机械加工余量手册

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机械加工余量手册

机械加工余量手册机械加工过程中，将工件上待加工表面的多余金属通过机械加工的方法去除掉，获得设计要求的加工表面，零件表面预留的（需切除掉的）金属层的厚度称为加工余量。

在机械加工过程中从加工表面切除的金属层厚度称为加工余量。

加工余量分为工序余量和加工总余量。

1、工序余量工序余量是指某一表面在一道工序中被切除的金属层厚度，即相邻两工序的工序尺寸之差。

由于工序尺寸有公差，实际上同一批工件所切除的余量是变化的，因此余量有基本余量（或称公称余量、名义余量）、最大余量和最小余量之分。

从加工表面是否具有对称性，工序余量还有单边余量和双边余量之分。

工序尺寸及公差一般均按“入体原则”标注，对被包容尺寸（如轴径），其公称尺寸即为最大工序尺寸，上极限偏差为0；对包容尺寸（如孔径，槽宽），其公称尺寸则为最小工序尺寸，下极限偏差为0。

对孔距类工序尺寸和毛坯尺寸，一般按对称偏差标注。

（1）工序余量的计算工序余量有单边余量和双边余量之分。

（2）基本余量、最大余量、最小余量及余量公差由于毛坯制造和零件加工时都有尺寸误差，因此加工余量也是个变动值。

当工序尺寸用基本尺寸计算时，所得的加工余量称为基本余量或公称余量。

最小余量是保证该工序加工表面的精度和质量所需切除的金属层最小厚度。

最大余量是该工序余量的最大值。

余量公差是加工余量的变动范围，等于最大余量与最小余量的差值，也等于前工序与本工序两工序尺寸公差之和。

工序尺寸公差带的布置一般都采用“单向、入体”原则，即对于被包容面（轴类），公差都标成下偏差，取上偏差为零，工序基本尺寸即为最大工序尺寸；对于包容面（孔类），公差都标成上偏差，取下偏差为零。

但是，孔中心距尺寸和毛坯尺寸的公差带一般都取双向对称布置。

2、加工总余量加工总余量是指由毛坯变为成品的过程中，在某加工表面上所切除的金属层总厚度，即毛坯尺寸与零件图设计尺寸之差2，也等于该表面各工序余量之和。

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生产中经常可见毛坯或者工件上除去的多余材料，这些材料被称为机械加工余量。

加工余量又被分为毛坯余量和工序间的余量这两种。

毛坯余量是指毛坯尺寸和零件图上设计尺寸的误差，又被称为加工总余量。

工序间余量指的是每道加工工序应该去除的余量，这个数值等于相邻两道工序的尺寸之差。

影响加工余量的因素
为了合理确定加工余量，首先必须了解影响加工余量的因素。

影响加工余量的主要因素有：
1、上工序的表面粗糙度Ra和表面缺陷层
为了保证加工质量，本工序必须将上工序留下的表面粗糙度，以及由于切削加工而在表面留下的一层组织已遭破坏的塑性变形层全部切除，如图1所示。

2、上工序的尺寸公差T
由于工序尺寸有公差，上工序的实际工序尺寸有可能出现最大或最小极限尺寸。

为了使上工序的实际工序尺寸在权限尺寸的情况下，本工序也可能留下的表面粗糙度和缺陷层切除，本工序的加工余量应包括上工序的公差。

3、工件各表面相互位置的空间偏差
工件有些形状和位置偏差不包括在尺寸公差的范围内，但这些误差又必须在本工序的加工中纠正，在本工序的加工余量中必须包括它。

如图2所示轴类零件，由于上工序轴线有直线度误差δ，本工序加工余量必须相应增加2δ.属于这一类偏差的有直线度、位置度、同轴度、平行度及轴线与端面的垂直度等。

机械加工余量手册

机械加工：机械加工是指通过一种机械设备对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程。

按加工方式上的差别可分为切削加工和压力加工。

加工余量：由毛坯变成成品的过程中，在某加工表面上切除的金属层的总厚度称为该表面的加工总余量。

每一道工序所切除的金属层厚度称为工序间加工余量。

对于外圆和孔等旋转表面而言，加工余量是从直径上考虑的，故称为对称余量（即双边余量），即实际所切除的金属层厚度是直径上的加工余量之半。

平面的加工余量则是单边余量，它等于实际所切除的金属层厚度。

在工件上留加工余量的目的是为了切除上一道工序所留下来的加工误差和表面缺陷，如铸件表面冷硬层、气孔、夹砂层，锻件表面的氧化皮、脱碳层、表面裂纹，切削加工后的内应力层和表面粗糙度等。

