第5讲加工余量、工序尺寸及公差的确定

加工余量及工序尺寸和公差的确定一、加工余量的确定（一）加工余量的概念加工总余量：毛坯经机械加工而达到零件图的设计尺寸，毛坯尺寸与零件图的设计尺寸之差，即从被加工表面上切除的金属层总厚度。

工序余量：相邻两工序的尺寸差，即在某一工序所切除的金属层厚度。

某个表面的加工余量。

与加工该表面各工序余量之间有下列的关系：(8-1)式中——加工该表面的工序数；——加工总余量；——各工序余量。

工序余量又可以分为单边余量和双边余量。

单边余量：若相邻两工序的工序尺寸之差等于被加工表面任一位置上在该工序切除的金属层厚度。

双边余量：若加工回转表面时，在一个方向的金属层被切除时，对称方向上的金属层也等量地同时被切除掉，使相邻两工序的工序尺寸之差等于被加工表面任一位置上在该工序内切除的金属层厚度的两倍。

如图8-11所示。

图8-4-1 单边余量和双边余量基本余量、最大加工余量和最小加工余量a) b)图8-4-2 基本余量、最大余量和最小余量加工余量变化的公差等于上道工序的工序尺寸公差与本工序的工序尺寸公差之和。

即(8-2)各个加工余量与相应加工尺寸的关系如图8-4-3所示。

图8-4-3 加工余量与相应加工尺寸（二）影响加工余量的因素1.上道工序加工表面（或毛坯表面）的表面质量包括表面粗糙度高度和表面缺陷层深度；2.上道工序的尺寸公差3.上道工序的位置误差4.本工序的安装误差（三）确定加工余量的方法1. 计算法此法是根据一定的资料，对影响加工余量的各项因素进行分析计算，然后综合考虑计算出来的，多用于大批大量生产，计算公式如下：对双边余量：(8-3)对单边余量：(8-4)一般取2. 查表法以工厂的实际生产经验及工艺实践积累的有关加工余量的资料数据为基础，结合具体加工方法进行适当修正而得到加工余量的方法。

3. 经验法根据工艺人员的经验来确定加工余量的方法。

二、工序尺寸和公差的确定一般情况下，加工某表面的最终工序的尺寸及公差可直接按零件图的要求来确定。

确定加工余量、工序尺寸及其公差一、基本概念在由毛坯加工成成品的过程中，毛坯尺寸与成品零件图的设计尺寸之差就称为加工总余量（毛坯余量）；即为某加工表面上切除的金属层的总厚度。

相邻两工序的工序尺寸之差，即为后一道工序所切除的金属层厚度就称为工序余量。

旋转表面加工余量是从直径上考虑的，称为对称余量（双边余量）；平面的加工余量则是单边余量。

任何加工方法加工后的尺寸都会有一定的误差，因此需要确定各种加工方法的工序尺寸公差。

为了便于加工，对工序尺寸公差带一般都规定为“入体”（指向工件材料体内）的方向，即对于被包容面（如轴、键宽），工序尺寸公差带都取上偏差为零，即加工后的基本尺寸与最大极限尺寸相等。

对于包容面（如孔、键槽宽），工序尺寸公差带都取下偏差为零，即加工后的基本尺寸与最小极限尺寸相等。

毛坯尺寸的公差带常取对称偏差标注。

A、对于被包容面工序余量Z=上工序基本尺寸-本工序基本尺寸工序最大余量=上工序最大极限尺寸-本工序最小极限尺寸工序最小余量=上工序最小极限尺寸-本工序最大极限尺寸B、对于包容面工序余量Z=本工序基本尺寸-上工序基本尺寸工序最大余量=本工序最大极限尺寸-上工序最小极限尺寸工序最小余量=本工序最小极限尺寸-上工序最大极限尺寸二、加工余量的影响因素加工余量的大小对于工件的加工质量和生产率均有较大的影响。

