机械加工工序设计
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Zbmin=a min-bmax ; Zbmax=amax-bmin
式中：Zbmiห้องสมุดไป่ตู้ ——最小加工余量，Zbmax ——最大加工余量 a min ——前工序最小工序尺寸；bmin ——本工序最小工序尺寸 a max ——前工序最大工序尺寸；bmax ——本工序最大工序尺寸
566
基本余量或称公称余量
目录
7.5 机械加工工序设计 7.5.1 加工余量的确定 7.5.2 工序尺寸及其公差的确定 7.5.3 工艺尺寸链的计算
1
7.5 机械加工工序设计 7.5.1 加工余量的确定
1.加工余量的基本概念 加工余量是指加工时从加工表面上切除的金属 层总厚度。加工余量可分为工序余量和总余量。
(1)工序余量。工序余量是指某一表面在一道 工序中切除的金属层厚度，即相邻两工序的尺寸 之差，如图 1所示。
图3表示了工序尺寸公差与加工余量间的关系。 余量公差是加工余量的变动范围，其值为
Tzb=Zbmax-Zbmin=(a max-bmin)-( a min-bmax)=Ta +Tb
式中 Tzb——本工序余量公差 Ta——上工序尺寸公差 Tb——本工序尺寸公差
图3 工序尺寸公差与加工余量
666
(2)加工总余量
从手册查找或凭经验确定。
766
2.影响加工余量的因素 加工余量的大小对零件的加工质量、生产率和 经济性都有较大的影响。确定加工余量的基本原则 是在保证加工质量的前提下，尽量减少加工余量。 影响加工余量大小的因素有： 1）前工序加工面（或毛坯）的表面质量； 2）前工序（或毛坯）的工序尺寸公差； 3）前工序各表面相互位置的空间偏差； 4）本工序的安装误差，如定位误差和夹紧误差； 5）热处理后出现的变形。
7.5.2 工序尺寸及其公差的确定（续）
1266
例1.某零件孔的设计要求为
?100
? 0
0.035
，粗糙度
Ra值为0.8μm，毛坯为铸铁件，其加工工艺路线为：
毛坯 ——粗镗 ——半精镗 ——精镗 ——浮动镗。求
各工序尺寸。
解：通过查表或凭经验确定毛坯总加工余量与
其公差、工序余量以及工序的经济精度和公差值
2
对于外表面： Zb=a-b(图1a); 对于内表面： Zb=b-a(图1b) 式中 Zb——本工序的工序加工余量；
a ——前工序的工序尺寸；
b ——本工序的工序尺寸；
图1 工序余量（平面）
366
上述表面的加工余量为非对称的单边加工余量，
旋转表面（外圆和孔）的加工余量是对称加工余量，
对称加工余量是双边
7.5.2 工序尺寸及其公差的确定（续）
1166
3）求工序基本尺寸。从零件图上的设计尺寸开 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。最后一道工序的公差按 设计尺寸标注，其余工序尺寸公差按入体原则标注， 毛坯尺寸公差为双向分布。
基准不重合时的工序尺寸及其公差的计算在工 艺尺寸链中叙述。
加工余量。
对于轴， 2Zb=da-db 对于孔 ，2Zb=db-da 式中： Zb——半径上的加工余量
图2 工序余量（圆）
da ——前工序的加工表面直径；
db ——本工序的加工表面直径。
466
基本余量或称公称余量
由于毛坯制造和各个工序尺寸都存在着误差， 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，所得到的加工余量称为基本余量或称 公称余量。若以极限尺寸计算时，所得余量会出现 最大或最小余量，其差值就是加工余量的变动范围。 如图 1a 所示，以外表面单边加工余量为例，其值为
加工总余量是指零件从毛坯变为成品的整个加
工过程中，某一表面所切除金属层的总厚度，也即
零件上同一表面毛坯尺寸与零件设计尺寸之差，也
等于各工序加工余量之和。即
式中 Z总——总加工余量
n
? Z总 ? Zi i?1
Zi——第i 道工序的工序余量
n ——该表面总加工的工序数
总加工余量也是一个变动值，其值及公差一般
（见表1）。计算工序尺寸，结果列入表 1中。
7.5.2 工序尺寸及其公差的确定（续）
1366
工序名称
浮动镗 精镗
半精镗 粗镗 毛坯
数据确定 方法
表1 工序尺寸及公差的计算
工序加 工余量
0.1
0.5
2.4 5
8
查表确 定
基本工序尺 工序加工精度等级 工序尺寸及
寸
及工序尺寸公差
公差
100
H7(
? 0.035 0
1066
当工序基准、定位基准或测量基准与设计基准 重合，表面多次加工时，工序尺寸及公差的计算是 比较容易的。例如轴、孔和某些平面的加工，计算 只需考虑各工序的加工所能达到的精度。其计算顺 序是由最后一道工序开始向前推算，计算步骤为：
1）确定毛坯总加工余量和工序余量。 2）确定工序公差。最终工序尺寸公差等于设计 尺寸公差，其余工序公差按经济精度确定，查有关 手册。
966
7.5.2 工序尺寸及其公差的确定 零件的设计尺寸一般要经过几道工序的加工才 能得到，每道工序所应保证的尺寸叫工序尺寸，它 们是逐步向设计尺寸接近的，直到最后工序才保证 设计尺寸。工序尺寸及其公差的确定与工序加工余 量的大小、工序尺寸的标注以及定位基准的选择和 变换有着密切的联系。
7.5.2 工序尺寸及其公差的确定（续）
)
?