从而提高工件的精度和表面粗糙度。

加工余量的大小对加工质量和生产效率均有较大影响。

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，而且增加了材料、工具和电力消耗，提高了加工成本。

若加工余量过小，则既不能消除上道工序的各种缺陷和误差，又不能补偿本工序加工时的装夹误差，造成废品。

其选取原则是在保证质量的前提下，使余量尽可能小。

一般说来，越是精加工，工序余量越小。

机械加工余量：在机械加工过程中，为改变工件的尺寸和形状而切除的金属厚度称为加工余量。

为完成某一道工序所必须切除的金属层厚度，称为工序余量。

由毛坯变成成品的过程中，在某加工表面上所切除的金属层总厚度，称为总余量。

机械加工余量手册：《机械加工余量手册》是国防工业出版的一本图书，作者孙本绪、熊万武。

内容简介：手册中的主要内容包括毛坯的种类及其尺寸公差，加工余量和工序尺寸的计算，机械加工经济精度，毛坯余量和工艺结构要素及其工艺尺寸，工序间加工余量等。

目录：第一章毛坯及其尺寸公差第二章加工余量和工序尺寸的计算第三章机械加工经济精度第四章毛坯余量及工艺结构要素第五章工序间加工余量。

机械加工余量手册

机械加工余量手册1 标准概况GB/T 6414—2017《铸件尺寸公差、几何公差与机械加工余量》是铸造基础性标准之一。

本标准使用重新起草法，修改采用ISO8062-3: 2007《产品几何量技术规范（GPS）模制件尺寸和几何公差第3部分：铸件一般尺寸、几何公差和机械加工余量》。

本标准代替GB/T 6414—1999《铸件尺寸公差与机械加工余量》。

2 标准的主要内容2.1 标准的范围本标准适用于由各种铸造方法生产的铸件[1]。

2.2 术语和定义2.2.1 铸件公称尺寸机械加工前的毛坯铸件的设计尺寸，包括必要的机械加工余量。

2.2.2 铸件尺寸公差铸件允许尺寸的变动量。

公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之差的绝对值，也等于上偏差与下偏差之差的绝对值。

2.2.3 错型（错箱）由于合型时错位，铸件的一部分与另一部分在分型面处相互错开。

2.2.4 机械加工余量在毛坯铸件上为了随后可用机械加工方法去除铸造对金属表面的影响，并使之达到所要求的表面特征和必要的尺寸精度而留出的金属余量。

2.2.5 起模斜度为使模样容易从铸型中取出或型芯自芯盒脱出,平行于起模方向在模样或芯盒壁上的斜度。

2.3 尺寸标注除壁厚的尺寸标注（允许存在由两个尺寸组成的尺寸链）外，应避免链式尺寸标注。

2.4 倾斜要素2.4.1 在设计要求有斜度（如有起模斜度）的位置，应采用沿斜面对称分布的公差。

2.4.2 图样上一般应规定斜度是增加材料，还是减去材料，或取平均值，表示为：斜度+；斜度-；斜度±。

2.4.3 与图样上通用的斜度布置不同的特殊表面的斜度，应在该表面上单独标注，标注应符合GB/T 131的规定，例如。

2.4.4 对于要机械加工的尺寸，为了能获得成品尺寸，应采用“斜度+”，而不考虑图样上对斜度的通用技术要求。

2.5 公差等级铸件尺寸公差等级的代号为DCTG，即英文Dimensional Casting Tolerance Grade的缩写，公差等级分为16级，标记为DCTG1～DCTG16，见表1。

机械加工余量

机械加工余量机械加工余量，通常指零件在加工过程中留下的一定尺寸或形状偏差，它是为了确保零件在加工完成后符合设计要求，以便进行后续的装配、检测，防止零件因加工尺寸不足或过大而无法使用。