加工余量过大，不仅增加了机械加工的劳动量，降低了生产率，而且增加材料、工具和电力的消耗，提高了加工成本。

若加工余量过粘，则既不能消除上工序的各种表面缺陷和误差，又不能补偿本工序加工时工件的装夹误差，造成废品。

因此，应当合理地确定加工余量。

确定加工余量的基本原则是：在保证加工质量的前提下越小越好。

三、确定加工余量的方法1、查表法2、经验估算法3、分析计算法四、确定工序尺寸及其公差零件图样上的设计尺寸及其公差是经过各加工工序后得到的。

每道工序的工序尺寸都不相同，它们是逐步向设计尺寸接近的。

为了最终保证零件的设计要求，需要规定各工序的工序尺寸及其公差。

加工余量工序尺寸与工序公差的确定加工余量是指在零件加工过程中为了保证零件尺寸精度而故意留下的一定尺寸余量。

而工序尺寸和工序公差的确定则是指在加工零件时，根据零件的设计要求和加工工艺，确定每个加工工序的尺寸和公差范围。

这两个问题在零件加工过程中起着非常重要的作用，对于保证零件的质量和精度具有至关重要的意义。

首先，我们来看看加工余量的作用。

在零件加工过程中，由于材料的变形、工艺的限制、加工设备的精度等因素，很难保证每个零件的尺寸都能精确到设计要求的尺寸。

因此，为了保证零件的尺寸精度，加工余量就显得非常重要了。

通过在零件尺寸上留下一定的余量，可以在后续的加工工序中进行修正，从而保证零件的最终尺寸能够达到设计要求。

同时，加工余量还可以在一定程度上弥补加工过程中可能出现的误差，提高零件的加工精度。

而工序尺寸和工序公差的确定则是在加工零件的每个工序中，根据零件的设计要求和加工工艺，确定每个工序的尺寸和公差范围。

这一步工作对于保证零件的加工精度和质量至关重要。

在确定工序尺寸和公差时，需要考虑到材料的性质、加工工艺的特点、加工设备的精度等因素。

只有合理确定了工序尺寸和公差，才能保证每个工序加工出来的零件都能满足设计要求，从而保证整个零件的质量和精度。

在实际的零件加工过程中，确定加工余量、工序尺寸和公差是一个比较复杂的工作。

首先，需要对零件的设计要求进行充分的了解和分析，明确每个尺寸的重要性和影响因素。

其次，需要对加工工艺和加工设备进行全面的评估，了解其加工精度和加工能力。

最后，需要根据实际情况，结合经验和技术，确定合理的加工余量、工序尺寸和公差范围。

在确定加工余量时，需要考虑到零件的材料、加工工艺和加工设备的精度等因素。

一般来说，对于精密零件，加工余量要尽量小，以减少修正工序的次数，提高加工效率和精度；而对于一般零件，加工余量可以适当放大，以提高加工的容错能力。

在确定工序尺寸和公差时，需要充分考虑到每个工序的加工精度和工艺特点，尽量减小工序间的误差传递，保证每个工序加工出来的零件都能满足设计要求。

工序尺寸及其公差的确定与加工余量大小，工序尺寸标注方法及定位基准的选择和变换有密切的关系。

下面阐述几种常见情况的工序尺寸及其公差的确定方法。

（一）从同一基准对同一表面多次加工时工序尺寸及公差的确定属于这种情况的有内外圆柱面和某些平面加工，计算时只需考虑各工序的余量和该种加工方法所能达到的经济精度，其计算顺序是从最后一道工序开始向前推算，计算步骤为：1 ．确定各工序余量和毛坯总余量。

2 ．确定各工序尺寸公差及表面粗糙度。

最终工序尺寸公差等于设计公差，表面粗糙度为设计表面粗糙度。

其它工序公差和表面粗糙度按此工序加工方法的经济精度和经济粗糙度确定。

3 ．求工序基本尺寸。

从零件图的设计尺寸开始，一直往前推算到毛坯尺寸，某工序基本尺寸等于后道工序基本尺寸加上或减去后道工序余量。

4 ．标注工序尺寸公差。

最后一道工序按设计尺寸公差标注，其余工序尺寸按“单向入体”原则标注。

例如，某法兰盘零件上有一个孔，孔径为，表面粗糙度值为R a0.8 μ m （图 3-83 ），毛坯为铸钢件，需淬火处理。

其工艺路线如表 3-19 所示。

解题步骤如下：（ 1 ）根据各工序的加工性质，查表得它们的工序余量（见表 3-19 中的第 2 列）。

（ 2 ）确定各工序的尺寸公差及表面粗糙度。

由各工序的加工性质查有关经济加工精度和经济粗糙度（见表 3-19 中的第 3 列）。

（ 3 ）根据查得的余量计算各工序尺寸（见表 3-19 中的第四列）。

（ 4 ）确定各工序尺寸的上下偏差。

按“单向入体”原则，对于孔，基本尺寸值为公差带的下偏差，上偏差取正值；对于毛坯尺寸偏差应取双向对称偏差（见表 3-19 中的第5 列）。

（二）基准变换后，工序尺寸及公差的确定在零件的加工过程中，为了便于工件的定位或测量，有时难于采用零件的设计基淮作为定位基准或测量基准，这时就需要应用工艺尺寸链的原则进行工序尺寸及公差的计算。

