劃線、放樣與下料課件

劃線、放樣與下料

1識圖與劃線

2放樣

3下料

4坯料的邊緣加工

5碳弧氣刨

劃線、放樣與下料1識圖與劃線11識圖與劃線1.焊接結(jié)構(gòu)圖的特點

2.焊接結(jié)構(gòu)圖的讀識方法

3.劃線

1識圖與劃線1.焊接結(jié)構(gòu)圖的特點21.焊接結(jié)構(gòu)圖的特點

（1）一般鋼板與鋼結(jié)構(gòu)的總體尺寸相差懸殊，按正常的比例關(guān)系是難以表達，往往需要通過板厚來表達板材的相互位置關(guān)系或焊縫結(jié)構(gòu)，因此在繪制板厚、型鋼斷面等小尺寸圖形時，需按不同的比例畫出來的。（2）為了清楚表達焊縫位置和焊接結(jié)構(gòu)，大量采用了局部剖視和局部放大視圖，要注意剖視和放大視圖的位置和剖視的方向。（3）為了表達板與板之間的相互關(guān)系，除采用剖視外，還大量采用虛線的表達方式，因此，圖面縱橫交錯的線條非常多。（4）連接板與板之間的焊縫一般不用畫出，只標注焊縫代號。但特殊的接頭形式和焊縫尺寸應(yīng)該用局部放大視圖來表達清楚，焊縫的斷面要涂黑，以區(qū)別焊縫和母材。（5）為了便于讀圖，同一零件的序號可以同時標注在不同的視圖上。1.焊接結(jié)構(gòu)圖的特點（1）一般鋼板與鋼結(jié)構(gòu)的總體尺寸相差32.焊接結(jié)構(gòu)圖的讀識方法

焊接結(jié)構(gòu)施工圖的讀識一般按以下順序進行：首先，閱讀標題欄，了解產(chǎn)品名稱、材料、重量、設(shè)計單位等，核對一下各個零部件的圖號、名稱、數(shù)量、材料等，確定哪些是外購件（或庫領(lǐng)件），哪些為鍛件、鑄件或機加工件；再閱讀技術(shù)要求和工藝文件，正式識圖時，要先看總圖，后看部件圖，最后再看零件圖；有剖視圖的要結(jié)合剖視圖，弄清大致結(jié)構(gòu)，然后按投影規(guī)律逐個零件閱讀，先看零件明細表，確定是鋼板還是型鋼；然后再看圖，弄清每個零件的材料、尺寸及形狀，還要看清各零件之間的連接方法、焊縫尺寸、坡口形狀，是否有焊后加工的孔洞、平面等。2.焊接結(jié)構(gòu)圖的讀識方法焊接結(jié)構(gòu)施工圖的讀識一般按以下順43.劃線

（1）劃線的基本規(guī)則（2）劃線的分類（3）基本線型的劃法3.劃線（1）劃線的基本規(guī)則5（1）劃線的基本規(guī)則①垂線必須用作圖法；②用劃針或石筆劃線時，針尖應(yīng)緊貼鋼尺移動；③圓規(guī)在鋼板上劃圓、圓弧或分量尺寸時，應(yīng)先打上樣沖眼，以防圓規(guī)尖滑動；④平面劃線應(yīng)先畫基準線，后按由外向內(nèi)，從上到下，從左到右的順序劃線原則。先畫基準線，是為了保證加工余量的合理分布，劃線之前應(yīng)該在工件上選擇一個或幾個面或線作為劃線的基準，以此來確定工件其它加工表面的相對位置。一般情況下，以底平面、側(cè)面、軸線或主要加工面為基準。（1）劃線的基本規(guī)則①垂線必須用作圖法；6（2）劃線的分類①平面劃線與幾何作圖相似，在工件的一個平面上劃出圖樣的形狀和尺寸，有時也可以采用樣板一次劃成。②立體劃線是在工件的幾個表面上劃線，即在長、寬、高三個方向上劃線。（2）劃線的分類①平面劃線與幾何作圖相似，在工件的一個平7（3）基本線型的劃法①直線的劃法直線長不超過1m可用直尺劃線。劃針尖或石筆尖緊抵鋼直尺，向鋼直尺的外側(cè)傾斜15～20°劃線，同時向劃線方向傾斜。直線長不超過5m用彈粉法劃線。彈粉線時把線兩端對準所劃直線兩端點，拉緊使粉線處于平直狀態(tài)，然后垂直拿起粉線，再輕放。若是較長線時，應(yīng)彈兩次，以兩線重合為準；或是在粉線中間位置垂直按下，左右彈兩次完成。直線超過5m用拉鋼絲的方法劃線，鋼絲取φ0.5～φ1.5mm。操作時，兩端拉緊并用兩墊塊墊托，其高度盡可能低些，然后可用90°角尺靠緊鋼絲的一側(cè)，在90°下端定出數(shù)點，再用粉線以三點彈成直線。②大圓弧的劃法放樣或裝配有時會碰上劃一段直徑為十幾米甚至幾十米的大圓弧，因此，用一般的地規(guī)和盤尺不能適用，只能采用近似幾何作圖或計算法作圖。大圓弧的準確劃法。已知弦長ab和弦弧距cd，先作一矩形abef，如圖3—5（a），連接ac，并作ag垂直于ac，如圖3—5（b），以相同份數(shù)（圖上為4等分）等分線段ad、af、cg，對應(yīng)各點連線的交點用光滑曲線連接，即為所畫的圓弧，如圖3—5（c）。大圓弧的計算法。計算法比作圖法要準確得多，一般采用計算法求出準確尺寸后再劃大圓弧。圖3—6為已知大圓弧半徑為R，弦弧距為ab，弦長為cg，求弧高（d為ac線上任意一點）。（3）基本線型的劃法①直線的劃法8（3）基本線型的劃法（3）基本線型的劃法9圖3-5大圓弧的準確畫法

圖3-6計算法作大圓弧

圖3-5大圓弧的準確畫法圖3-6計算法作大圓弧102放樣1.放樣的工具

2.放樣方法

3.放樣程序

4.實尺放樣過程舉例

2放樣1.放樣的工具111.放樣的工具（1）放樣平臺放樣臺是進行實尺放樣的工作場地，放樣臺要求光線充足，便于看圖和劃線。常用放樣臺有鋼質(zhì)和木質(zhì)兩種。鋼質(zhì)放樣臺是用鑄鐵或由厚12mm以上的低碳鋼板所制成，在鋼板連接處的焊縫應(yīng)鏟平磨光，板面要平，必要時，在板面涂上帶膠白粉，板下需用枕木或型鋼墊高。木質(zhì)放樣臺為木地板，要求地板光滑，表面無裂縫，木材紋理要細、疤節(jié)少，還要有較好的彈性。為保證地板具有足夠的剛度，防止產(chǎn)生較大的撓度而影響放樣精度，所以地板厚度要求為70～100mm，各板料之間必須緊密地連接，接縫應(yīng)該交錯地排列。表面要涂上二、三道底漆，待干后再涂抹一層灰色的無光漆，以免地板反光刺眼，同時該面漆可對各種色漆都能鮮明地襯出。（2）量具放樣使用的量具有鋼卷尺、90°角尺、鋼直尺、平尺等。（3）其他工具常用的工具有劃針、圓規(guī)、地規(guī)、粉線等工具。1.放樣的工具（1）放樣平臺放樣臺是進行實尺放樣的工作122.放樣方法

（1）實尺放樣根據(jù)圖樣的形狀和尺寸，用基本的作圖方法，以產(chǎn)品的實際大小劃到放樣臺的工作稱為實尺放樣。（2）展開放樣把各種立體的零件表面攤平的幾何作圖過程稱為展開放樣。（3）計算機光學(xué)放樣用計算機光學(xué)手段（比如掃描），將縮小的圖樣投影在鋼板上，然后依據(jù)投影線進行劃線。2.放樣方法（1）實尺放樣根據(jù)圖樣的形狀和尺寸，用基133.放樣程序

放樣程序一般包括結(jié)構(gòu)處理、劃基本線型和展開三個部分。結(jié)構(gòu)處理又稱結(jié)構(gòu)放樣，它是根據(jù)圖樣進行工藝處理的過程。一般包括確定各連接部位的接頭形式、圖樣計算或量取坯料實際尺寸、制作樣板與樣桿等。劃基本線型是在結(jié)構(gòu)處理的基礎(chǔ)上，確定放樣基準和劃出工件的結(jié)構(gòu)輪廓。展開是對不能直接劃線的立體零件進行展開處理，將零件攤開在平面上。3.放樣程序放樣程序一般包括結(jié)構(gòu)處理、劃基本線型和展開三144.實尺放樣過程舉例

（1）識讀施工圖（2）結(jié)構(gòu)放樣4.實尺放樣過程舉例（1）識讀施工圖15（1）識讀施工圖①弄清產(chǎn)品的用途及一般技術(shù)要求。該產(chǎn)品為冶煉爐爐殼主體，主要是保證足夠的強度，尺寸精度要求并不高。因為爐殼內(nèi)還要砌筑耐火層，所以連接部位允許按工藝要求作必要的變動。②了解產(chǎn)品的外部尺寸、質(zhì)量、材質(zhì)和加工數(shù)量等概況，并與本廠加工能力比較，確定或熟悉產(chǎn)品制造工藝?，F(xiàn)知道該產(chǎn)品外部尺寸和質(zhì)量都較大，需要較大的工作場地和大能力的起重設(shè)備。在加工過程中，尤其裝配焊接時翻轉(zhuǎn)次數(shù)盡量少。產(chǎn)品加工數(shù)量少，故裝配和焊接都不宜制作專用胎具。③弄清各部分投影關(guān)系和尺寸要求，并確定可變動和不可變動的部位及尺寸。（1）識讀施工圖①弄清產(chǎn)品的用途及一般技術(shù)要求。該產(chǎn)品為冶16圖3-7爐殼主體部件施工圖