机械加工余量是一个重要的概念，对于机械加工工艺的控制和零部件设计起着十分关键的作用。

具体而言，机械加工余量有以下几个方面：1.设计时的余量在机械设计时，就要为加工余量留出一定的设计空间。

这主要包括对零件的几何形状、加工工艺、加工设备等进行考虑。

通常情况下，对于普通的零件，其形状偏差应控制在0.1mm以内，对于精密零件则要在0.01mm以内。

2.加工技术中的余量加工技术中的余量主要指在机床上进行切削或磨削过程中，由于刀具磨损、机床刚度等因素的影响，所导致的零件加工尺寸与设计尺寸的偏差。

在实际操作中，加工技术中的余量可以通过调整刀具切削角度或者加工速度等措施来进行控制。

3.热变形对加工余量的影响在加工加热敏感的金属材料时，由于加热时材料发生热膨胀，会导致加工余量发生偏差。

这时，加工人员可以通过调整加工参数、减少加热时间、加强冷却等方法来调整加工余量。

机械加工余量的控制非常重要，一定程度上，它也是衡量机械加工技术水平的重要标准。

而在实际应用过程中，如何掌握机械加工余量的大小和控制方法，影响着机械零件的质量和生产效率。

以下是一些有关机械加工余量控制的方法：1.合理选择切削工艺参数在进行机械加工时，加工人员应该合理选择切削工艺参数，包括切削速度、进给量、切削深度等方面，以达到减少加工余量的目的。

2.优化刀具设计优化刀具设计也是减小机械加工余量的重要方面。

合理的切削角度可以减少切削力和变形，从而控制加工余量。

此外，刀具的刃磨加工精度也需要达到精度级别，从而减小加工余量。

3.控制机床几何精度机床几何精度是影响加工余量的重要因素之一。

因为机床精度的影响，加工出来的零件在尺寸、直线度、平行度、垂直度等方面都会受到不同程度的影响，进而导致加工余量的产生。

机械精加工余量标准

直径余量 t1 1.5
2
2.5
3
3.5
4
5
端面余量 t2
1
1.5
1.5
2
2.5
3
4
公差 H0
0.15
0.20
0.30
0.40
0.45
0.5
0.6
4
(2) 套类、短轴类 1≤L/D≤2
直径（mm）
≤50
＞
＞
＞
＞
＞
50～100 100～200 200～300 300～400 400～500
直径余量 t1
0.8
7
(2) 套类、短轴类 1≤L/D≤2
直径 ≤50 ＞50～100 ＞100～200 ＞200～300 ＞300～400 ＞400～550
直径余量 1.5
2
2.5
3
4
5
端面余量
1
1
1.5
2
2.5
3
公差 0.15
0.20
0.25
0.3
0.4
0.5
(3) 圈类（D-d）/d≤0.2，L/D≤0.5
φL δφL δφ L δφL δφL δ
D≤300
1.5 1 0.2 2 1.5 0.2 2.5 1.5 0.3 3 2 0.3 3 2 0.3
300＜D≤700
2 1.5 0.3 2.5 1.5 0.3 2.5 1.5 0.3 3 2 0.3 3.5 2.5 0.4
700＜D≤1250 2.5 1.5 0.3 3 2 0.3 3 2 0.3 3.5 2.5 0.4 4 3 0.4
4.2.1 最小余量的计算公式:
对于外表面加工：Zbmin=aamin-abmax

