第七节加工余量的确定
加工余量的确定.
图3
由图可看出: 公称加工余量 = 前工序尺寸 - 本工序尺寸 最小加工余量=前工序尺寸的最小值 - 本工序尺寸的最大值 最大加工余量=前工序尺寸的最大值 - 本工序尺寸的最小值 工序加工余量的变动范围（最大加工余量与最小加工余量之差）= 前工序工序尺寸公差+ 本工序的工序尺寸公差
（二）总加工余量：总加工余量是指零件从毛坯变为成品的整个加工过 程中从某一表面所切除金属层的总厚度，也即零件毛坯尺寸与零件图 上设计尺寸之差。总加工余量等于各工序加工余量之和，即
z
zi
总
= zi
i =1
n
式中 n–––某一表面的工序（或工步）数目。
--第i道工序加工余量
图4
二、影响加工余量的因素
（一）前工序的工序尺寸公差（Ta）。
（二）前工序形成的表面粗糙度和表面缺陷层深度（Ra+Da）。
（三）前工序形成的形状误差和位置误差（△x、△w）。
（四）本工序的装夹误差（εb）。
三、确定加工余量的方法
(一）查表修正法 (目前应用最广）
（二）经验估计法 (只适用于单件、小批生产）
（三）分析计算法 (目前应用较少）
余量为单边余量
图1
2、旋转表面：
对于轴：Z=da-db 对于孔：Z=db-da
余量为双边余量
图2
• 工序余量和工序尺寸及其公差的 计算公式： （轴） • Z=Zmin+Ta • Zmax=Z+Tb= Zmin+Ta +Tb • 式中 Zmin——最小工序余量 Zmax——最大工序余量 Ta——上工序尺寸的公差 Tb——本工序尺寸的公差
加工的概念
加工余量：在机械加工过程中，从加工表面切去的金属层厚度。
工件加工余量的确定
工序尺寸链及其计算
尺寸链的形式
按环的几何特征分：长度、角度、组合尺寸链。 按应用场合分：装配、工艺、零件尺寸链 。 按各环所处空间位置分：直线、平面、空间尺寸链 。
尺寸链的特性
封闭性：尺寸链必是一组有关尺寸首尾相接所形成的尺 寸封闭图。其中应包含一个间接保证的尺寸和若干个对此 有影响的直接获得的尺寸。 关联性：尺寸链中间接保证的尺寸即精度直接保证的尺 寸精度支配，且间接保证的尺寸精度必然低于直接获得的 尺寸精度。
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加工余量的确定
3）前工序的位置误差ρa。 工件上有些形位误差未包括在加工表面工序 尺寸公差范围之内,在确定加工余量时，须考虑它 们的影响，否则将无法去除上工序留下的表面缺 陷层。
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加工余量的确定
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工序尺寸链及其计算
尺寸链计算 ①正计算：已知组成环尺寸、公差求封闭环 尺寸公差的计算方式； ②反计算：已知封闭环尺寸、公差反求各组 成环寸、公差 ； ③中间计算： 已知封闭环及部分组成环的 尺寸、公差，求其余的一个或几个组成环尺寸、 公差 。
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4）本工序的装夹误差εb 如果本工序存在装夹误差（定位误差、 夹紧误差），在确定本工序加工余量时还 应考虑ε b的影响。
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加工余量确定方法
计算法 —— 采用计算法确定加工余量比较准确， 但需掌握必要的统计资料和具备一定的测量手段。 查表法 ——利用各种手册所给的表格数据，再结 合实际加工情况进行必要的修正，以确定加工余量。 此法方便、迅速，生产上应用较多。
加工余量的确定-模具制造技术-江苏通州中等专业学校
江苏省通州中等专业学校
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一、加工余量的基本概念
加工余量是指加工过程中从加工表面切去的金属 层厚度。加工余量可分为工序加工余量和总加工 余量。 工序加工余量是指某一表面在一道工序中所切除 的金属层厚度，它取决于同一表面相邻工序前后 工序尺寸之差。加工余量分为单面加工余量和双 面加工余量。如平面的加工，加工余量是单边余 量，它等于实际切除的金属层厚度。
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（2）锻件 经原型材下料，再通过锻造获得合理的几何形状和尺 寸的模具零件坯料，称为锻件毛坯。 ①锻造的目的 模具零件毛坯的材质状态如何，对于模具加工的质量 和模具寿命都有较大的影响，特别是模具中的工作零件， 大量使用高碳高铬工具钢．这类材料的冶金质量存在缺陷， 如存在大量的共晶网状碳化物，这种碳化物很硬也很跪、 而且分布不均匀，降低了材料的力学性能、恶化了热处理 工艺性能，降低了模具的使用寿命。只有通过锻造打碎共 晶网状碳化物，并使碳化物分布均匀，晶粒组织细化，才 能充分发挥材料的力学性能，提向模具零件的加工工艺性 和使用寿命。
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③锻件毛坯下料尺寸和锻件坯料尺寸的确定 a、计算锻件坏料的体积V坯， 式中， ——锻件的体积； K— 损耗系数，K=1.05～1.10、 锻件在锻造过程中的总损耗量包括烧损量、切头损耗、芯料损耗 三部分。为了汁等方便，总损耗量可按锻件质量的5％～10％选取。 在加热1～2次锻成，基本无鼓形和切头时，总损耗取5％、在加热次 数较多并有 定鼓形时，从损耗取10％。 b、计算锻件坏料的尺寸 理论圆棒料直径为D理 实际圆棒料的直径按现有棒料的直径规格选取，当D理比较接近 实际规格时，圆棒料的长度L实 应根据锻件毛坯的质量和选定的坯料 直径，查选棒料长度质量表确定。 计算完后应验证锻造比，如果缎造比不符合要求，应重新选取。
加工余量的确定
.