圖3-7爐殼主體部件施工圖17（2）結(jié)構(gòu)放樣①連接部位Ⅰ、Ⅱ的處理②大尺寸構(gòu)件的處理③劃基本線型④展開放樣⑤樣板制作（2）結(jié)構(gòu)放樣①連接部位Ⅰ、Ⅱ的處理18①連接部位Ⅰ、Ⅱ的處理首先看Ⅰ部位，它可以有三種連接形式，如圖3—8所示，究竟選取哪種形式，工藝上主要從裝配和焊接兩個方面考慮。從裝配構(gòu)件看，因圓筒體大而重，形狀也易于放穩(wěn)，故裝配時可將圓筒體置于裝配臺上，再將圓錐臺（包括件②、件③）落于其上。這樣，三種連接形式除定位外，一般裝配環(huán)節(jié)基本相同。從定位考慮，顯然圖3—8（b）形式最為不利，而圖3—8(c)則較優(yōu)越。從焊接工藝性看，圖3—8（b）結(jié)構(gòu)不佳，因為內(nèi)環(huán)縫的焊接均處于不利位置，裝配后須依裝配時位置焊接外環(huán)縫，此時處于橫焊和仰面焊之間，而翻過來再焊內(nèi)環(huán)縫，不但須作仰焊，且受構(gòu)件尺寸限制，操作極為不方便。再比較圖3—8（a）和3—8(c)兩種形式，以圖3—8(c)形式較好。它的外環(huán)縫焊接時為平角焊，翻轉(zhuǎn)后內(nèi)環(huán)縫是處于平角焊位置，均有利于操作。綜合以上多方面因素，Ⅰ部位宜取圖3—8(c)形式連接。至于Ⅱ部位，因件③體積小重量輕，易于裝配、焊接，可采用施工圖所給形式即可。連接部分的處理結(jié)果如圖3—9所示。①連接部位Ⅰ、Ⅱ的處理首先看Ⅰ部位，它可以有三種連接形式，19圖3-8I部位連接形式分析

圖3-9錐臺結(jié)構(gòu)草圖

圖3-8I部位連接形式分析圖3-9錐臺結(jié)構(gòu)草圖20②大尺寸構(gòu)件的處理件①結(jié)構(gòu)尺寸較大，件②錐度較大，均不能直接整彎成形，需分為幾塊壓制，然后組對成形。根據(jù)尺寸a、b、ф1、ф2拼接方案如圖3—10所示。件①、件②各由四塊鋼板拼接而成，要注意組對接縫的部位應(yīng)按不削弱構(gòu)件強度和盡量減少變形的原則確定，焊縫應(yīng)交錯排列，且不能選在孔眼位置。至此，結(jié)構(gòu)放樣完成。②大尺寸構(gòu)件的處理件①結(jié)構(gòu)尺寸較大，件②錐度較大，均不能21圖3-10大尺寸零件拼接方式

圖3-10大尺寸零件拼接方式22③劃基本線型a確定放樣畫線基準。從該構(gòu)件施工圖看出，主視圖應(yīng)以中心線和爐上口輪廓為放樣畫線基準。準確地畫出各個視圖的基準線。b畫出構(gòu)件基本線型。件③在視圖上反映的是實形，可直接在鋼板上劃出。這是一個直徑為ф2的整圓。為了提高劃線的效率可以做一個件③的號料樣板，樣板上應(yīng)注明零件編號、直徑、材質(zhì)、板厚、件數(shù)等參數(shù)，如圖3—11所示。件①和件②因是立體形狀，不能直接劃出，需要進行展開放樣。③劃基本線型a確定放樣畫線基準。從該構(gòu)件施工圖看出，主視23圖3-11件③號料樣板

圖3-11件③號料樣板24④展開放樣a計算彎曲展開長。件①是圓柱體，展開后是一矩形，最簡單的辦法是計算出矩形的長和寬即可劃出。當彎曲件的板厚較小時，可直接按標注的直徑或半徑計算展開長，但當板厚大于1.5mm時，彎曲內(nèi)外徑相差較大，就必須考慮板厚對展開長度、高度以及相關(guān)構(gòu)件的接口尺寸的影響。板厚越大，對這些尺寸的影響也越大?？紤]鋼板厚度而改變展開作圖的圖形處理稱為板厚處理?，F(xiàn)將一厚板卷彎成圓筒，如圖3—12（a）所示。通過圖可以看出纖維沿厚度方向的變形是不同的，彎曲后內(nèi)緣的纖維受壓而縮短，而外緣的纖維受拉而伸長。在內(nèi)緣與外緣之間必然存在彎曲時既不伸長也不縮短的一層纖維，該層稱為中性層，中性層的長度在彎曲過程中保持不變，因此可作為展開尺寸的依據(jù)，如圖3—12(b)所示。一般情況下，可以將板厚中間的中心層作為中性層來計算展開料，但如果彎曲的相對厚度較大，即板厚而彎曲半徑小，中心層會被拉長，計算出來的尺寸就會偏大。原因是中性層已偏離了中性層所致，這時就必須按中性層半徑來計算展開長了。中性層的計算公式如下R=r+kδ式中：R—中性層半徑，mm；

r—彎板內(nèi)彎半徑，mm；

δ—鋼板厚度，mm；

k—中性層偏移系數(shù)，其值如表4—9。④展開放樣a計算彎曲展開長。件①是圓柱體，展開后是一矩形25圖3-12圓筒卷彎的中性層a)圓筒中性層；b)圓筒采用中性層展開r/δ0.50.60.70.81.01.21.52.03.04.05.0＞5.0k0.370.380.390.400.420.440.450.460.460.470.480.50表3-9中性層偏移系數(shù)

圖3-12圓筒卷彎的中性層r/δ0.50.60.70.826④展開放樣b可展曲面的展開放樣。如圖3—10所示，件②是圓錐臺體，是一種可展開表面，即立體的表面如能全部平整地攤平在一個平面上，而不發(fā)生撕裂或皺褶，這種表面稱為可展開表面。相鄰素線位于同一平面上的立體表面都是可展表面。如柱面、錐面等。如果立體的表面不能自然平整地展開攤平在一個平面上，即稱為不可展表面，如圓球和螺旋面等?？烧骨娴恼归_方法有平行線法、放射線法和三角形法三種。平行線展開法：展開原理是將立體的表面看做由無數(shù)條相互平行的素線組成，取兩相鄰素線及其兩端點所圍成的微小面積作為平面，只要將每一小平面的真實大小，依次順序地畫在平面上，就得到了立體表面的展開圖，所以只要立體表面素線或棱線是互相平等的幾何形體，如各種棱柱體、圓柱體等都可用平行線法展開。圖3—13為等徑90°彎頭的一段，先作其展開圖。④展開放樣b可展曲面的展開放樣。如圖3—10所示，件②是圓27圖3-1390°彎頭的展開

圖3-1390°彎頭的展開28④展開放樣按已知尺寸畫出主視圖和俯視圖，8等分俯視圖圓周，等分點為1、2、3、4、5，由各等分點向主視圖引素線，得到與上口線交點1′、2′、3′、4′、5′，則相鄰兩素線組成一個小梯形，每個小梯形稱為一個平面。延長主視圖的下口線作為展開的基準線，將圓周展開在展長線上得1、2、3、4、5、4、3、2、1各點。通過各等分點向上作垂線，與由主視圖1′、2′、3′、4′、5′上各點向右所引水平線對應(yīng)點交點連成光滑曲線，即得展開圖。放射線展開法：放射線法適用于立體表面的素線相交于上點的錐體。展開原理是將錐體表面用放射線分割成共頂?shù)娜舾扇切涡∑矫?，求出其實際大小后，仍用放射線形式依次將它們畫在同一平面上，就得所求錐體表面的展開圖。件②是一個圓錐臺，可采用放射線展開法展開，圖3—14是其展開過程。展開時，首先用已知尺寸畫出主視圖和錐底斷面圖（以中性層的尺寸畫），并將底斷面半圓周為若干等分，如6等分，見圖3—14所示；然后，過等分點向圓錐底面引垂線，得交點1～7，由1～7交點向錐頂S連素線，即將圓錐面分成12個三角形小平面，以S為圓心，S-7為半徑畫圓弧1-1，得到底斷面圓周長；最后連接1-S即得所求展開圖。④展開放樣按已知尺寸畫出主視圖和俯視圖，8等分俯視圖圓周，29圖3-14圓錐的展開

圖3-14圓錐的展開30④展開放樣三角形展開法：三角形展開是將立體表面分割成一定數(shù)量的三角形平面，然后求出各三角形每邊的實長，并把它的實形依次畫在平面上，從而得到整個立體表面的展開圖。圖3—15為一正四棱臺，現(xiàn)作其展開圖。畫出四棱臺的主視圖和俯視圖，用三角形分割臺體表面，即連接側(cè)面對角線。求1-5、1-6、2-7的實長，其方法是以主視圖h為對邊，取俯視圖1-5、1-6、2-7為底邊，作直角三角形，則其斜邊即為各邊實長。求得實長后，用畫三角形的畫法即可畫出展開圖。④展開放樣三角形展開法：三角形展開是將立體表面分割成一定數(shù)31圖3—15正四棱臺展開圖