加工余量

（1）、加工尾座体的底平面，粗糙度要求为Ra=1.6，采用粗铣—精铣—刮研。

粗铣余量2.7mm，精铣余量0.9mm，刮研余量0.15mm。

（2）、加工尾座体的两侧孔端面，粗糙度要求为Ra=3.2，采用粗铣—半精铣。

采用两次铣加工（粗、精铣）可以满足，粗铣余量取2mm，精铣余量取1mm。

（3）、加工尾座体的前侧面阶梯孔端面，粗糙度要求为Ra=6.3，采用粗铣—半精铣。

加工方法同上。

粗铣深度取1.5mm。

（4）、加工右侧小凸台，粗糙度要求为Ra=3.2，采用粗铣—半精铣。

粗铣余量取1mm，精铣余量取0.7mm。

（5）、加工Φ40H6孔，粗糙度要求Ra=0.4，采用粗镗—半精镗—精镗—浮动镗刀块精镗。

采用粗镗和半精镗、精镗和浮动镗刀块精镗的方式，故考虑分四次进行镗加工。

取粗镗双边余量3mm，半精镗双边余量1.5mm，精镗单边余量0.5mm，浮动镗刀块精镗的双边余量0.2。

（6）、加工肩Φ20H7的孔，粗糙度要求Ra=1.6，采用钻—扩—铰。

钻的单边余量为9mm，扩的单边余量为0.9mm，铰的单边余量为0.1mm。

（7）、加工Φ20H9的凸台孔，粗糙度要求Ra=3.2，采用钻—扩—铰。

钻的单边余量为9mm，扩的单边余量为0.9mm，铰的单边余量为0.1mm。

（8）、加工前侧面Φ10H9孔，粗糙度要求Ra=3.2，采用钻—铰。

采用钻—铰的加工方式，钻的单边余量为4.9mm，再铰加工即可满足要求。

（9）、加工两个阶梯孔，孔内壁粗糙度要求均为Ra=12.5，，采用钻Φ14大孔—钻Φ10小孔，锪出阶梯的加工方式。

（10）、加工Φ6H7后侧面孔和Φ6H7下表面底孔，粗糙度要求Ra=1.6，采用钻—铰。

一次钻不能满足要求，故采用钻—铰的加工方式，钻至直径Φ5.8，再铰加工。

（11）、加工M8和M5螺纹孔，由【7】213页M8螺纹孔：首先选用Φ7的麻花钻头进行钻加工，再用丝锥攻M8螺纹。

M5螺纹孔：首先选用Φ4.2的麻花钻头进行钻加工，再用丝锥攻M5螺纹。

机械加工余量选择表

φ100 以上者，壁厚 30 以下者，或长度为 300-600 者，用上限
长度超过以上界线6者.4 ，上限乘以系数 1.3 加工粗糙度不低于▽，端面留磨量 0.5
φ6 以下小孔研磨量表(七)
材料钢 45 T10A Cr12MoV
直径上留研磨量(毫米) 0.05-0.06
0.015-0.025 0.01-0.02
工件直径
工件长度L
（D）
≤ 101-25 251-32 321-45 451-60 601-800
100
0
0
0
0
长度上加工余量 2e
5
6
6
7
8
10
工件截面上加工余量（2a=2b）
≤10
4
4
5
5
6
6
11-25
4
4
5
5
6
6
26-50
4
5
5
6
7
7
51-100 5
5
6
7
7
7
101-200 5
5
7
7
8
8
201-300 6
7
7
8
8
9
301-450 7
7
8
8
9
9
451-600 8
8
9
9
10
10
平面、端面磨削加工余量表（五）
一、平面
宽度厚度
＜18 ＜ 19-30 200 31-50
平面每面磨量
＜100 0.3 0.3 0.4
工件长度 L
101-250 251-400
0.4
0.4
0.45

机械加工工艺-加工余量、工序尺寸及公差

（一）设计 1、合理的结构工艺性、加工精度、表面
粗糙等。 2、零件、部件、产品的三化程度（通用、
标准、系列）（二）先进的工艺及设备
1、毛坯 2、机加工 3、装配
（三）先进的管理：计划、准备、服务、技术、
质量、经济分析等。
提高机加工生产率的工艺途径：
（一）缩短t基 1、（V、F、ap）↑。 2、多刀、多刃、及单刀多件等。
加工余量、工序尺寸及公差的确定
一、加工余量的概念： 1.加工总余量和工序余量： 1）加工总余量Z0（毛坯余量）
n
Z0 Z1 Z2 Zn Zi i 1
其中：Z1与毛坯的制造精度有关（参看毛坯余量手册）
其余工序余量Zi——由相关工序的加工误差确定（上工序和本工序）
2)工序余量Zi——相邻两工序基本尺寸之差；
求：本工序工序尺寸L2（渗碳深度）分析：渗碳层保留深度L0 —单边值（图面尺寸）
渗碳深度L2—单边值。按尺寸链图，代入公式求解得：L2=0.7＋0.025
＋0.008
（四）、余量校核各工序中加工余量由查表及经验确定。因为各工序尺寸的公差存在，实际余量是变化的。例图1-49，
1、工艺路线 1）精车A面，由B处切断。 2）以A面定位，精车B面。 3）以B面定位，磨A面。 4）以A面定位，磨B面。
三、用图表法确定工序尺寸及余量适用于当零件同一方向尺寸较多的复杂情况。如：工序多，工序基准转换多，工序中基准不重合需用尺寸链计算，公差，余量确定复杂。步骤：（一）绘制加工过程尺寸联系图
1、画出工件简图，标注相关设计尺寸。 2、按加工工序列表填写工艺过程，画加工符号（箭头等）。（二）工艺尺寸链查找
尺寸链中封闭环只有一个，用L0表示。工艺尺寸链中的封闭环的定义见P.53倒10行。