2．本工序加工时的装夹误差
装夹误差包括工件的定位误差和夹紧误差， 若用夹具装夹时，还有夹具在机床上的装夹误 差。这些误差会使工件在加工时的位置发生偏 移，所以加工余量还必须考虑装夹误差的影响
.
2．本工序加工时的装夹误差
用三爪自定心卡盘夹持工件外 圆磨削孔时，由于三爪自定心 卡盘定心不准，使工件轴线偏 离主轴旋转轴线e值，造成孔 的磨削余量不均匀。因此，为 确保上工序各项误差和缺陷的 切除，孔的直径余量应增加
2e。
.
1.3 确定加工余量的方法
（1）查表法 （2）经验估计法 （3）分析计算法
.
1.3 确定加工余量的方法
（1）查表法
根据各工厂的生产实践和试验研究积累的数据， 先制成各种表格，再汇集成手册。确定加工余量时 查阅这些手册，再结合工厂的实际情况进行适当修 改后确定。目前，我国各工厂广泛采用查表法。
包容面 Z=本工序基本寸– 上工序基本尺寸
.
加工总余量与工序余量的关系
▪ 工序尺寸都按“入体原则”标注极限偏差即被 包容面的工序尺寸取上偏差为零，包容面的工序 尺寸取下偏差为零 。
.
加工总余量与工序余量的关系
工序余量和工序尺寸及其公差的计算公式：
Z=Zmin+Ta Zmax=Z+Tb=Zmin+Ta+Tb Zmin——最小工序余量； Zmax——最大工序余量； Ta——上工序尺寸的公差； Tb——本工序尺寸的公差。
.
example
加工总余量与工序余量的 关系（适用于包容面和被 包容面）
Z0=Z1+Z2+…+ Z0——加工总余量（毛坯余 量）； Zi——各工序余量； n——工序数。
加工余量的确定
例:
第七节 机床设备与工艺装备的选择来自一、机床设备的选择1).机床的精度与工序要求的加工精度相适应 2).机床的规格与工件的外形尺寸相适应 3).机床的生产率与工件的生产类型要求相适应 4).机床应与工厂现有条件相适应
机床设备和工艺装备的选择不仅要考虑设备 投资的当前效益，还要考虑产品改型及转产的 可能性，应使其具有足够的柔性。
加工余量
单边余量 双边余量
（4）公称余量
公称余量是指相邻两 工序的基本尺寸之差。
（5）余量公差
Tz Zmax Zmin Ti Ti1
2. 影响加工余量的因素
1)、上工序的表面粗糙度和表面缺陷层（图7-24） 2)、上工序的尺寸公差（图7－25） 3)、上工序的形位误差（图7－26） 4)、本工序安装误差（图7-27)
三 、尺寸链的建立
1、确定封闭环
关键 要领
1、加工顺序或装配顺序确定后才 能确定封闭环。 2、封闭环的基本属性为“派生” ，表现为尺寸间接获得。
1、设计尺寸往往是封闭环。 2、加工余量往往是封闭环。
2、组成环确定
关键
1、封闭环确定后才能确定。 2、直接获得。 3、对封闭环有影响
尺寸链计算的关键：
工件上有些形位误差未包括在加工表面工序尺寸公 差范围之内,在确定加工余量时，须考虑它们的影响，否 则将无法去除上工序留下的表面缺陷层。
图7－26 轴的弯曲对加工余量的影响
如果本
工序存在 装夹误差 （定位误 差、夹紧 误差）， 在确定本 工序加工 余量时还 应考虑εb 的影响。
图7－27 三爪卡盘上的装夹误差
工序基本尺寸
0.3 IT7 0.021 25.00
0.8 IT10 0.084 25+0.3=25.3
加工余量的确定
加工顺序的安排 （1）切削加工顺序安排原则 1)先粗后精
粗精加工分开，按照粗加工—半精加工—精加 工—光整加工顺序。 2)先主后次 ①主要表面加工容易出废品，减少工时浪费。 ②次要表面安排在半精加工之后。 3)先面后孔 平面大而平整容易定位，利于保证相互位置精度。 4)先基面后其它 第一工序首先加工基面，再用精基面加工其它。
简单的工序（或工步）尺寸确定：
根据各工序（或工步）加工余量就可算出各工 序（或工步）的基本尺寸，“由后往前推” 其计算顺序是由最后一道工序（或工步）开始 向前推算。各中间工序（或工步）尺寸的公 差按加工方法的经济精度确定，并按“入体 原则”标注。
1.根据该表面的经济精度确定加工方法 2.查表确定工序余量和毛坯余量（查工艺手册） 3.查表（同1表）确定各工序尺寸公差等级和表面粗糙 度 4.计算工序尺寸，由后往前推算到毛坯尺寸， 孔的工序尺寸＝后道工序尺寸－后道工序余量 轴的工序尺寸＝后道工序尺寸＋后道工序余量 5.标注工序尺寸，终工序尺寸按照零件图标注，中间