圖3—15正四棱臺展開圖32⑤樣板制作展開圖完成后，就可以為下料制作樣板，下料樣板又稱為號料樣板，但不是必須的。如果焊接產(chǎn)品批量較大，每一個零件都去作圖展開其效率會太低，而利用樣板不僅可以提高劃線效率，還可避免每次作圖的誤差，提高劃線精度。就前述爐殼主體部件看，可以制作兩個號料樣板，一是件③的圓形樣板，如圖3—11所示。另一個是件②的扇形樣板。由于件②在結(jié)構(gòu)放樣時決定由4件拼成，因此該樣板是實際展開料的1/4，如圖3—16所示。樣板一般用0.5～2mm的薄鋼板制作，若下料數(shù)量少、精度要求不高，也可用硬紙板或油氈紙板制作。制作樣板時還應(yīng)考慮工藝余量和放樣誤差，不同的劃線方法和下料方法其工藝余量是不一樣的。除號料樣板外，還可制作用于檢驗件①、件②的卡形樣板，件①需要一個，件②需要兩個，如圖3—17所示。至此爐殼主體部件的放樣工作全部完成。⑤樣板制作展開圖完成后，就可以為下料制作樣板，下料樣板又33圖3-16圖3-10件②號料樣板展開圖

圖3-17用于檢驗零件制造精度的卡形樣板

圖3-16圖3-10件②號料樣板展開圖圖3-17用343下料1.手工下料2.機械下料

3下料1.手工下料351.手工下料（1）克切（2）鋸割（3）砂輪切割（4）氣割1.手工下料（1）克切36（1）克切克切所需克子（有柄），手工施加剪切力進行剪切，如3—18所示。它不受工作位置和零件形狀的限制，操作簡單、靈活,但產(chǎn)率低、勞動強度大，使用于少量的金屬下料。（1）克切克切所需克子（有柄），手工施加剪切力進行剪切，如37圖3-18克切

圖3-18克切38（2）鋸割它所用的工具是鋸弓和臺虎鉗。鋸割可以分為手工鋸割和機械鋸割，手工鋸割常用來切斷規(guī)格較小的型鋼或鋸成切口。經(jīng)手工鋸割的零件用銼刀簡單修整后可以獲得表面整齊、精度較高的切斷面。機械鋸割要在鋸床上進行，主要用于鋸切較粗的圓鋼、鋼管等，供機械加工車間和鍛造車間應(yīng)用。因此，機械切割在焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中應(yīng)用不多，由于其切口斷面形狀不變形而且整齊，所以有時也用切割小型型鋼。（2）鋸割它所用的工具是鋸弓和臺虎鉗。鋸割可以分為手工鋸割和39（3）砂輪切割砂輪切割是利用高速旋轉(zhuǎn)的薄片砂輪與鋼材摩擦產(chǎn)生的熱量，將切割處的鋼材熔化變成“鋼花”噴出形成割縫的工藝。砂輪切割可以切割尺寸較小的型鋼、不銹鋼、軸承鋼型材。切割的速度比鋸割快，但在切割過程中切口受加熱，割后性能稍有變化。型鋼經(jīng)剪切后的切口處斷面可能發(fā)生變形，用鋸割速度又較慢，所以常用砂輪切割斷面尺寸較小的圓鋼、鋼管、角鋼等。但砂輪切割一般是手工操作，灰塵很大，勞動條件很差，工作時應(yīng)采取適當?shù)姆缐m與排塵措施。圖3—19是砂輪切割機設(shè)備外形圖。鋼材由夾鉗夾緊，切割時開動手把上的開關(guān)，砂輪轉(zhuǎn)動，壓下手柄進行切割。壓下力不應(yīng)過大，以免砂輪片破碎，人不要站在切割方向，以免砂輪片損壞時飛出傷人。通常使用的砂輪片直徑為300～400mm，厚度為3mm，砂輪轉(zhuǎn)速為2900r／min，切割線速度為60m/s。為了防止砂輪片破碎，應(yīng)采用有纖維的增強砂輪片。（3）砂輪切割砂輪切割是利用高速旋轉(zhuǎn)的薄片砂輪與鋼材摩擦產(chǎn)生40

圖3-19砂輪切割機1-砂輪片；2-可轉(zhuǎn)夾鉗；3-底座；4-調(diào)修機構(gòu)；5-動力頭；6-手柄圖3-19砂輪切割機41（4）氣割①氣割的操作過程如下②金屬氣割應(yīng)具備下列條件（4）氣割①氣割的操作過程如下42①氣割的操作過程如下a開始氣割時，首先應(yīng)點燃割炬，隨即調(diào)整火焰。預(yù)熱火焰通常采用中性焰或輕微氧化焰，如圖3—20所示。b開始氣割時，必須用預(yù)熱火焰將切割處金屬加熱至燃燒溫度（即燃點），一般碳鋼在純氧中的燃點為1100～1150℃，并注意割嘴與工件表面的距離保持10～15mm如圖3—21（a）所示，并使切割角度控制在20～30°。c把切割氧氣噴射至已達到燃點的金屬時，金屬便開始劇烈的燃燒（即氧化），產(chǎn)生大量的氧化物（熔渣），由于燃燒時放出大量的熱使氧化物呈液體狀態(tài)。d燃燒時所產(chǎn)生的大量液態(tài)熔渣被高壓氧氣流吹走。這樣由上層金屬燃燒時產(chǎn)生的熱傳至下層金屬，使下層金屬又預(yù)熱到燃點，切割過程由表面深入到整個厚度，直到將金屬割穿。同時，金屬燃燒時產(chǎn)生的熱量和預(yù)熱火焰一起，又把鄰近的金屬預(yù)熱到燃點，將割炬沿切割線以一定的速度移動，即可形成割縫，使金屬分離。①氣割的操作過程如下a開始氣割時，首先應(yīng)點燃割炬，隨即調(diào)整43圖3-20火焰的選擇

圖3-21切割操作示意圖a)氣割間隙；b)氣割角度圖3-20火焰的選擇圖3-21切割操作示意圖44②金屬氣割應(yīng)具備下列條件a金屬的燃點必須低于其熔點，這是保證切割在燃燒過程中進行的基本條件。否則，切割時便成了金屬先熔化后燃燒的熔割過程，使割縫過寬，而且極不整齊。b金屬氧化物的熔點低于金屬本身的熔點，同時流動性應(yīng)好。否則，將在割縫表面形成固態(tài)熔渣，阻礙氧氣流與下層金屬接觸，使氣割不能進行。c金屬燃燒時應(yīng)放出較多的熱。滿足這一條件，才能使上層金屬燃燒產(chǎn)生的熱量對下層金屬起預(yù)熱作用，使切割過程能連續(xù)進行。d金屬的導(dǎo)熱性不應(yīng)過高。否則，散熱太快會使割縫金屬溫度急劇下降，達不到燃點，使氣割中斷。如果加大火焰能率，又會使割縫過寬。②金屬氣割應(yīng)具備下列條件a金屬的燃點必須低于其熔點，這是452.機械下料（1）剪切（2）熱切割（3）沖裁2.機械下料（1）剪切46（1）剪切①斜口剪床②平口剪床③龍門剪床④圓盤剪床（1）剪切①斜口剪床47①斜口剪床斜口剪床的剪切部分是上下兩剪刀刃，刀刃長度一般為300～600mm，下刀片固定在剪床的工作臺部分，靠上刀片的上、下運動完成材料的剪切過程。為了使剪刀片在剪切中具有足夠的剪切能力，其上剪刀片沿長度方向還具有一定的斜度，斜度一般在10～15°的范圍。沿刀片截面也有一定的角度，其角度為75～80°，此角度主要是為了避免在剪切時剪刀片和鋼板材料之間產(chǎn)生磨擦。除此而外對于上、下剪刀刃的刃口部分也具有5～7°的刃口角，見圖3—22。由于上刀刃的下降將撥開已剪部分板料，使其向下彎、向外扭而產(chǎn)生彎扭變形，上刀刃傾斜角度越大，彎扭現(xiàn)象越嚴重。在大塊鋼板上剪切窄而長的條料時，變形更突出，如圖3—23所示。①斜口剪床斜口剪床的剪切部分是上下兩剪刀刃，刀刃長度一般為48圖3-22剪刀刃的角度1-上刀刃；2-下刀刃圖3-23斜口剪床剪切彎扭現(xiàn)象示意圖