机械加工余量等级大全【详述】

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本标准适用于磨削各类材料时的加工余量。

2．技术内容加工余量表（一）厚度4以上的平面磨削余量（单面）平面长度平面宽度200以下平面宽度200以上小于100 0.3 100-250 0.45 251-500 0.5 0.6 500-800 0.6 0.65 说明：1.二次平面磨削余量乘系数1.5 2.三次平面磨削余量乘系数2 3.厚度4以上者单面余量不小于0.5-0.8 4.橡胶模平板单面余量不小于0.7 毛坯加工余量表（二）3.2I:园棒类: (1)工件的大外径无公差要求，光洁度在▽以下，例：不磨外圆的凹模带台肩的凸模、凹模、凸凹模以及推杆、推销、限制器、托杆、各种螺钉、螺栓、螺塞、螺帽外径必须滚花者。

（毫米）工件直径（D）工件长度L 车刃的割刀量和车削二端面的余量(每件) <70 71-120 121-200 201-300 301-450 直径上加工余量≤32 1 2 2 3 4 5-10 33-60 2 3 3 4 5 4-6 61-100 3 4 4 4 5 4-6 101-200 4 5 5 5 6 4-6 1.6当D<36时并不适应于调头夹加工，在加工单个工件时，应在L上加夹头量10-15。

(2)工件的大外径有公差配合要求，光洁度在▽以上，例如：外圆须磨加工的凹模，挡料销、肩台须磨加工的凸模或凸凹模等。

（毫米）工件直径（D）工件长度L 车刃的割刀量和车削二端面的余量(每件) <50 51-80 81-150 151-250 251-420 直径上加工余量≤15 3 3 4 4 5 5-10 16-32 3 4 4 5 6 5-10 33-60 4 4 5 6 6 5-8 61-100 5 5 5 6 7 5-8 101-200 6 6 6 7 7 5-8 当D<36时，不适合调头加工，在加工单个零件时，应加夹头量10-15。

机械加工工序间余量

4、轴类零件粗加工余量
表9
加工直径零件长度 ≤30 ＞30-50 ＞50-120 ＞120-250 ＞250-500 ＞500-800 ＞800-1200 3 3.5 4 4 5 6 7 3.5 4 4 5 5 6 7 ≤18 ＞18-30 ＞30-50 ＞50-120 ＞120-250 ＞250-500 直 4 5 5 5 6 7 7 径余 5 5 5 6 7 7 8 量 5 5 6 6 7 8 8 a 5 5 6 6 7 8 8
说明：本表摘自《一般工艺规定及指导资料》P10 剪耗规定表
三、轴的加工余量 1、外圆柱表面加工路线及所能达到的精度和表面粗糙度表6
加工路线
尺寸精度
表面粗糙度 Ra μm
粗车粗车，半精车粗车，半精车，精车磨粗车，半精车，精车，细车（适用于有色金属及合金）粗磨，精磨精车，滚压粗车，半精车，粗磨，精磨，镜面磨削研磨超精加工抛光粗车，半精车，粗磨，精磨，镜面磨削精研磨粗研磨超精加工抛光
3、轴类零件采用热轧棒料时外径的选用表8
零件的长度与公称直径之比零件的公称直径毛坏直径 5 6 8 10 11 12 14 16 17 18 19 20 零件的公称直径 ≤4 ＞4-8 ＞8-12 ＞12-20 7 8 10 12 14 14 16 18 19 20 21 22 14 16 18 19 20 21 22 7 8 10 12 14 8 8 10 13 14 15 17 18 20 21 22 23 8 8 11 13 14 15 18 19 21 22 23 24 21 22 25 27 28 30 32 33 35 36 37 38 零件的公称直径毛坏直径 ≤4 ＞4-8 ＞8-12 ＞12-20 24 25 28 30 32 33 35 36 38 39 40 42 24 25 28 30 32 33 35 38 38 40 42 42 ≤4 ＞4-8 ＞8-12 ＞12-20 零件的公称直径毛坏直径 24 26 28 32 32 34 36 38 39 40 42 42 25 26 30 32 32 34 36 38 39 40 42 43 ≤4 零件的长度与公称直径之比＞4-8 ＞8-12 ＞12-20