2R 2(R - δ) 2δ
上工序留下的形状误差的影响
δ
R-δ R
轴的弯曲对加工余量的影响
旋转轴中心线 工件中心线
5)本工序加工时的安装误差εb
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e
2e
2.确定加工余量的方法
经验估算法 查表修正法 分析计算法
中间工序尺寸及公差的确定
采用“单向入体原则”来标注 包容面（孔）――单向正偏差标注，基本尺 ＋0.03 寸等于最小极限尺寸 如孔1000 被包容面（轴）——单向负偏差标注，基本 0 尺寸等于最大极限尺寸。 如轴 20－0.01 中心距离和毛坯尺寸按双向偏差标注 如100±0.5
7.5 加工余量的确定(理解)
图7-8c所示为对称结构的表面,其加工余 量为双边余量,即
图7 -8d、e所示为回转表面,其加工余量 是指直径上的双边余量,实际切削层厚度为 加工余量一半。
由于毛坯制造和各工序尺寸均有误差,各 工序实际切除的余量是变动的,所以加工余 量又分为公称余量、工序最大余量和工序 最小余量 。 相邻两工序的基本尺寸之差即
是工序余量 。 工序余量与工序尺寸及其公
差的关系如图7-9所示 。 余量的公差为
二、影响加工余量的因素
加工余量的大小对零件的加工质量和生产 率有较大影响 。 加工余量过大,必然增加机械 加工的劳动量,降低生产率,增加原材料、设备、 工具及电力的消耗。 加工余量过小,既不能消 除上工序的各种缺陷和误差,也不能补偿本工 序加工时工件的装夹误差,易造成废品 。 因此, 应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、查表修正法 2、经验估算法 3、分析计算法
形位误差ρa是指不由尺寸公差 Ti-1所控制 的形位误差。 如图7-11所示小轴,当轴线有 直线度误差ρa时,须在本工序纠正,因而直径 方向加工余量应增加2ρ a 。
4.本工序的装央误差εi
例如图7-12所示为用三爪自定心卡盘夹 持工件外圆磨削孔时,由于三爪自定心卡盘 定心不准,使工件轴线偏离主轴旋转轴线 e 值,造成孔的磨削余量不均匀 ,为了确保上下 工序各项误差和缺陷的切除,孔的直径余量 应增加2e。
影响加工余量因素如下:
1. 前道工序表面粗糙层和缺陷层厚度 Ha 本道工序必须把前道工序留下的表面粗
糙层及在表面留下的一层金属组织已遭破 坏的缺陷层全部切除,如图7-10所示 。
2.前道工序的尺寸公差 Ti-1 工序的基本余量中包括了前道工序的尺
工艺过程设计加工余量的确定
,a click to unlimited possibilities
汇报人：
目录
01 加 工 余 量 的 定 义 和 作用
03 加 工 余 量 的 确 定 方
法
05 如 何 减 少 加 工 余 量
02 加 工 余 量 的 影 响 因 素
04 加 工 余 量 对 工 艺 过 程的影响
Part Four
加工余量对工艺过 程的影响
对工件尺寸精度的影响
加工余量越小，工件尺寸 精度越高
加工余量越大，工件尺寸 精度越低
加工余量的合理选择可以 提高工件质量
加工余量的考虑可以避免 过切现象的发生
对工件表面质量的影响
加工余量过大：导致工件表面粗糙度增加，影响外观质量 加工余量过小：可能导致工件表面质量不稳定，容易出现缺陷 加工余量适中：有利于保证工件表面质量，提高产品合格率 加工余量对工件表面质量的影响与工艺过程的设计密切相关
切削用量：切削用量越大，加 工余量越大
刀具磨损：刀具磨损会影响加 工精度和表面粗糙度，从而影 响加工余量
Part Three
加工余量的确定方 法
经验估计法
定义：根据工艺人员的经验，结合相似产品的加工余量数据，对当前产品的加工余量进行估 计的方法。
适用范围：适用于缺乏精确计算手段或缺乏足够数据支持的情况。
对加工成本的影响
加工余量的大小直 接影响加工成本的 高低。
较大的加工余量需 要使用更多的材料、 能源和劳动力，因 此会导致加工成本 的增加。
相反，较小的加工 余量可以减少材料 、能源和劳动力的 消耗，从而降低加 工成本。
在工艺过程设计中 ，合理确定加工余 量对于控制加工成 本至关重要。
加工余量的确定
n
Z0 Z1 Z2 Z3 Zn Zi
i 1
为了便于加工，工序尺寸都按“入体原则”标注成极限偏差，即被包容 面的工序尺寸取上偏差为零；包容面的工序尺寸取下偏差为零。毛坯尺寸则 按双向布置上、下偏差。