100
? 0.035 0
100-0.1=99.9
99.90.5=99.4
H8( ?00.054）
H10(
? 0.014 0
)
?
99.9
? 0.054 0
?
99.4
? 0.014 0
99.4-2.4=97
97-5=92 第一项为图样 规定尺寸，其
余计算得到
H13( ?0.054 )
0
±1.2
第一项为图样规定， 毛坯公差查表，其 余按经济加工精度
866
3.确定加工余量的方法 1）经验估计法。为了避免产生废品，所估计的 加工余量一般偏大。此法常用于单件小批生产； 2）查表修正法 (相关手册查取 )，应用比较广泛； 3）分析计算法。此法是根据一定的试验资料和 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。这种方法确定的 加工余量最经济合理，但需要全面的试验资料，计 算也较复杂，实际应用较少。
及入体原则定
?
97
? 0.054 0
?92 ? 1.2
尺寸计算公式见GB/T5847-2004
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式中：Zbmiห้องสมุดไป่ตู้ ——最小加工余量，Zbmax ——最大加工余量 a min ——前工序最小工序尺寸；bmin ——本工序最小工序尺寸 a max ——前工序最大工序尺寸；bmax ——本工序最大工序尺寸
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基本余量或称公称余量
目录
7.5 机械加工工序设计 7.5.1 加工余量的确定 7.5.2 工序尺寸及其公差的确定 7.5.3 工艺尺寸链的计算
1
7.5 机械加工工序设计 7.5.1 加工余量的确定
1.加工余量的基本概念 加工余量是指加工时从加工表面上切除的金属 层总厚度。加工余量可分为工序余量和总余量。
(1)工序余量。工序余量是指某一表面在一道 工序中切除的金属层厚度，即相邻两工序的尺寸 之差，如图 1所示。
图3表示了工序尺寸公差与加工余量间的关系。 余量公差是加工余量的变动范围，其值为
Tzb=Zbmax-Zbmin=(a max-bmin)-( a min-bmax)=Ta +Tb
式中 Tzb——本工序余量公差 Ta——上工序尺寸公差 Tb——本工序尺寸公差
图3 工序尺寸公差与加工余量
666
(2)加工总余量
从手册查找或凭经验确定。
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2.影响加工余量的因素 加工余量的大小对零件的加工质量、生产率和 经济性都有较大的影响。确定加工余量的基本原则 是在保证加工质量的前提下，尽量减少加工余量。 影响加工余量大小的因素有： 1）前工序加工面（或毛坯）的表面质量； 2）前工序（或毛坯）的工序尺寸公差； 3）前工序各表面相互位置的空间偏差； 4）本工序的安装误差，如定位误差和夹紧误差； 5）热处理后出现的变形。
7.5.2 工序尺寸及其公差的确定（续）
1266
例1.某零件孔的设计要求为
?100
? 0
0.035
，粗糙度
Ra值为0.8μm，毛坯为铸铁件，其加工工艺路线为：
毛坯 ——粗镗 ——半精镗 ——精镗 ——浮动镗。求
各工序尺寸。
解：通过查表或凭经验确定毛坯总加工余量与
其公差、工序余量以及工序的经济精度和公差值
2
对于外表面： Zb=a-b(图1a); 对于内表面： Zb=b-a(图1b) 式中 Zb——本工序的工序加工余量；
a ——前工序的工序尺寸；
b ——本工序的工序尺寸；
图1 工序余量（平面）
366
上述表面的加工余量为非对称的单边加工余量，
旋转表面（外圆和孔）的加工余量是对称加工余量，
对称加工余量是双边
7.5.2 工序尺寸及其公差的确定（续）