圖3-22剪刀刃的角度圖3-23斜口剪床剪切彎扭現(xiàn)象49②平口剪床平口剪床有上下兩個刀刃，下刀刃固定在剪床的工作臺的前沿，上刀刃固定在剪床的滑塊上。由上刀刃的運動而將板料分離。因上下刀刃互相平行，故稱為平口剪床。上、下刀刃與被剪切的板料整個寬度方向同時接觸，板料的整個寬度同時被剪斷，因此所需的剪切力較大，如圖3—24所示。②平口剪床平口剪床有上下兩個刀刃，下刀刃固定在剪床的工作50圖3-24平口剪床剪切示意圖1-上刀刃；2-板料；3-下刀刃；4-工作臺；5-滑塊圖3-24平口剪床剪切示意圖51③龍門剪床龍門剪床主要用于剪切直線，它的刀刃比其它剪切機的刀刃長，能剪切較寬的板料，因此龍門剪床是加工中應(yīng)用最廣的一種剪切設(shè)備。如Q11-13×2500。剪板機型號的含義如下③龍門剪床龍門剪床主要用于剪切直線，它的刀刃比其它剪切機52④圓盤剪床圓盤剪床上的上下剪刀皆為圓盤狀。剪切時上下圓盤刀以相同的速度旋轉(zhuǎn)，被剪切的板料靠本身與刀刃之間的磨擦力而進入刀刃中完成剪切工作，見圖3—25所示。圓盤剪床剪切是連續(xù)的，生產(chǎn)率較高，能剪切各種曲線輪廓，但所剪板料的彎曲現(xiàn)象嚴重，邊緣有毛刺，一般適合于剪切較薄鋼板的直線或曲線輪廓。④圓盤剪床圓盤剪床上的上下剪刀皆為圓盤狀。剪切時上下圓盤53圖3-25圓盤剪床工作簡圖1-上圓盤刀刃；2-板料；3-下圓盤刀刃圖3-25圓盤剪床工作簡圖54（2）熱切割①數(shù)控氣割②等離子弧切割③光電跟蹤氣割（2）熱切割①數(shù)控氣割55①數(shù)控氣割數(shù)控氣割是利用電子計算機控制的自動切割，它能準確地切割出直線與曲線組成的平面圖形，也能用足夠精確的模擬方法切割其它形狀的平面圖形。數(shù)控氣割的精度很高，其生產(chǎn)率也比較高，它不僅適用于成批生產(chǎn)，而且也更適合于自動化的單位生產(chǎn)。數(shù)控氣割是由數(shù)控氣割機來實現(xiàn)的，該機主要由兩大部分組成：數(shù)字程序控制系統(tǒng)（包括穩(wěn)壓電源、光電輸入機、運算控制小型電子計算機等）和執(zhí)行系統(tǒng)（即切割機部分）。數(shù)控氣割機的工作原理和程序是：首先對切割零件的圖樣進行分析，看零件圖線是由哪幾種線型組成，并分段編出指令。再將這些指令連接起來并確定出它的切割順序，將順序排成一個程序，并在紙帶上穿孔；再通過光電輸入機輸入給計算機。切割時，計算機將這些紙帶孔的含義翻譯并顯示出編碼，同時發(fā)出加工信息，由執(zhí)行系統(tǒng)去完成，即按程序控制氣割機進行切割，就可得到預(yù)定要求的切割零件。圖3—26為數(shù)控氣割機的原理方框圖。第Ⅰ是輸入部分，根據(jù)所切割零件的圖樣和按計算機的要求，將圖形劃分成若干個線段——程序，然后用計算機所能閱讀的語言——數(shù)字來表達這些圖線，將這些程序及數(shù)字打成穿孔紙帶，通過光電輸入機輸送給計算機；第Ⅱ部分是一臺小型專用計算機，根據(jù)輸入的程序和數(shù)字進行插補運算。從而控制第Ⅲ部分（氣割機），使割炬按所需要的軌跡移動。①數(shù)控氣割數(shù)控氣割是利用電子計算機控制的自動切割，它能準確56圖3-26數(shù)控氣割機工作原理方框圖

圖3-26數(shù)控氣割機工作原理方框圖57②等離子弧切割等離子弧切割是利用高溫高速等離子弧，將切口金屬及氧化物熔化，并將其吹走而完成切割過程。等離子弧切割是屬于熔化切割，這與氣割在本質(zhì)上是不同的，由于等離子弧的溫度和速度極高，所以任何高熔點的氧化物都能被熔化并吹走，因此可切割各種金屬。目前主要用于切割不銹鋼、鋁鎳、銅及其合金等金屬和非金屬材料。②等離子弧切割等離子弧切割是利用高溫高速等離子弧，將切口58③光電跟蹤氣割光電跟蹤氣割是一臺利用光電原理對切割線進行自動跟蹤移動的氣割機，它適用于復(fù)雜形狀零件的切割，是一種高效率、多比例的自動化氣割設(shè)備。光電跟蹤原理有光量感應(yīng)法和脈沖相位法兩種基本形式。光量感應(yīng)法是將燈光聚焦形成的光點投射到鋼板所劃線上（要求線粗一些，以便跟蹤），并使光點的中心位于所劃線的邊緣如圖3—27所示，若光點的中心位于線條的中心時，白色線條會使反射光減少，光電感應(yīng)電也相應(yīng)減少，通過放大器后控制和調(diào)節(jié)伺服電機，使光點中心恢復(fù)到線條邊緣的正常位置。③光電跟蹤氣割光電跟蹤氣割是一臺利用光電原理對切割線進行59圖3-27光電跟蹤原理圖

圖3-27光電跟蹤原理圖60（3）沖裁①沖壓件的工藝性②合理排樣③影響沖壓件質(zhì)量的因素④沖壓中材料的分離過程⑤沖壓模具分類（3）沖裁①沖壓件的工藝性61①沖壓件的工藝性a有利于簡化工序和提高生產(chǎn)率。即用最少和盡量簡單的沖壓工序來完成全部零件的加工，盡量減少用其他方法加工。b有利于提高減少廢品，保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。c有利于提高金屬材料的利用率。減少材料的品種和規(guī)格，盡可能降低材料的消耗。d有利于簡化模具結(jié)構(gòu)和延長沖模的使用壽命。e有利于沖壓操作，便于組織實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。f有利于產(chǎn)品的通用性和互換性。①沖壓件的工藝性a有利于簡化工序和提高生產(chǎn)率。即用最少和盡62②合理排樣在實際生產(chǎn)中，排樣方法可分為有廢料排樣、少廢料排樣和無廢料排樣三種，如圖3—28所示。排樣時，工件與工件之間或孔與孔間的距離稱為搭邊。工件或孔與坯料側(cè)邊之間的余量，稱為邊距。圖3—29中，b為搭邊，a為邊距。搭邊和邊距的作用，是用來補償工件在沖壓過程中的定位誤差的。同時，搭邊還可以保持坯料的剛度，便于向前送料。生產(chǎn)中，搭邊及邊距的大小，對沖壓件質(zhì)量和模具壽命均有影響。搭邊及邊距若過大，材料的利用率會降低；若搭邊和邊距太小，在沖壓時條料很容易被拉斷，并使工件產(chǎn)生毛刺，有時還會使搭邊拉入模具間隙中。②合理排樣在實際生產(chǎn)中，排樣方法可分為有廢料排樣、少廢料63圖3-28合理排料a)有廢料排樣；b)少廢料排樣；c)無廢料排樣1-零件；2-廢料圖3-29搭邊及邊距