① 公称余量。公称余量是指两相邻工序公称尺寸的差值，如图2-16所示， 被包容面和包容面的公称余量 Z 可用下式表示。
量之差，也等于本道工序的工序尺寸公差与上道工序的工序尺寸公差之和，
即
TZ Zmax Zmin Tb Ta
（a）被包容面（轴）
（b）包容面
（孔图） 2-16 工序余量与工序尺寸及其公差的关系
2．影响加工余量的因素 影响加工余量的因素比较复杂，其主要的影响因素有以下几个方面： ① 上道工序的表面粗糙度Ra和缺陷层厚度Da。 ② 上道工序的尺寸公差Ta。 ③ 上道工序的几何误差ρa。 ④ 本道工序的装夹误差 。 综合上述各种影响因素，加工余量的计算公式如下（参见图2-18所示）。
对于被包容面： Z=上道工序公称尺寸-本道工序公称尺寸 对于包容面： Z=本道工序公称尺寸-上道工序公称尺寸
（a）被包容面ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ轴）
（b）包容面
（孔图） 2-16 工序余量与工序尺寸及其公差的关系
② 余量公差。由于工序尺寸有公差，因此加工余量也必然在某一公差范
围内变化。如图2-16所示，余量公差的大小等于工序最大余量与工序最小余
机械制造工艺
单边余量：Zi Ra Da Ta a b 双边余量：Zi 2（Ra Da） Ta 2 a b
图2-18 单边余量与双边余量
3．确定加工余量的方法 确定加工余量的方法有以下3种。 经验估算法：根据工艺人员和工人的长期实际生产经验，采用类比法估计加工余量 的大小。该方法简单易行，但有时因经验所限，为防止余量不够产生废品，估计的余量 一般偏大。该方法多用于单件小批生产。 分析计算法：以一定试验资料和计算公式为依据，对影响加工余量的诸多因素进行 逐项分析计算，以确定加工余量的大小。该方法所确定的加工余量经济合理，但要有可 靠的实验数据和资料，计算比较繁琐，仅在贵重材料或大批大量生产中采用。 查表修正法：以有关工艺手册和资料所推荐的加工余量为基础，结合实际加工情况 进行修正，以确定加工余量的大小。该方法应用较广，查表时应注意表中数值是单边余 量还是双边余量。
数控机床加工余量的确定
实现加工余量的自动化控制，提高加工效率。
3
智能化决策
利用人工智能技术，实现加工余量的智能化决策 和控制。
谢谢观看
刀具寿命
刀具寿命较短时，需要较大的加工余量以避免刀具破 损。
刀具类型
不同类型的刀具具有不同的切削性能，因此需要根据 刀具类型确定合适的加工余量。
03
数控机床加工余量的优 化
优化目标与约束条件
优化目标
在满足加工精度和表面质量的前提下，最小化加工余量，提高加工效率。
约束条件
加工过程中的切削力、切削热、刀具磨损等因素需在可承受范围内，同时确保 加工过程的稳定性和可靠性。
优化算法的选择与应用
遗传算法
通过模拟生物进化过程中的遗传 机制，实现全局搜索最优解。适 用于多变量、非线性、离散型优 化问题。
粒子群算法
模拟鸟群、鱼群等生物群体的觅 食行为，通过个体间的信息共享 和协作，寻找全局最优解。适用 于连续型优化问题。
模拟退火算法
借鉴固体退火原理，通过随机搜 索和概率接受劣解，避免陷入局 部最优解。适用于多约束、非线 性优化问题。
04
数控机床加工余量的控 制
加工过程的实时监控
实时采集数据
通过传感器和监测设备，实时采集数控机床的加工数据，如切削 力、切削温度、刀具磨损等。
数据分析与处理
对采集到的实时数据进行处理和分析，以评估加工过程的稳定性 和预测余量变化。
异常检测与报警
通过实时监控系统，及时发现加工过程中的异常情况，如刀具磨 损过度、切削力异常等，并发出报警提示。
数控机床加工余量的确定
目录
• 数控机床加工余量概述 • 数控机床加工余量的计算 • 数控机床加工余量的优化 • 数控机床加工余量的控制 • 数控机床加工余量的未来发展
《加工余量的确定》课件
加工余量的作用
01
02
03
控制加工精度
通过合理确定加工余量， 可以保证工件的尺寸、形 状和位置精度，提高产品 质量。
提高生产效率
适当增大加工余量可以减 少加工次数和时间，提高 生产效率。
降低制造成本
合理控制加工余量可以减 少刀具磨损、降低能耗和 减少原材料消耗，从而降 低制造成本。
经验估算法 01
基于经验估算
02