1 ．测量基准与设计基准不重合在零件加工时会遇到一些表面加工后设计尺寸不便于直接测量的情况。

加工余量、工序尺寸与工序公差的确定在工业制造中，加工余量、工序尺寸和工序公差的确定是非常重要的步骤。

这些参数的正确选择可以确保产品的质量和性能，并影响到生产效率和成本。

首先，加工余量是指在设计尺寸基础上增加的一小部分尺寸，以确保在加工过程中获得所需的精度和质量。

加工过程中，由于材料的变形、磨损和切削力产生的误差，零件的尺寸会发生变化。

因此，设计时要考虑到这些因素，给零件留出足够的加工余量，以实现最终尺寸的精确控制。

加工余量的确定需要综合考虑材料特性、加工方式和设备精度等因素，通常会根据经验进行选择。

其次，工序尺寸是指在工序中所需要的具体尺寸。

它根据产品的功能要求和设计要求来确定。

在制造过程中，通常会有多个工序，每个工序都有自己的尺寸要求。

工序尺寸的确定需要考虑到产品的装配、安装和使用等方面的要求，确保工序之间的配合和相互连接的准确度。

同时，还要考虑到不同材料的热胀冷缩系数，以保证产品在各种环境条件下的稳定性。

最后，工序公差是指在制造过程中允许的尺寸偏差范围。

由于加工方法和设备的限制，零件的尺寸不可能完全精确符合设计要求。

因此，在每个工序中都要设置一定的公差。

公差的确定需要综合考虑产品的功能要求、装配要求和材料的可变性等因素。

公差的范围决定了工序的控制难度和生产效率，范围过大会影响产品的精度和质量，范围过小会增加制造成本和难度。

综上所述，加工余量、工序尺寸和工序公差是工业制造中至关重要的参数。

它们的合理选择对于确保产品质量、提高生产效率和降低生产成本具有重要意义。

在确定这些参数时，需要考虑到材料特性、加工方式、设备精度、产品功能要求和装配要求等因素，并结合经验和实际情况进行综合分析和决策。

只有在合适的条件下，才能达到最佳的加工效果和产品性能。

加工余量、工序尺寸和工序公差是工业制造中重要的三个参数。

它们的选择直接影响产品的质量、性能和生产效率。

在制造过程中，合理确定这些参数非常关键，需要综合考虑多种因素。

第五节 工序尺寸及其公差的确定工序尺寸是加工过程中各个工序应保证的加工尺寸，其公差即工序尺寸公差。

正确地确定工序尺寸及其公差，是制订工艺规程的重要工作之一。

零件的加工过程，是毛坯通过切削加工逐步向成品过渡的过程。

在这个过程中，各工序的工序尺寸及工序余量在不断地变化，其中一些工序尺寸在零件图纸上往往不标出或不存在，需要在制定工艺过程时予以确定。

而这些不断变化的工序尺寸之间又存在着一定的联系，需要用工艺尺寸链原理去分析它们的内在联系，掌握它们的变化规律。

运用尺寸链理论去揭示这些尺寸之间的联系，是合理确定工序尺寸及其公差的基础。

一、工艺尺寸链的基本概念（一）尺寸链的定义下面先就图5—17所示零件在加工和测量中有关尺寸的关系，来建立工艺尺寸链的定义。

图 图 图5—17 a ）所示为一定位套，0A 与1A 为图样已标注的尺寸。

当按零件图进行加工时，尺寸0A 不便直接测量。

如欲通过易于测量的尺寸2A 进行加工，以间接保证尺寸0A 的要求，则首先需要分析尺寸1A 、2A 和0A 之间的内在关系，然后据此计算出尺寸2A 的数值。

又如图5—18 a ）所示零件，当加工表面C 时，为使夹具结构简单和工件定位稳定可靠，若选择表面A 为定位基准，并按调整法根据对刀尺寸2A 加工表面C ，以间接保证尺寸0A 的精度要求，则同样需要首先分析尺寸1A 、2A 和0A 之间的内在关系，然后据此计算出对刀尺寸2A 的数值。

我们将互相关联的尺寸（1A 、2A 和0A ）以一定顺序首尾相接排列成一封闭的尺寸组，称为零件的工艺尺寸链。

图5—17 b ）和图5-18 b ）所示，即为反映尺寸1A 、2A 、0A 三者关系的工艺尺寸链简图。

由上述两例可以看出，在零件的加工过程中，为了加工和测量的方便，有时需要进行一些工艺尺寸的计算。

利用工艺尺寸链就可以方便地对工艺尺寸进行分析计算。

（二）尺寸链的组成1． 环是指列入尺寸链中的每一个尺寸。

例如，图5-17（b ）中的1A 、2A 和0A 都称为尺寸链的环，尺寸链至少由三个环构成。