《机械制造工艺学》第二版 王先奎 课件机械制造工艺学ch4-3 工序余量

工序名称 研磨 精磨 粗磨 半精车 粗车 锻造
工序间 尺寸、公差 表面粗糙 （mm）
h5( 0 0.011 )
50 0 0.011
Ra0.04 Ra0.16 Ra1.25 Ra2.5 Ra16
h6( 0 0.016 ) h8( 0 0.039 )
h11( 0 0.16 ) h13( 0 0.39 )
2、计算各加工工序基本尺寸。 研磨后工序基本尺寸为50mm（设计尺寸）； 其它各工序基本尺寸依次为： 精磨 50mm＋0.01mm=50· 01mm 粗磨 50.01mm+0.1mm=50.01mm 半精车 50.11mm＋0.3mm=50.4lmm 粗车 50．4lmm＋1．lmm=51.51mm 毛坯 51.51mm十4.49mm=56mm
二、加工余量的确定
计算法 查表法 经验法
•l.计算法 在影响因素清楚的情况下，计算法是比 较准确 •2.查表法主要以工厂生产实践和实验研究积累的经 验所制成的表格为基础.这种方法方便、迅速，应 用广泛 •3.经验法由一些有经验的工程技术人员或工人根据 经验确定加工余量的大小。由经验法确定的加工余 量往往偏大。
例如
某轴直径为φ50mm，其尺寸精度要求为IT5，表 面粗糙度要求为Ra0.04um，并要求高频淬火，毛 坯为锻件，其工艺路线为：粗车-半精车-高频淬火 -粗磨-精磨-研磨。计算各工序的工序尺寸及公差 。 1、先用查表法确定加工余量。由工艺手册查 得：研磨余量为0.01mm，精磨余量为0.lmm，粗 磨余量为0.3mm，半精车余量为1.lmm，粗车余量 为4.5mm，由式（1-3）可得加工总余量为6.01mm ， 取 加 工 总 余 量 为 6mm ， 把 粗 车 余 量 修 正 为 4.49mm。
表 1－19 工序间尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸的确定
工序余 量 （mm） 0.01 0.1 0.3 1.1 4.49 工序间 经济精度 表面粗 糙度 Ra0.04 Ra0.16 Ra1.25 Ra2.5 Ra16 工序间尺寸 50 50+0.01=50.01 50.01+0.1=50.11 50.11+0.3=50.41 50.41+1.1=51.51 51.51+4.49=56

Байду номын сангаасZ
i 1
n
i
工序余量还可定义为 相邻两工序基本尺寸 之差。 工序余量有单边余量 和双边余量之分。 零件非对称结构的非 对称表面，其加工余 量一般为单边余量， 可表示为：
Z i li 1 li
零件对称结构的对称表面，其加工余量 为双边余量，可表示为：
2Z i li 1 li
3、确定各工序的加工经济精度和表面粗 糙 度 。 由 表 l-14 查 得 ： 研 磨 后 为 IT5 ， Ra0.04μm（零件的设计要求）；精磨后 选定为 IT6，Ra0.16μm；粗磨后选定为 IT8，Ra1.25μm；半精车后选定为IT11， Ra2.5μm；粗车后选定为IT13，Ra16μm 。 4、根据上述经济加工精度查公差表，将 查得的公差数值按"入体原则"标注在工 序基本尺寸上。查工艺手册可得锻造毛坯 公差为士2mm。
加工方法 粗车内外圆 精车内外圆 粗车端面 精车端面 钻 粗扩孔 精扩孔 粗铰 精铰 粗镗 精镗 磨外圆 磨内圆
Ry
15～100 5～40 15～225 5～54 45～225 25～225 25～100 25～100 8.5～25 25～225 5～25 1.7～15 1.7-15
Ha
4O～60 30～40 40～60 30～40 40～60 40～60 30～40 25～30 10～20 3O～50 25～40 15～25 20～30
被包容件的余量Zb包含上道工序工序尺 寸公差
TZ Z max Z min
Tb Ta
注意：
•一般情况下,工序尺寸的公差按“入体原则” 标注。 •对被包容尺寸（轴的外径，实体长、宽、 高），其最大加工尺寸就是基本尺寸，上偏 差为零
•对包容尺寸（孔的直径、槽的宽度）其最小 加工尺寸就是基本尺寸，下偏差为零。毛坯 尺寸公差按双向对称偏差形式标注
士2
50.010 0.016 50.110 0.039
50.410 0.16 51.510 0.39
Φ56 士 2
（二）工序余量的影响因素
•1.上工序的尺寸公差 Ta 上工序的尺寸公 差愈大，则本道工序的标称余量愈大。
•2.上道工序产生的表面粗糙度Ry （表面 轮廓最大高度）和表面缺陷层深度Ha 在 本道工序加工时，应将它们切除掉。
表 1-17 各种加工方法的表面粗糙度R y 和表面缺陷层H a 的数值（ m ）
加工方法 磨端面 磨平面 粗刨 精刨 粗插 精插 粗铣 精铣 拉 切断 研磨 超精加工 抛光
Ry
1.7～15 1.5～15 15～100 5～45 25～100 5～45 15～225 5～45 1.7～35 45～225 0～1．6 0～0.8 0.06～1.6
Ha
15～35 20～30 40～50 25～4O 50～60 35～50 4O～60 25～40 10～20 60 3～5 0.2～0.3 2～5
回转体表面（内、外圆柱面）的加工 余量为双边余量，对于外圆表面（图C ）其余量为：
2Z i d i 1 d i
对于内圆表面（图d）其余量为：
2Z i Di 1 Di
余量公差
由于工序尺寸有公差，所以加工余量也 必然在某一公差范围内变化。其公差大 小等于本道工序工序尺寸公差与上道工 序工序尺寸公差之和。 工序余量有标称余量（简称余量）、 最大余量和最小余量的分别。
第三节 加工余量、工序尺寸及公差 确定
加工余量概念 加工余量确定 工序尺寸与公差的确定

一、加工余量的概念
（一）总余量（毛坯余量）与工序余量 • 毛坯尺寸与零件设计尺寸之差称为加工总余量
•
•
每一工序所切除的金属层厚度称为工序余量
加工总余量和工序余量的关系:
Z 0 Z1 Z 2 Z n
•由于这项误差会直接影响被加工表面与 切削刀具的相对位置，所以加工余量中 应包括这项误差。
综合上述各影响因素，可有如下余量 计算公式： l）对于单边余量
Z min Ta RY Ha | ea b |
2）对于双边余量
Z min Ta / 2 Ry Ha | ea b |
三、工序尺寸与公差的确定
•1)确定各加工工序的加工余量 •2)从终加工工序开始，即从设计尺寸开始，到第一 道加工工序，逐次加上每道加工工序余量，可分别 得到各工序基本尺寸（包括毛坯尺寸） •3)除终加工工序以外，其它各加工工序按各自所采 用加工方法的加工经济精度确定工序尺寸公差（终 加工工序的公差按设计要求确定） •4)填写工序尺寸并按"入体原则"标注工序尺寸公差
3．上工序留下的需要单独考虑的空间误差，用符号 表示ea •这里所说的空间误差是指轴线直线度误差和各种 位置误差等 •有的可能是上工序加工方法带来的，有的可能是 热处理后产生的，也有的可能是毛坯带来的，虽 经前面工序加工，但仍未得到完全纠正
4．本工序的装夹误差b • 装夹误差应包括定位误差和夹紧误差