圖3-28合理排料圖3-29搭邊及邊距64③影響沖壓件質(zhì)量的因素a沖壓件的形狀尺寸如果沖壓件的尺寸較小，形狀也簡單，這樣的零件質(zhì)量容易保證。反之，就易出現(xiàn)質(zhì)量問題。b材料的力學(xué)性能如果材料的塑性較好，其彈性變形量較小，沖壓后的回彈量也較小，因而容易保證零件的尺寸精度。c沖壓模的刃口尺寸沖壓件的尺寸精度取決于上、下模具的刃口部分的尺寸公差，因此沖壓模制造的精度越高，沖壓件的質(zhì)量也就越好。d沖模的間隙上、下模具間合理的間隙，能保證良好的斷面質(zhì)量和較高的尺寸精度。間隙過大或過小，使沖壓件斷面出現(xiàn)毛刺或撕裂現(xiàn)象。③影響沖壓件質(zhì)量的因素a沖壓件的形狀尺寸如果沖壓件的65④沖壓中材料的分離過程彈性變形階段是當凸模在壓力機滑塊的帶動下接觸板料后，板料開始受壓。隨著凸模的下降，板料產(chǎn)生彈性壓縮并彎曲。凸模繼續(xù)下降，壓入板料，材料的另一面也略擠入凹模刃口內(nèi)。這時，材料的應(yīng)力達到了彈性極限，如圖3—30（a）所示。塑性變形階段是凸模繼續(xù)下降，對板料的壓力增加，使板料內(nèi)應(yīng)力加大。當內(nèi)應(yīng)力加大到屈服點時，材料的壓縮彎曲變形加劇，凸模、凹模刃口分別繼續(xù)擠進板料，板料內(nèi)部開始產(chǎn)生塑性變形。此時，上下模具刃邊的應(yīng)力急劇集中，板料貼近刃邊部分產(chǎn)生微小裂紋，板料開始被破壞，塑性變形結(jié)束，如圖3—30（b）所示。隨著凸模繼續(xù)下降、板料上已形成的微小裂紋逐漸擴大，并向材料內(nèi)部發(fā)展，當上下裂紋重合時，材料便被剪裂分離，板料的分離結(jié)束，如圖3—30（c）所示。④沖壓中材料的分離過程彈性變形階段是當凸模在壓力機滑塊的66圖3-30沖裁時板料的分離過程a)彈性變形階段；b)塑性變形階段；c)剪裂分離階段圖3-30沖裁時板料的分離過程67⑤沖壓模具分類簡單沖裁模是在壓力機的一次行程下，只能完成一個沖裁工序的沖模，其結(jié)構(gòu)如圖3—31所示。簡單沖裁模的特點是：結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低，但加工精度較差，生產(chǎn)效率低。一般用于生產(chǎn)批量小、精度要求不高，外形較簡單的工件。帶導(dǎo)柱沖裁模與簡單沖模不同的是，上、下模的對應(yīng)位置依靠模具上的導(dǎo)柱、導(dǎo)套來保證，沖裁時，由于導(dǎo)套在導(dǎo)柱上作上下滑動，從而保證了凸凹模間隙均勻，提高了沖裁質(zhì)量。帶導(dǎo)柱沖模的特點是：模具安裝方便，使用壽命長，但模具制作較復(fù)雜。因而一般用于大批量的沖裁。復(fù)合沖裁模是板料在一個位置上，壓力機的一次行程便可同時實現(xiàn)多道工序的沖裁，如內(nèi)孔和外形同時沖裁。復(fù)合沖裁模的特點為：結(jié)構(gòu)緊湊，一模多用，生產(chǎn)效率高，沖裁件質(zhì)量好。但該模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，模具制作成本高周期長，一般適用于大批量的沖裁件的生產(chǎn)。⑤沖壓模具分類簡單沖裁模是在壓力機的一次行程下，只能完成一68圖3-31簡單沖裁模1-板料；2-凸模；3-卸料板；4-凹模；5-下模座圖3-31簡單沖裁模694坯料的邊緣加工鋼板的邊緣加工，主要是指焊接結(jié)構(gòu)件的坡口加工，常用的方法有機械切割和氣割兩類。采用機械加工方法可加工各種形式的坡口，如I、V、U、X及雙U型等。但也可用熱切割方法切割坡口。如用自動或半自動切割設(shè)備，同時使1～3把割炬，一次可切割出I、V和X型坡口。關(guān)于氣割前面已有論述，這時只介紹機械切割。機械加工坡口常用的設(shè)備有：刨邊機、坡口加工機和銑床、車床等各種通用機床。刨邊機可加工各種形式的直線坡口，尺寸準確，不會出現(xiàn)加工硬化和熱切割中出現(xiàn)的那種淬硬組織與熔渣等，適合低合金高強度鋼、高合金鋼以及復(fù)合鋼板、不銹鋼的加工，缺點是機器外廓尺寸大、價格較貴。如圖3—32所示為刨邊機。坡口加工機體積小，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，工效是銑床或刨床的20倍。所加工的板材，除厚度外，在理論上不受直徑、長度、寬度的限制。缺點是受銑刀結(jié)構(gòu)的限制，不能加工U型坡口及坡口的鈍邊。如圖3—33所示為坡口加工機。4坯料的邊緣加工鋼板的邊緣加工，主要是指焊接結(jié)構(gòu)件的坡口加70圖3-32刨邊機的結(jié)構(gòu)示意圖1-立柱；2-壓緊裝置；3-橫梁；4-刀架；5-進給箱；6-電動機；7-床身；8-導(dǎo)軌圖3-32刨邊機的結(jié)構(gòu)示意圖71圖3-33坡口加工機1-控制柜；2-導(dǎo)向裝置；3-床身；4-壓緊和防翹裝置；5-銑刀；6-工作臺圖3-33坡口加工機725碳弧氣刨用碳弧氣刨挑焊根，比采用風(fēng)鑿生產(chǎn)率高，特別適用于仰位和立位的刨切，噪音又比風(fēng)鑿小，并能減輕勞動強度。采用碳弧氣刨返修有焊接缺陷的焊縫時，容易發(fā)現(xiàn)焊縫中各種細小的缺陷。碳弧氣刨還可以用來開坡口、清除鑄件上的毛邊、澆冒口以及鑄件中的缺陷等，同時還可以切割金屬，如鑄鐵、不銹鋼、鋁、鋼等。碳弧氣刨在刨削過程中會產(chǎn)生一些煙霧，對操作者的健康有影響，所以碳弧氣刨的現(xiàn)場應(yīng)具備良好的通風(fēng)條件。圖3—34為碳弧氣刨的示意圖。碳弧氣刨就是把碳棒作為電極，與被刨金屬間產(chǎn)生電弧，電弧的高溫把金屬加熱到熔化狀態(tài)，碳棒燒損會使低碳鋼增碳，降低其熔點并提高流動性，用壓縮空氣氣流把熔化金屬吹掉，達到刨削金屬的目的。5碳弧氣刨用碳弧氣刨挑焊根，比采用風(fēng)鑿生產(chǎn)率高，特別適用于73圖3-34碳弧氣刨示意圖

圖3-34碳弧氣刨示意圖74劃線、放樣與下料

1識圖與劃線

2放樣

3下料

4坯料的邊緣加工

5碳弧氣刨

劃線、放樣與下料1識圖與劃線751識圖與劃線1.焊接結(jié)構(gòu)圖的特點

2.焊接結(jié)構(gòu)圖的讀識方法

3.劃線

1識圖與劃線1.焊接結(jié)構(gòu)圖的特點761.焊接結(jié)構(gòu)圖的特點

（1）一般鋼板與鋼結(jié)構(gòu)的總體尺寸相差懸殊，按正常的比例關(guān)系是難以表達，往往需要通過板厚來表達板材的相互位置關(guān)系或焊縫結(jié)構(gòu)，因此在繪制板厚、型鋼斷面等小尺寸圖形時，需按不同的比例畫出來的。（2）為了清楚表達焊縫位置和焊接結(jié)構(gòu)，大量采用了局部剖視和局部放大視圖，要注意剖視和放大視圖的位置和剖視的方向。（3）為了表達板與板之間的相互關(guān)系，除采用剖視外，還大量采用虛線的表達方式，因此，圖面縱橫交錯的線條非常多。（4）連接板與板之間的焊縫一般不用畫出，只標注焊縫代號。但特殊的接頭形式和焊縫尺寸應(yīng)該用局部放大視圖來表達清楚，焊縫的斷面要涂黑，以區(qū)別焊縫和母材。（5）為了便于讀圖，同一零件的序號可以同時標注在不同的視圖上。1.焊接結(jié)構(gòu)圖的特點（1）一般鋼板與鋼結(jié)構(gòu)的總體尺寸相差772.焊接結(jié)構(gòu)圖的讀識方法

焊接結(jié)構(gòu)施工圖的讀識一般按以下順序進行：首先，閱讀標題欄，了解產(chǎn)品名稱、材料、重量、設(shè)計單位等，核對一下各個零部件的圖號、名稱、數(shù)量、材料等，確定哪些是外購件（或庫領(lǐng)件），哪些為鍛件、鑄件或機加工件；再閱讀技術(shù)要求和工藝文件，正式識圖時，要先看總圖，后看部件圖，最后再看零件圖；有剖視圖的要結(jié)合剖視圖，弄清大致結(jié)構(gòu)，然后按投影規(guī)律逐個零件閱讀，先看零件明細表，確定是鋼板還是型鋼；然后再看圖，弄清每個零件的材料、尺寸及形狀，還要看清各零件之間的連接方法、焊縫尺寸、坡口形狀，是否有焊后加工的孔洞、平面等。2.焊接結(jié)構(gòu)圖的讀識方法焊接結(jié)構(gòu)施工圖的讀識一般按以下順783.劃線

（1）劃線的基本規(guī)則（2）劃線的分類（3）基本線型的劃法3.劃線（1）劃線的基本規(guī)則79（1）劃線的基本規(guī)則①垂線必須用作圖法；②用劃針或石筆劃線時，針尖應(yīng)緊貼鋼尺移動；③圓規(guī)在鋼板上劃圓、圓弧或分量尺寸時，應(yīng)先打上樣沖眼，以防圓規(guī)尖滑動；④平面劃線應(yīng)先畫基準線，后按由外向內(nèi)，從上到下，從左到右的順序劃線原則。先畫基準線，是為了保證加工余量的合理分布，劃線之前應(yīng)該在工件上選擇一個或幾個面或線作為劃線的基準，以此來確定工件其它加工表面的相對位置。一般情況下，以底平面、側(cè)面、軸線或主要加工面為基準。（1）劃線的基本規(guī)則①垂線必須用作圖法；80（2）劃線的分類①平面劃線與幾何作圖相似，在工件的一個平面上劃出圖樣的形狀和尺寸，有時也可以采用樣板一次劃成。②立體劃線是在工件的幾個表面上劃線，即在長、寬、高三個方向上劃線。（2）劃線的分類①平面劃線與幾何作圖相似，在工件的一個平81（3）基本線型的劃法①直線的劃法直線長不超過1m可用直尺劃線。劃針尖或石筆尖緊抵鋼直尺，向鋼直尺的外側(cè)傾斜15～20°劃線，同時向劃線方向傾斜。直線長不超過5m用彈粉法劃線。彈粉線時把線兩端對準所劃直線兩端點，拉緊使粉線處于平直狀態(tài)，然后垂直拿起粉線，再輕放。若是較長線時，應(yīng)彈兩次，以兩線重合為準；或是在粉線中間位置垂直按下，左右彈兩次完成。直線超過5m用拉鋼絲的方法劃線，鋼絲取φ0.5～φ1.5mm。操作時，兩端拉緊并用兩墊塊墊托，其高度盡可能低些，然后可用90°角尺靠緊鋼絲的一側(cè)，在90°下端定出數(shù)點，再用粉線以三點彈成直線。②大圓弧的劃法放樣或裝配有時會碰上劃一段直徑為十幾米甚至幾十米的大圓弧，因此，用一般的地規(guī)和盤尺不能適用，只能采用近似幾何作圖或計算法作圖。大圓弧的準確劃法。已知弦長ab和弦弧距cd，先作一矩形abef，如圖3—5（a），連接ac，并作ag垂直于ac，如圖3—5（b），以相同份數(shù)（圖上為4等分）等分線段ad、af、cg，對應(yīng)各點連線的交點用光滑曲線連接，即為所畫的圓弧，如圖3—5（c）。大圓弧的計算法。計算法比作圖法要準確得多，一般采用計算法求出準確尺寸后再劃大圓弧。圖3—6為已知大圓弧半徑為R，弦弧距為ab，弦長為cg，求弧高（d為ac線上任意一點）。（3）基本線型的劃法①直線的劃法82（3）基本線型的劃法（3）基本線型的劃法83圖3-5大圓弧的準確畫法

