或所需要具备的特点；第二级，提出具体的设计方案，受到想法不同、技术不同等因素的制约，所提出方案也会有很多。第三级，需要对最佳方案进行具体的数据分析与经济评价，然后绘出此机械零件模型的总设计图；第四级，要根据总设计图进行具体结构模型设计，运用划线盘、划线尺等专业工具进行具体制作。第五级，就是对制作出来的机械金属零件模型进行试制和鉴定，寻找制作及使用过程中存在的问题，对机械零件从经济成本及实用效果做出具体评价，最后将机械金属零件模型定型。机械金属零件模型设计总流程还有一个信息反馈系统，每一上级都会把下一级传递的数据进行分析，找出存在的问题，然后反馈回去，让下一级进行调整与改进。

（2）划线盘在结构设计中的具体应用。机械金属零件模型设计流程中的重点就是机械金属零件结构设计，因为设计过程较为复杂、麻烦，所以多用划线盘在机械零件结构设计具有重要地位，主要应用点分为以下几方面。①在对机械金属零件模型结构试验设计中，要对设计出的新模进行划线检测，可以发现零件在设计过程中毛坯尺寸形状上存在的缺陷，排查不合格模型毛坯，减小经济损失。②通过划线不断修正模型零件的结构尺寸，便于复杂零件的设计制造，使结构设计更加合理。③通过划线正确排料过程，选择合理的零件材料，便于加工。④使用划线盘，在实施复杂零件模型机械加工时，采用装夹找正方法，提升装夹精度。⑤合理安排零件毛坯的加工余量，提高模型结构的合理性与模型试验的成功率，减少废品产生。⑥当零件模型坯料存在误差或缺陷时，可通过划“借料”方式得以补救，最大限度提高坯料的可用率。

零件模型设计过程中，受环境、技术与误差等多方面影响，造成零件模型出现偏差，当偏差不大时，可以运用多用划线盘进行修补。