这种方法主要依赖于工程师或技 术人员的经验，通过对比类似案 例或历史数据来估算加工余量。
优点：简单易行，快速得到结果 。
03
缺点：依赖于个人经验，可能存 在误差。
04
统计分析法
01
基于数据统计和分析
02
通过收集大量的加工数据，进行统计分析，找出加工余量与加工参数 之间的关系。
《加工余量的确定》 ppt课件
目录
• 加工余量概述 • 加工余量确定的方法 • 加工余量确定的影响因素 • 加工余量确定的实际应用 • 加工余量确定的发展趋势
01
加工余量概述
加工余量的定义
加工余量：在机械加工过程中，为了 去除工件上多余的材料或达到一定的 加工精度要求，而预先设定的材料去 除量。
切削液的选择
01 02 03 04
切削液的选择对加工余量的确定也有重要影响。
切削液具有冷却、润滑和清洗等作用，能够降低切削温度、减小切削 力和提高加工质量。
选择合适的切削液可以延长刀具的使用寿命，减小刀具的磨损和破损 ，从而合理地确定加工余量。
在选择切削液时，需要考虑工件材料、刀具材料、切削参数和切削条 件等因素。
03
优点：基于数据，较为客观。
加工余量的确定方法
加工余量的确定方法
加工余量是指在加工过程中，为了保证零件尺寸精度和形状精度，特意留下的一定尺寸差，一般为正值。
确定加工余量的方法有以下几种：
1. 根据经验法确定：根据过去的经验和加工零件的特点，确定适当的加工余量。
这种方法简单易行，但需要工人具备丰富的经验。
2. 根据公式法确定：根据零件的设计尺寸、材料特性、加工工艺，利用公式计算得出加工余量。
常见的公式有线性公式、面积公式和体积公式等。
3. 根据定额法确定：根据工艺定额和产品标准，确定加工余量。
这种方法适用于大批量生产，可以确保零件的一致性。
4. 根据测量法确定：先制作出一个初步尺寸较大的零件，然后通过测量零件尺寸并与设计尺寸进行比较，确定需要增加的加工余量。
这种方法需要较为精确的测量工具和技术。
无论采用何种方法确定加工余量，都需要考虑材料性能、工艺要求、设备精度等因素，以保证零件在加工过程中不仅符合设计要求，还能满足使用要求。
工件加工余量的确定课件
降低生产成本
减少刀具消耗
通过预留适当的加工余量，可以 延长刀具使用寿命，从而减少刀
具消耗成本。
降低能源消耗
减少加工时间、降低废品率等措施 有助于降低能源消耗，从而降低生 产成本。
提高设备利用率
通过合理控制加工余量，可以提高 设备的利用率，降低设备闲置成本 。
04
加工余量的计算公式 及实例
加工余量的计算公式
3. 总加工余量 = (0.1 - 0.05) / 2 + (0.1 - 0.05) / 2 * (1 + 1.2) = 0.8mm
根据上述公式，可计算出单边余量为
2. 粗加工余量 = (0.1 - 0.05) / 2 + 1.2 = 0.65mm
因此，在车削加工过程中，需要留出直径方向上至少为 0.8mm的余量才能满足要求。
01
02
03
定义
根据类似工件的实际加工 余量和相关参数进行类比 ，推算出当前工件的加工 余量。
优点
相对准确，适用于有类似 加工经验的数据参考。
缺点
需要收集大量数据，计算 过程可能较为复杂。
查表法
定义
根据预先制定的表格或图册，查询所需加工余量的数据。
优点
快速、简单、方便，可避免重复计算。
缺点
需要预先制定表格或图册，对于新类型的工件可能无法适用。
02
加工余量的确定需要考虑工件的 材质、加工设备、刀具、加工精 度和表面质量等因素。
加工余量的分类
工序余量
每道工序的加工余量称为工序余量。它是该工序中刀具切 除的金属层总厚度。
加工总余量
工件在某一道工序加工之前，按毛坯或半成品所预留的加 工余量称为加工总余量。
确定加工余量的方法
确定加工余量的方法加工余量是工艺设计中一个非常重要的参数，它决定了产品的尺寸精度、工艺可行性和生产效率等方面。
合理确定加工余量能够提高产品的质量和工艺水平，同时也能够避免由于尺寸不准确而导致的加工失误和产品质量问题。
本文将从常见的加工余量设计方法、加工余量的影响因素以及加工余量与工艺优化的关系等方面进行阐述。
一、常见的加工余量设计方法1. 经验法：经验法是根据以往的加工经验和产品质量要求来确定加工余量的方法。
这种方法的优点是简单、操作方便，但是缺点是依赖经验，无法为不同的工艺和产品提供准确的加工余量设计。