圖3-6計算法作大圓弧

圖3-5大圓弧的準確畫法圖3-6計算法作大圓弧842放樣1.放樣的工具

2.放樣方法

3.放樣程序

4.實尺放樣過程舉例

2放樣1.放樣的工具851.放樣的工具（1）放樣平臺放樣臺是進行實尺放樣的工作場地，放樣臺要求光線充足，便于看圖和劃線。常用放樣臺有鋼質(zhì)和木質(zhì)兩種。鋼質(zhì)放樣臺是用鑄鐵或由厚12mm以上的低碳鋼板所制成，在鋼板連接處的焊縫應(yīng)鏟平磨光，板面要平，必要時，在板面涂上帶膠白粉，板下需用枕木或型鋼墊高。木質(zhì)放樣臺為木地板，要求地板光滑，表面無裂縫，木材紋理要細、疤節(jié)少，還要有較好的彈性。為保證地板具有足夠的剛度，防止產(chǎn)生較大的撓度而影響放樣精度，所以地板厚度要求為70～100mm，各板料之間必須緊密地連接，接縫應(yīng)該交錯地排列。表面要涂上二、三道底漆，待干后再涂抹一層灰色的無光漆，以免地板反光刺眼，同時該面漆可對各種色漆都能鮮明地襯出。（2）量具放樣使用的量具有鋼卷尺、90°角尺、鋼直尺、平尺等。（3）其他工具常用的工具有劃針、圓規(guī)、地規(guī)、粉線等工具。1.放樣的工具（1）放樣平臺放樣臺是進行實尺放樣的工作862.放樣方法

（1）實尺放樣根據(jù)圖樣的形狀和尺寸，用基本的作圖方法，以產(chǎn)品的實際大小劃到放樣臺的工作稱為實尺放樣。（2）展開放樣把各種立體的零件表面攤平的幾何作圖過程稱為展開放樣。（3）計算機光學(xué)放樣用計算機光學(xué)手段（比如掃描），將縮小的圖樣投影在鋼板上，然后依據(jù)投影線進行劃線。2.放樣方法（1）實尺放樣根據(jù)圖樣的形狀和尺寸，用基873.放樣程序

放樣程序一般包括結(jié)構(gòu)處理、劃基本線型和展開三個部分。結(jié)構(gòu)處理又稱結(jié)構(gòu)放樣，它是根據(jù)圖樣進行工藝處理的過程。一般包括確定各連接部位的接頭形式、圖樣計算或量取坯料實際尺寸、制作樣板與樣桿等。劃基本線型是在結(jié)構(gòu)處理的基礎(chǔ)上，確定放樣基準和劃出工件的結(jié)構(gòu)輪廓。展開是對不能直接劃線的立體零件進行展開處理，將零件攤開在平面上。3.放樣程序放樣程序一般包括結(jié)構(gòu)處理、劃基本線型和展開三884.實尺放樣過程舉例

（1）識讀施工圖（2）結(jié)構(gòu)放樣4.實尺放樣過程舉例（1）識讀施工圖89（1）識讀施工圖①弄清產(chǎn)品的用途及一般技術(shù)要求。該產(chǎn)品為冶煉爐爐殼主體，主要是保證足夠的強度，尺寸精度要求并不高。因為爐殼內(nèi)還要砌筑耐火層，所以連接部位允許按工藝要求作必要的變動。②了解產(chǎn)品的外部尺寸、質(zhì)量、材質(zhì)和加工數(shù)量等概況，并與本廠加工能力比較，確定或熟悉產(chǎn)品制造工藝?，F(xiàn)知道該產(chǎn)品外部尺寸和質(zhì)量都較大，需要較大的工作場地和大能力的起重設(shè)備。在加工過程中，尤其裝配焊接時翻轉(zhuǎn)次數(shù)盡量少。產(chǎn)品加工數(shù)量少，故裝配和焊接都不宜制作專用胎具。③弄清各部分投影關(guān)系和尺寸要求，并確定可變動和不可變動的部位及尺寸。（1）識讀施工圖①弄清產(chǎn)品的用途及一般技術(shù)要求。該產(chǎn)品為冶90圖3-7爐殼主體部件施工圖

圖3-7爐殼主體部件施工圖91（2）結(jié)構(gòu)放樣①連接部位Ⅰ、Ⅱ的處理②大尺寸構(gòu)件的處理③劃基本線型④展開放樣⑤樣板制作（2）結(jié)構(gòu)放樣①連接部位Ⅰ、Ⅱ的處理92①連接部位Ⅰ、Ⅱ的處理首先看Ⅰ部位，它可以有三種連接形式，如圖3—8所示，究竟選取哪種形式，工藝上主要從裝配和焊接兩個方面考慮。從裝配構(gòu)件看，因圓筒體大而重，形狀也易于放穩(wěn)，故裝配時可將圓筒體置于裝配臺上，再將圓錐臺（包括件②、件③）落于其上。這樣，三種連接形式除定位外，一般裝配環(huán)節(jié)基本相同。從定位考慮，顯然圖3—8（b）形式最為不利，而圖3—8(c)則較優(yōu)越。從焊接工藝性看，圖3—8（b）結(jié)構(gòu)不佳，因為內(nèi)環(huán)縫的焊接均處于不利位置，裝配后須依裝配時位置焊接外環(huán)縫，此時處于橫焊和仰面焊之間，而翻過來再焊內(nèi)環(huán)縫，不但須作仰焊，且受構(gòu)件尺寸限制，操作極為不方便。再比較圖3—8（a）和3—8(c)兩種形式，以圖3—8(c)形式較好。它的外環(huán)縫焊接時為平角焊，翻轉(zhuǎn)后內(nèi)環(huán)縫是處于平角焊位置，均有利于操作。綜合以上多方面因素，Ⅰ部位宜取圖3—8(c)形式連接。至于Ⅱ部位，因件③體積小重量輕，易于裝配、焊接，可采用施工圖所給形式即可。連接部分的處理結(jié)果如圖3—9所示。①連接部位Ⅰ、Ⅱ的處理首先看Ⅰ部位，它可以有三種連接形式，93圖3-8I部位連接形式分析

圖3-9錐臺結(jié)構(gòu)草圖

圖3-8I部位連接形式分析圖3-9錐臺結(jié)構(gòu)草圖94②大尺寸構(gòu)件的處理件①結(jié)構(gòu)尺寸較大，件②錐度較大，均不能直接整彎成形，需分為幾塊壓制，然后組對成形。根據(jù)尺寸a、b、ф1、ф2拼接方案如圖3—10所示。件①、件②各由四塊鋼板拼接而成，要注意組對接縫的部位應(yīng)按不削弱構(gòu)件強度和盡量減少變形的原則確定，焊縫應(yīng)交錯排列，且不能選在孔眼位置。至此，結(jié)構(gòu)放樣完成。②大尺寸構(gòu)件的處理件①結(jié)構(gòu)尺寸較大，件②錐度較大，均不能95圖3-10大尺寸零件拼接方式

圖3-10大尺寸零件拼接方式96③劃基本線型a確定放樣畫線基準。從該構(gòu)件施工圖看出，主視圖應(yīng)以中心線和爐上口輪廓為放樣畫線基準。準確地畫出各個視圖的基準線。b畫出構(gòu)件基本線型。件③在視圖上反映的是實形，可直接在鋼板上劃出。這是一個直徑為ф2的整圓。為了提高劃線的效率可以做一個件③的號料樣板，樣板上應(yīng)注明零件編號、直徑、材質(zhì)、板厚、件數(shù)等參數(shù)，如圖3—11所示。件①和件②因是立體形狀，不能直接劃出，需要進行展開放樣。③劃基本線型a確定放樣畫線基準。從該構(gòu)件施工圖看出，主視97圖3-11件③號料樣板