1166
3）求工序基本尺寸。从零件图上的设计尺寸开 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。最后一道工序的公差按 设计尺寸标注，其余工序尺寸公差按入体原则标注， 毛坯尺寸公差为双向分布。
基准不重合时的工序尺寸及其公差的计算在工 艺尺寸链中叙述。
加工余量。
对于轴， 2Zb=da-db 对于孔 ，2Zb=db-da 式中： Zb——半径上的加工余量
图2 工序余量（圆）
da ——前工序的加工表面直径；
db ——本工序的加工表面直径。
466
基本余量或称公称余量
由于毛坯制造和各个工序尺寸都存在着误差， 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，所得到的加工余量称为基本余量或称 公称余量。若以极限尺寸计算时，所得余量会出现 最大或最小余量，其差值就是加工余量的变动范围。 如图 1a 所示，以外表面单边加工余量为例，其值为
加工总余量是指零件从毛坯变为成品的整个加
工过程中，某一表面所切除金属层的总厚度，也即
零件上同一表面毛坯尺寸与零件设计尺寸之差，也
等于各工序加工余量之和。即
式中 Z总——总加工余量
n
? Z总 ? Zi i?1
Zi——第i 道工序的工序余量
n ——该表面总加工的工序数
总加工余量也是一个变动值，其值及公差一般
（见表1）。计算工序尺寸，结果列入表 1中。
7.5.2 工序尺寸及其公差的确定（续）
1366
工序名称
浮动镗 精镗
半精镗 粗镗 毛坯
数据确定 方法
表1 工序尺寸及公差的计算
工序加 工余量
0.1
0.5
2.4 5
8
查表确 定
基本工序尺 工序加工精度等级 工序尺寸及
寸
及工序尺寸公差
公差
100
H7(
? 0.035 0
1066
当工序基准、定位基准或测量基准与设计基准 重合，表面多次加工时，工序尺寸及公差的计算是 比较容易的。例如轴、孔和某些平面的加工，计算 只需考虑各工序的加工所能达到的精度。其计算顺 序是由最后一道工序开始向前推算，计算步骤为：
1）确定毛坯总加工余量和工序余量。 2）确定工序公差。最终工序尺寸公差等于设计 尺寸公差，其余工序公差按经济精度确定，查有关 手册。
966
7.5.2 工序尺寸及其公差的确定 零件的设计尺寸一般要经过几道工序的加工才 能得到，每道工序所应保证的尺寸叫工序尺寸，它 们是逐步向设计尺寸接近的，直到最后工序才保证 设计尺寸。工序尺寸及其公差的确定与工序加工余 量的大小、工序尺寸的标注以及定位基准的选择和 变换有着密切的联系。
7.5.2 工序尺寸及其公差的确定（续）
)
?
100
? 0.035 0
100-0.1=99.9
99.90.5=99.4
H8( ?00.054）
H10(
? 0.014 0
)
?
99.9
? 0.054 0
?
99.4
? 0.014 0
99.4-2.4=97
97-5=92 第一项为图样 规定尺寸，其
余计算得到
H13( ?0.054 )
0
±1.2
第一项为图样规定， 毛坯公差查表，其 余按经济加工精度
866
3.确定加工余量的方法 1）经验估计法。为了避免产生废品，所估计的 加工余量一般偏大。此法常用于单件小批生产； 2）查表修正法 (相关手册查取 )，应用比较广泛； 3）分析计算法。此法是根据一定的试验资料和 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。这种方法确定的 加工余量最经济合理，但需要全面的试验资料，计 算也较复杂，实际应用较少。
及入体原则定
?
97
? 0.054 0
?92 ? 1.2
尺寸计算公式见GB/T5847-2004
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