2. 数学模型法：数学模型法是通过建立加工过程的数学模型来确定加工余量的方法。
通过分析和计算各种力学、热力学和动力学等因素的作用，可以建立精确的加工余量计算模型，并根据产品的要求进行合理的加工余量设计。
3. 试验法：试验法是通过实验的方式来确定加工余量的方法。
通过试验可以直接观察和测量产品的尺寸变化，并根据试验结果来确定加工余量的大小。
4. 统计方法：统计方法是通过统计大量实际加工数据来确定加工余量的方法。
通过对实际加工数据的分析和处理，可以确定加工余量的统计分布规律，并根据产品的要求进行合理的加工余量设计。
二、加工余量的影响因素1. 加工材料的性质：加工余量的大小与加工材料的性质有关。
不同性质的材料，其加工余量的大小也不同。
材料的硬度、切削性能、热膨胀系数等都会对加工余量产生影响。
2. 加工方式和工艺参数：不同的加工方式和工艺参数对加工余量的大小有较大的影响。
例如，切削速度、进给量、刀具的磨损等都会对加工余量产生影响。
3. 产品的尺寸精度要求：产品的尺寸精度要求越高，加工余量应该相应增大。
否则，无法保证产品的尺寸精度。
三、加工余量与工艺优化的关系加工余量与工艺优化有着密切的关系。
合理确定加工余量可以提高产品的工艺水平和加工效率，同时也能够减少不必要的加工损失。
1. 提高产品的尺寸精度：加工余量的大小直接影响产品的尺寸精度。
确定加工余量
械
制
造
由图可以看出：公称加工余量是
技 术
相邻两工序基本尺寸之差；最小
加工余量是前工序最小工序尺寸
和本工序最大工序尺寸之差；最
大加工余量是前工序最大工序尺
寸和本工序最小工序尺寸之差。
工序加工余量的变动范围（最大
加工余量与最小加工余量的差值）
等于前工序与本工序两工序尺寸
学 习
公差之和。
任
务
机 确定加工余量
机械制造技术
学 习 任 务
机械制造技术
机 确定加工余量
械
制
造 技
一、加工余量的基本概念
术
加工余量是指加工过程中从加工表面切去的金属层厚度。加工余量可分为
工序（工步）加工余量和总加工余量。
工序（工步）加工余量是指某一表面在一道工序（工步）中所切除的金属 层厚度，它取决于同一表面相邻工序（工步）前后工序（工步）尺寸之差 （图2－27）。
习
（Ta），通常已包括了形状误差 ，所以影响工序加工余量的因素可归纳为以
任
下几项：
务
1、前工序的表面质量；
2、前工序的工序尺寸公差（Ta）；
3、前工序的位置误差；
4、本工序工件的安装误差。
机 确定加工余量
械 制 造 技 术
对不同的零件和不同的工序，上述误差的数值与表现形式也各有不同。在
决定工序加工余量时应区别对对待。例如，细长轴件易弯曲变形，母线直线
械
制
造
技
工序尺寸的公差带，一般规定在零件的“入体”方向，故对于被包容表面
术
（轴），基本尺寸即最大工序尺寸；而对于包容面（孔），则是最小工序尺
寸。毛坯尺寸的公差一般采用双向标注。
工件加工余量的确定
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工序加工余量和工序尺寸公差关系图
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加工余量的确定
• 意义：加工余量对零件的加工质量、生产 效率和生产成本均有较大影响。若零件的 加工余量过大，则增加工具材料的磨损， 并且增加了生产工时，降低了生产效率。 若零件的加工余量过小，则不能去除零件 表面额缺陷层和前工序的各种误差，或者 报废零件，因此加工余量要合理。
加工余量的确定 数 控 加 工 工 艺 的 制 定 加工余量是指加工过程中所切去的金属层厚度。 余量有工序余量和加工总余量（毛坯余量）之 分。 工序余量是相邻两工序的工序尺寸之差； 加工总余量（毛坯余量）是毛坯尺寸与零件图 样的设计尺寸之差。
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加工余量的确定
1、加工余量的确定
加工余量——加工过程中从加工表面切去材料层 厚度 工序（工步）余量—— 某一表面在某一工序（工 步）中所切去的材料层厚度。
Zb = a - b 式中 Z b——本工序余量； a —— 前工序尺寸； b —— 本工序尺寸。 ◎ 双边余量 实际切除的金属层厚度的2倍 ◎ 单边余量 实际切除的金属层厚度=加工余量
注意：提到被包容面的零件是轴类零件，包容面的零件是孔类零 件。