圖3-11件③號料樣板98④展開放樣a計算彎曲展開長。件①是圓柱體，展開后是一矩形，最簡單的辦法是計算出矩形的長和寬即可劃出。當彎曲件的板厚較小時，可直接按標注的直徑或半徑計算展開長，但當板厚大于1.5mm時，彎曲內(nèi)外徑相差較大，就必須考慮板厚對展開長度、高度以及相關(guān)構(gòu)件的接口尺寸的影響。板厚越大，對這些尺寸的影響也越大。考慮鋼板厚度而改變展開作圖的圖形處理稱為板厚處理?，F(xiàn)將一厚板卷彎成圓筒，如圖3—12（a）所示。通過圖可以看出纖維沿厚度方向的變形是不同的，彎曲后內(nèi)緣的纖維受壓而縮短，而外緣的纖維受拉而伸長。在內(nèi)緣與外緣之間必然存在彎曲時既不伸長也不縮短的一層纖維，該層稱為中性層，中性層的長度在彎曲過程中保持不變，因此可作為展開尺寸的依據(jù)，如圖3—12(b)所示。一般情況下，可以將板厚中間的中心層作為中性層來計算展開料，但如果彎曲的相對厚度較大，即板厚而彎曲半徑小，中心層會被拉長，計算出來的尺寸就會偏大。原因是中性層已偏離了中性層所致，這時就必須按中性層半徑來計算展開長了。中性層的計算公式如下R=r+kδ式中：R—中性層半徑，mm；

r—彎板內(nèi)彎半徑，mm；

δ—鋼板厚度，mm；

k—中性層偏移系數(shù)，其值如表4—9。④展開放樣a計算彎曲展開長。件①是圓柱體，展開后是一矩形99圖3-12圓筒卷彎的中性層a)圓筒中性層；b)圓筒采用中性層展開r/δ0.50.60.70.81.01.21.52.03.04.05.0＞5.0k0.370.380.390.400.420.440.450.460.460.470.480.50表3-9中性層偏移系數(shù)

圖3-12圓筒卷彎的中性層r/δ0.50.60.70.8100④展開放樣b可展曲面的展開放樣。如圖3—10所示，件②是圓錐臺體，是一種可展開表面，即立體的表面如能全部平整地攤平在一個平面上，而不發(fā)生撕裂或皺褶，這種表面稱為可展開表面。相鄰素線位于同一平面上的立體表面都是可展表面。如柱面、錐面等。如果立體的表面不能自然平整地展開攤平在一個平面上，即稱為不可展表面，如圓球和螺旋面等?？烧骨娴恼归_方法有平行線法、放射線法和三角形法三種。平行線展開法：展開原理是將立體的表面看做由無數(shù)條相互平行的素線組成，取兩相鄰素線及其兩端點所圍成的微小面積作為平面，只要將每一小平面的真實大小，依次順序地畫在平面上，就得到了立體表面的展開圖，所以只要立體表面素線或棱線是互相平等的幾何形體，如各種棱柱體、圓柱體等都可用平行線法展開。圖3—13為等徑90°彎頭的一段，先作其展開圖。④展開放樣b可展曲面的展開放樣。如圖3—10所示，件②是圓101圖3-1390°彎頭的展開

圖3-1390°彎頭的展開102④展開放樣按已知尺寸畫出主視圖和俯視圖，8等分俯視圖圓周，等分點為1、2、3、4、5，由各等分點向主視圖引素線，得到與上口線交點1′、2′、3′、4′、5′，則相鄰兩素線組成一個小梯形，每個小梯形稱為一個平面。延長主視圖的下口線作為展開的基準線，將圓周展開在展長線上得1、2、3、4、5、4、3、2、1各點。通過各等分點向上作垂線，與由主視圖1′、2′、3′、4′、5′上各點向右所引水平線對應(yīng)點交點連成光滑曲線，即得展開圖。放射線展開法：放射線法適用于立體表面的素線相交于上點的錐體。展開原理是將錐體表面用放射線分割成共頂?shù)娜舾扇切涡∑矫?，求出其實際大小后，仍用放射線形式依次將它們畫在同一平面上，就得所求錐體表面的展開圖。件②是一個圓錐臺，可采用放射線展開法展開，圖3—14是其展開過程。展開時，首先用已知尺寸畫出主視圖和錐底斷面圖（以中性層的尺寸畫），并將底斷面半圓周為若干等分，如6等分，見圖3—14所示；然后，過等分點向圓錐底面引垂線，得交點1～7，由1～7交點向錐頂S連素線，即將圓錐面分成12個三角形小平面，以S為圓心，S-7為半徑畫圓弧1-1，得到底斷面圓周長；最后連接1-S即得所求展開圖。④展開放樣按已知尺寸畫出主視圖和俯視圖，8等分俯視圖圓周，103圖3-14圓錐的展開

圖3-14圓錐的展開104④展開放樣三角形展開法：三角形展開是將立體表面分割成一定數(shù)量的三角形平面，然后求出各三角形每邊的實長，并把它的實形依次畫在平面上，從而得到整個立體表面的展開圖。圖3—15為一正四棱臺，現(xiàn)作其展開圖。畫出四棱臺的主視圖和俯視圖，用三角形分割臺體表面，即連接側(cè)面對角線。求1-5、1-6、2-7的實長，其方法是以主視圖h為對邊，取俯視圖1-5、1-6、2-7為底邊，作直角三角形，則其斜邊即為各邊實長。求得實長后，用畫三角形的畫法即可畫出展開圖。④展開放樣三角形展開法：三角形展開是將立體表面分割成一定數(shù)105圖3—15正四棱臺展開圖

圖3—15正四棱臺展開圖106⑤樣板制作展開圖完成后，就可以為下料制作樣板，下料樣板又稱為號料樣板，但不是必須的。如果焊接產(chǎn)品批量較大，每一個零件都去作圖展開其效率會太低，而利用樣板不僅可以提高劃線效率，還可避免每次作圖的誤差，提高劃線精度。就前述爐殼主體部件看，可以制作兩個號料樣板，一是件③的圓形樣板，如圖3—11所示。另一個是件②的扇形樣板。由于件②在結(jié)構(gòu)放樣時決定由4件拼成，因此該樣板是實際展開料的1/4，如圖3—16所示。樣板一般用0.5～2mm的薄鋼板制作，若下料數(shù)量少、精度要求不高，也可用硬紙板或油氈紙板制作。制作樣板時還應(yīng)考慮工藝余量和放樣誤差，不同的劃線方法和下料方法其工藝余量是不一樣的。除號料樣板外，還可制作用于檢驗件①、件②的卡形樣板，件①需要一個，件②需要兩個，如圖3—17所示。至此爐殼主體部件的放樣工作全部完成。⑤樣板制作展開圖完成后，就可以為下料制作樣板，下料樣板又107圖3-16圖3-10件②號料樣板展開圖

圖3-17用于檢驗零件制造精度的卡形樣板

圖3-16圖3-10件②號料樣板展開圖圖3-17用1083下料1.手工下料2.機械下料

3下料1.手工下料1091.手工下料（1）克切（2）鋸割（3）砂輪切割（4）氣割1.手工下料（1）克切110（1）克切克切所需克子（有柄），手工施加剪切力進行剪切，如3—18所示。它不受工作位置和零件形狀的限制，操作簡單、靈活,但產(chǎn)率低、勞動強度大，使用于少量的金屬下料。（1）克切克切所需克子（有柄），手工施加剪切力進行剪切，如111圖3-18克切

圖3-18克切112（2）鋸割它所用的工具是鋸弓和臺虎鉗。鋸割可以分為手工鋸割和機械鋸割，手工鋸割常用來切斷規(guī)格較小的型鋼或鋸成切口。經(jīng)手工鋸割的零件用銼刀簡單修整后可以獲得表面整齊、精度較高的切斷面。機械鋸割要在鋸床上進行，主要用于鋸切較粗的圓鋼、鋼管等，供機械加工車間和鍛造車間應(yīng)用。因此，機械切割在焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中應(yīng)用不多，由于其切口斷面形狀不變形而且整齊，所以有時也用切割小型型鋼。（2）鋸割它所用的工具是鋸弓和臺虎鉗。鋸割可以分為手工鋸割和113（3）砂輪切割砂輪切割是利用高速旋轉(zhuǎn)的薄片砂輪與鋼材摩擦產(chǎn)生的熱量，將切割處的鋼材熔化變成“鋼花”噴出形成割縫的工藝。砂輪切割可以切割尺寸較小的型鋼、不銹鋼、軸承鋼型材。切割的速度比鋸割快，但在切割過程中切口受加熱，割后性能稍有變化。型鋼經(jīng)剪切后的切口處斷面可能發(fā)生變形，用鋸割速度又較慢，所以常用砂輪切割斷面尺寸較小的圓鋼、鋼管、角鋼等。但砂輪切割一般是手工操作，灰塵很大，勞動條件很差，工作時應(yīng)采取適當?shù)姆缐m與排塵措施。圖3—19是砂輪切割機設(shè)備外形圖。鋼材由夾鉗夾緊，切割時開動手把上的開關(guān)，砂輪轉(zhuǎn)動，壓下手柄進行切割。壓下力不應(yīng)過大，以免砂輪片破碎，人不要站在切割方向，以免砂輪片損壞時飛出傷人。通常使用的砂輪片直徑為300～400mm，厚度為3mm，砂輪轉(zhuǎn)速為2900r／min，切割線速度為60m/s。為了防止砂輪片破碎，應(yīng)采用有纖維的增強砂輪片。（3）砂輪切割砂輪切割是利用高速旋轉(zhuǎn)的薄片砂輪與鋼材摩擦產(chǎn)生114