机械加工工序余量计算方法

粗磨，精磨
精车，滚压
IT6-7
0.2-1.6
粗车，半精车，粗磨，精磨，镜面磨削
研磨
超精加工
抛光
0.1-0.4
9、螺旋齿轮及双曲线齿轮的精加工余量
10、圆锥齿轮的加工余量
11、蜗轮的精加工余量
12、齿轮孔的磨削加工余量
13、蜗杆的精加工余量
一、适用范围及选择原则
1、适用范围
适用于一般精度、刚性较好，没有相同工序（如：粗车，调质，半精车，淬火，粗磨，油煮定性，半粗磨，研磨）的零件，对于关健性精密零件（如：主轴，丝杆等）或刚性差的零件中关键性精密尺寸，由于需采用多次相同性质的加工，其加工余量应根据具体情况考虑，不能完全搬用
5
D≥100
4.5
5
5.5
6
说明：1、本表摘自《一般工艺规定及指导资料》
2、实体料d=0
3、轴件中心孔切除余量
表4
外径
中心孔d
（GB145）
中心孔切除
余量
外径
中心孔d
(GB145)
中心孔切除
余量
≤25
2
6.5
66-70
5
13.5
26-40
3
10.0
71-100
40-65
4
12.5
101
6
17.0
说明：1、本表摘自《机械加工余量实用手册》[表5-8]
普通车床
20-25
用钢料毛坯制造摩擦片、瓦尔片类零件
普通车床
20-25
同轴度允差小于0.06之精车零件
普通车床
20-25
套类零件
六角车床
30
说明：1、除表列零件类型外均不留卡头

机械制造工艺加工余量工序尺寸及公差

2) 工序余量 Z i —— 相邻两工序基本尺寸之差；
即上工序基本尺寸与本工序基本尺寸之差。非对称表面，单边余量。对称表面，双边余量。
Zi li 1 li
(图4-18a)
2Z i li 1 li (图b)
轴、孔的双边余量。
2Z i d i 1 d i
(图c、d) 2Z i Di Di 1
4）增减环的判定 a)用定义判定
b)箭头法判定(图1－46a)
一、直线尺寸链的基本计算公式：极法计算公式值 1、封闭环的基本尺寸
L0 Li
i 1
n 1
注：减环的基本尺寸为负值。 n——尺寸链总环数。 n－1——组成环环数。
或：L0 Li增－ Li减
i 1 m 1
m
n 1
L 1 、 L 3 —— 孔的半径尺寸，由前工序获
得。其公差值取直径公差的一半。
L 2 —— 孔 Ⅲ － Ⅳ 的内侧母线，由测量获
得尺寸。
L0——由L1 、L2 、L3间接获得尺寸，所
以是工艺尺寸链中的封闭环。
代入公式，计算结果：
L2=54.5-0.061
注意基准不重合例：加工阶梯表面C 图1－44
1、尺寸链的分类：设计尺寸链、工艺尺寸链、装配尺寸链等；又可分为直线尺寸链、平面尺寸链、空间尺寸链等；长度、角度尺寸链等。 2、尺寸链的构成： 1）尺寸环——尺寸链中的每一个尺寸称为尺寸链的环。 2）封闭环——间接获得的尺寸。例如：装配中的间隙，加工中非直接测量尺寸，设计中的相关尺寸等。
2.查表法（机械加工工艺手册）
3.经验法
三、工序尺寸和公差的确定
同一表面基准重合（或基准不变）多次
加工时的工序尺寸和公差。 1、确定余量（查表等） 2、计算各工序的基本尺寸（看表1-18） 3、按经济加工精度确定工序公差。