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工程余量、最大加工余量和最小加工余量的定义 由于毛坯制造和各个工序尺寸都存在着公差，加 工余量也是个变动值。当工序尺寸用基本尺寸计 算时，所得到的加工余量称为公称余量。 最大、小余量 被包容面：Zmax=amax — bmin
加工余量、工序尺寸及公差分布图
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确定加工余量的方法
确定加工余量的方法随着现代加工技术的不断发展，加工余量的确定变得越来越重要。
加工余量是指在加工过程中，为了保证加工精度和工件质量而留下的一定量的材料。
加工余量的大小直接影响到工件的精度和质量，因此在加工过程中合理确定加工余量非常重要。
本文将介绍几种常见的确定加工余量的方法。
一、经验法经验法是一种较为简单的方法，可以根据经验和实际情况来确定加工余量。
这种方法通常适用于一些简单的加工工件，如钻孔、车削等。
经验法的确定方式是根据工件的材料、尺寸和形状等因素来确定加工余量。
例如，对于一些硬度较高的材料，应该留下较大的加工余量，以保证工件的精度和质量。
二、计算法计算法是一种较为科学的方法，可以通过计算来确定加工余量。
这种方法通常适用于一些复杂的加工工件，如铸件、锻件等。
计算法的确定方式是根据工件的形状、尺寸、材料和工艺等因素来计算加工余量。
例如，对于一些复杂的铸件，可以通过计算来确定每个加工环节需要留下的加工余量。
三、试验法试验法是一种比较直观的方法，可以通过实际试验来确定加工余量。
这种方法通常适用于一些特殊的加工工件，如高精度零件等。
试验法的确定方式是在实际加工过程中留下一定量的加工余量，然后通过测量和检验来确定加工余量是否合适。
如果加工余量过大或过小，则需要进行相应的调整。
四、仿真法仿真法是一种比较先进的方法，可以通过计算机仿真来确定加工余量。
这种方法通常适用于一些高精度的加工工件，如航空航天零件等。
仿真法的确定方式是通过计算机模拟加工过程，然后根据模拟结果来确定加工余量。
这种方法可以大大提高加工精度和质量，同时也可以减少加工成本和时间。
总之，确定加工余量是加工过程中非常重要的一环。
不同的加工工件和加工要求需要采用不同的方法来确定加工余量。
通过合理确定加工余量可以提高工件的精度和质量，同时也可以减少加工成本和时间。
因此，在加工过程中一定要认真对待加工余量的确定工作。
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第七节加工余量的确定
工艺路线拟定后，需要确定工艺内容，各工序加工尺寸与公差，确定工序尺寸，需先确定加工余量。
一、加工余量的概念
加工余量是指加工过程中切除金属层的厚度。
完成某一工序所需切除的金属层厚度称为该工序的加工余量，简称工序余量。
从毛坯到成品的整个工艺过程中，所需切除的金属层厚度称为总加工余量。
总加工余量是同一加工表面各工序余量之和。
即
z总=聋五
式中Z总——总加工余量；
zi——第i道工序的工序余量；
N——加工该表面的工序数目。
图1—19知，工序加工余量等于前后工序的基本尺寸公差。
加工余量有双边余量和单边余量之分，平面的加工余量等于实际切削的金属层厚度，是单边余量。
外圆和孔等旋转表面加工余量是双边余量，实际切削的金属层厚度为加工余量数值的一半。
对于外表面Z6=A一B(图1—19(a))
对于内表面Z^=6一o(图l一19(b))
式中ZB——本工序的加工余量；
A——前工序的工序尺寸；
B——本工序的工序尺寸。
对于轴2ZB=dA一dB
(图1—19(C))
对于孔2ZB=db—dA
(图1—19(d))
式中2ZB——直径上的加工余量；
d。
——前工序的加工直径；
db——本工序的加工直径。
在制订工艺规程时，是根据各
工序的性质来确定工序的加工余
量，由此求出各工序尺寸。
由于加
工过程中各工序尺寸有制造公差，
所以实际切去的余量也是变化的。
因此。
加工余量又可分公称余量
最大余量和最小余量见图1-20所示
二、影响加工余量的因素
加工余量的大小，应按加工要求来定。
jjn-c具、电力等的消耗，提高了加工成本。
图1-20
此，应合理地确定加工余量。
加工余量过大，不仅浪费材料，降低生产率，而且增