圖3-19砂輪切割機1-砂輪片；2-可轉(zhuǎn)夾鉗；3-底座；4-調(diào)修機構(gòu)；5-動力頭；6-手柄圖3-19砂輪切割機115（4）氣割①氣割的操作過程如下②金屬氣割應(yīng)具備下列條件（4）氣割①氣割的操作過程如下116①氣割的操作過程如下a開始氣割時，首先應(yīng)點燃割炬，隨即調(diào)整火焰。預(yù)熱火焰通常采用中性焰或輕微氧化焰，如圖3—20所示。b開始氣割時，必須用預(yù)熱火焰將切割處金屬加熱至燃燒溫度（即燃點），一般碳鋼在純氧中的燃點為1100～1150℃，并注意割嘴與工件表面的距離保持10～15mm如圖3—21（a）所示，并使切割角度控制在20～30°。c把切割氧氣噴射至已達到燃點的金屬時，金屬便開始劇烈的燃燒（即氧化），產(chǎn)生大量的氧化物（熔渣），由于燃燒時放出大量的熱使氧化物呈液體狀態(tài)。d燃燒時所產(chǎn)生的大量液態(tài)熔渣被高壓氧氣流吹走。這樣由上層金屬燃燒時產(chǎn)生的熱傳至下層金屬，使下層金屬又預(yù)熱到燃點，切割過程由表面深入到整個厚度，直到將金屬割穿。同時，金屬燃燒時產(chǎn)生的熱量和預(yù)熱火焰一起，又把鄰近的金屬預(yù)熱到燃點，將割炬沿切割線以一定的速度移動，即可形成割縫，使金屬分離。①氣割的操作過程如下a開始氣割時，首先應(yīng)點燃割炬，隨即調(diào)整117圖3-20火焰的選擇

圖3-21切割操作示意圖a)氣割間隙；b)氣割角度圖3-20火焰的選擇圖3-21切割操作示意圖118②金屬氣割應(yīng)具備下列條件a金屬的燃點必須低于其熔點，這是保證切割在燃燒過程中進行的基本條件。否則，切割時便成了金屬先熔化后燃燒的熔割過程，使割縫過寬，而且極不整齊。b金屬氧化物的熔點低于金屬本身的熔點，同時流動性應(yīng)好。否則，將在割縫表面形成固態(tài)熔渣，阻礙氧氣流與下層金屬接觸，使氣割不能進行。c金屬燃燒時應(yīng)放出較多的熱。滿足這一條件，才能使上層金屬燃燒產(chǎn)生的熱量對下層金屬起預(yù)熱作用，使切割過程能連續(xù)進行。d金屬的導(dǎo)熱性不應(yīng)過高。否則，散熱太快會使割縫金屬溫度急劇下降，達不到燃點，使氣割中斷。如果加大火焰能率，又會使割縫過寬。②金屬氣割應(yīng)具備下列條件a金屬的燃點必須低于其熔點，這是1192.機械下料（1）剪切（2）熱切割（3）沖裁2.機械下料（1）剪切120（1）剪切①斜口剪床②平口剪床③龍門剪床④圓盤剪床（1）剪切①斜口剪床121①斜口剪床斜口剪床的剪切部分是上下兩剪刀刃，刀刃長度一般為300～600mm，下刀片固定在剪床的工作臺部分，靠上刀片的上、下運動完成材料的剪切過程。為了使剪刀片在剪切中具有足夠的剪切能力，其上剪刀片沿長度方向還具有一定的斜度，斜度一般在10～15°的范圍。沿刀片截面也有一定的角度，其角度為75～80°，此角度主要是為了避免在剪切時剪刀片和鋼板材料之間產(chǎn)生磨擦。除此而外對于上、下剪刀刃的刃口部分也具有5～7°的刃口角，見圖3—22。由于上刀刃的下降將撥開已剪部分板料，使其向下彎、向外扭而產(chǎn)生彎扭變形，上刀刃傾斜角度越大，彎扭現(xiàn)象越嚴重。在大塊鋼板上剪切窄而長的條料時，變形更突出，如圖3—23所示。①斜口剪床斜口剪床的剪切部分是上下兩剪刀刃，刀刃長度一般為122圖3-22剪刀刃的角度1-上刀刃；2-下刀刃圖3-23斜口剪床剪切彎扭現(xiàn)象示意圖

圖3-22剪刀刃的角度圖3-23斜口剪床剪切彎扭現(xiàn)象123②平口剪床平口剪床有上下兩個刀刃，下刀刃固定在剪床的工作臺的前沿，上刀刃固定在剪床的滑塊上。由上刀刃的運動而將板料分離。因上下刀刃互相平行，故稱為平口剪床。上、下刀刃與被剪切的板料整個寬度方向同時接觸，板料的整個寬度同時被剪斷，因此所需的剪切力較大，如圖3—24所示。②平口剪床平口剪床有上下兩個刀刃，下刀刃固定在剪床的工作124圖3-24平口剪床剪切示意圖1-上刀刃；2-板料；3-下刀刃；4-工作臺；5-滑塊圖3-24平口剪床剪切示意圖125③龍門剪床龍門剪床主要用于剪切直線，它的刀刃比其它剪切機的刀刃長，能剪切較寬的板料，因此龍門剪床是加工中應(yīng)用最廣的一種剪切設(shè)備。如Q11-13×2500。剪板機型號的含義如下③龍門剪床龍門剪床主要用于剪切直線，它的刀刃比其它剪切機126④圓盤剪床圓盤剪床上的上下剪刀皆為圓盤狀。剪切時上下圓盤刀以相同的速度旋轉(zhuǎn)，被剪切的板料靠本身與刀刃之間的磨擦力而進入刀刃中完成剪切工作，見圖3—25所示。圓盤剪床剪切是連續(xù)的，生產(chǎn)率較高，能剪切各種曲線輪廓，但所剪板料的彎曲現(xiàn)象嚴重，邊緣有毛刺，一般適合于剪切較薄鋼板的直線或曲線輪廓。④圓盤剪床圓盤剪床上的上下剪刀皆為圓盤狀。剪切時上下圓盤127圖3-25圓盤剪床工作簡圖1-上圓盤刀刃；2-板料；3-下圓盤刀刃圖3-25圓盤剪床工作簡圖128（2）熱切割①數(shù)控氣割②等離子弧切割③光電跟蹤氣割（2）熱切割①數(shù)控氣割129①數(shù)控氣割數(shù)控氣割是利用電子計算機控制的自動切割，它能準確地切割出直線與曲線組成的平面圖形，也能用足夠精確的模擬方法切割其它形狀的平面圖形。數(shù)控氣割的精度很高，其生產(chǎn)率也比較高，它不僅適用于成批生產(chǎn)，而且也更適合于自動化的單位生產(chǎn)。數(shù)控氣割是由數(shù)控氣割機來實現(xiàn)的，該機主要由兩大部分組成：數(shù)字程序控制系統(tǒng)（包括穩(wěn)壓電源、光電輸入機、運算控制小型電子計算機等）和執(zhí)行系統(tǒng)（即切割機部分）。數(shù)控氣割機的工作原理和程序是：首先對切割零件的圖樣進行分析，看零件圖線是由哪幾種線型組成，并分段編出指令。再將這些指令連接起來并確定出它的切割順序，將順序排成一個程序，并在紙帶上穿孔；再通過光電輸入機輸入給計算機。切割時，計算機將這些紙帶孔的含義翻譯并顯示出編碼，同時發(fā)出加工信息，由執(zhí)行系統(tǒng)去完成，即按程序控制氣割機進行切割，就可得到預(yù)定要求的切割零件。圖3—26為數(shù)控氣割機的原理方框圖。第Ⅰ是輸入部分，根據(jù)所切割零件的圖樣和按計算機的要求，將圖形劃分成若干個線段——程序，然后用計算機所能閱讀的語言——數(shù)字來表達這些圖線，將這些程序及數(shù)字打成穿孔紙帶，通過光電輸入機輸送給計算機；第Ⅱ部分是一臺小型專用計算機，根據(jù)輸入的程序和數(shù)字進行插補運算。從而控制第Ⅲ部分（氣割機），使割炬按所需要的軌跡移動。①數(shù)控氣割數(shù)控氣割是利用電子計算機控制的自動切割，它能準確130圖3-26數(shù)控氣割機工作原理方框圖

圖3-26數(shù)控氣割機工作原理方框圖131②等離子弧切割等離子弧切割是利用高溫高速等離子弧，將切口金屬及氧化物熔化，并將其吹走而完成切割過程。等離子弧切割是屬于熔化切割，這與氣割在本質(zhì)上是不同的，由于等離子弧的溫度和速度極高，所以任何高熔點的氧化物都能被熔化并吹走，因此可切割各種金屬。目前主要用于切割不銹鋼、鋁鎳、銅及其合金等金屬和非金屬材料。②等離子弧切割等離子弧切割是利用高溫高速等離子弧，將切口132③光電跟蹤氣割光電跟蹤氣割是一臺利用光電原理對切割線進行自動跟蹤移動的氣割機，它適用于復(fù)雜形狀零件的切割，是一種高效率、多比例的自動化氣割設(shè)備。光電跟蹤原理有光量感應(yīng)法和脈沖相位法兩種基本形式。光量感應(yīng)法是將燈光聚焦形成的光點投射到鋼板所劃線上（要求線粗一些，以便跟蹤），并使光點的中心位于所劃線的邊緣如圖3—27所示，若光點的中心位于線條的中心時，白色線條會使反射光減少，光電感應(yīng)電也相應(yīng)減少，通過放大器后控制和調(diào)節(jié)伺服電機，使光點中心恢復(fù)到線條邊緣的正常位置。③光電跟蹤氣割光電跟蹤氣割是一臺利用光電原理對切割線進行133圖3-27光電跟蹤原理圖

圖3-27光電跟蹤原理圖134（3）沖裁①沖壓件的工藝性②合理排樣③影響沖壓件質(zhì)量的因素④沖壓中材料的分離過程⑤沖壓模具分類（3）沖裁①沖壓件的工藝性135①