j!jn-c余量过小，又不能修正误差，消除表面缺陷。
因
要正确地确定加工余量的大小，必须研究影
响最小加工余量大小的因素。
影响最dgJIlI余量的因素很多，主要有：
①前工序的表面粗糙度尺。
和表面缺陷层
日。
(图1—22)。
加工余量应能保证将它们切除。
为了使工件的加工质量逐步提高，每道工序都应
切到加工表面以下的正常金属组织。
②前工序加工中存在的几何形状误差(圆度、圆柱度)一般是控制在尺寸公差ra范围内。
因此，力n--r余量必须大于上工序的尺寸公差。
③前工序各表面相互位置的空间偏差，热处理产生的变形和尺寸胀缩等，用P(。
表示。
④本工序的安装误差￡6，安装误差除包括定位误差和夹紧误差外，还包括夹具本身的误差。
对于对称面加工2Z油≥咒+2(也+R。
)+2l巴+66 I
对于非对称而加工Z。
i。
≥咒+(巩+尺。
)+l P。
+￡6 I
对零件的不同工序，误差的表现形式也各有不同，无心磨削时，装夹误差可以略而不计，拉孔和浮动铰孔时，不能校正轴线偏斜等空间误差，且由于按自身定位而无安装误差；超精加工和抛光时，主要是减小表面粗糙度。
三、确定加工余量的方法
确定加工余量的方法有以下三种。
(1)计算法计算法是以一定的试验资料为依据，运用加工余量计算公式，对影响加工余量的各项因素进行分析和综合计算来确定加工余量的方法。
这种方法最经济合理，但需要积累比较全面的有关实验数据和资料。
(2>查表法根据生产实践和试验研究积累的资料制成表格，结合实际加工情况查表确
定加工余量。
这种方法应用比较广泛。
使用时要注意，查表数据要结合工厂实际加工情况进行修正。
(3)经验估计法依靠工艺人员和操作工人的实践经验来确定加工余量的方法。
此法估
计确定的加工余量一般偏大，常用于单件小批生产。
第八节工序尺寸及公差的确定
从毛坯转变成零件，是经过多道工序。
工序尺寸是零件的加工过程中各个工序应达到的尺寸。
确定工序尺寸及公差应依据设计尺寸、加工余量、尺寸关系和选定的基准等因素，计算得到。
一、工艺尺寸链
用调整法定距加工工件时，当工艺基准与设计基准不重合，工艺尺寸及偏差应按尺寸链原理进行换算。
1．工艺尺寸链的概念
在零件加工过程中，由相互连接的尺寸形成封闭尺寸系统，称为工艺尺寸链。
如图1—22
所示，轴向工艺尺寸链。
组成尺寸链的各尺寸称为尺寸链的环。
(1)封闭环在加工(或测量)过程中最后自然得到的尺寸称为封闭环，如图1—23中的Ao。
每个尺寸链中只有一个封闭环。
(2)组成环加工(或测量)过程中直接获得的环称为组成环。
它又分为：
①增环。
它是尺寸链中组成环，由于该环的变
动引起封闭环同向变动。
即其它组成环尺寸不变，
该环尺寸增大，封闭环随之增大。
②减环。
它是尺寸链中组成环，由于该环的变
动引起封闭环反向变动。
即其它组成环尺寸不变，
该环尺寸增大，封闭环随之减小。
如图1—23中A，。
2．工艺尺寸链的建立
图l一23小轴及其轴向工艺尺寸链图
应用工艺尺寸链解决实际问题的关键是找出工艺尺寸链。
．
(1)封闭环的确定在工艺尺寸链中，封闭环是加工过程中自然形成的尺寸，如图1—23 中的A。
但是，在同一零件加工的工艺尺寸链中，封闭环是随着零件加工方案的变化而变化。
如图l一23中，如果加工方案是先直接获得A2尺寸，再直接获得Ao尺寸，则A1尺寸为间接得到，即为封闭环。
(2)组成环的查找封闭环确定后接着要查找各个组成环。
方法是：从构成封闭环的两
表面开始，同步地按照工艺过程的顺序，分别向前查找该表面最近一次加工的加工尺寸，之后再进一步向前查找此加工尺寸的工序基准的最近一次加工时的加工尺寸，如此继续向前查找，直到两条路线最后得到加工尺寸的工序基准重合，至此上述尺寸系统即形成封闭轮廓，从而构成了工艺尺寸链。
以图1—24为例。
说明尺寸链建立的过程。
图示零件的轴向尺寸加工顺序是：以1面为基准加工2面得到尺寸A2；同样以1面为基准加工3面得到A1。
Ao尺寸为封闭环。
图l一24封闭环的判别示例
图l一25各种尺寸和偏差的关系
3．工艺尺寸链计算的基本公式
尺寸链的计算，是指计算封闭环与组成环的基本尺寸、公差及极限偏差之间的关系。
其计算方法有极值法和概率法。
生产中多采用极值法计算，下面介绍极值法计算的基本公式。
图1—25为尺寸链计算中各种尺寸和偏差的关系，表1—12列出了尺寸链计算所用的符号。