工序尺寸与工序公差

一基准重合时工序尺寸与公差的确定

因此应尽量使测量基准和设计基准重合。
2．定位基准和设计基准不重合
例：如下图所示某零件高度方向的设计尺寸12-0.070，，生产中用调整法加工A,B,C面，前面工序A、B
面已加工好，本工序以A面定位基准加工C面。C面的设计基准（工序基准）为B面，定位基准为A面。
解题： 1）画尺寸链：如图b所示。 2）确定封闭环，增环和减环：
上例中若两孔的直径尺寸都取上限，即L1=40.002，L3=32.515时，L2做成L2 =54.5-0.087 时，则L1+L2+L3=126.93为中心距设计尺寸的下限尺寸
应用：为避免假废品的产生，发现实例尺寸超差时，应实测其他组成环的实际尺寸，然后在尺寸链中
重新计算封闭环的实际尺寸。
原因：测量基准和设计基准不重合，组成环环数愈多，公差范围愈大，出现假废品的可能性越大。
解算：
说明： 1) 本例把上工序镗孔和本工序磨孔的定位基准看作是同一中心线是近似要求，因为磨孔和镗孔是连两次装夹下完成，存在同轴度误差，若同轴度误差不是很小，则应将同轴度也作为一个组成环画在尺寸链中。
如本例中磨孔和镗孔的同轴度误差为0.05mm，在尺寸链中为0±0.025，建立下图所示的尺寸链：
3) 确定各工序的加工经济精度和表面粗糙度研磨：IT5，Ra0.04μm 精磨：IT6，Ra0.16μm 粗磨：IT8，Ra1.25μm 半精车：IT11，Ra2.5μm 粗车：IT13，Ra16μm
4）按入体原则标注工序尺寸和公差，查表毛坯公差为±2mm
下表是上面的计算结果和查表结果的汇总。
例：
下图所示的车床主轴箱，两孔Ⅲ、Ⅳ中心距
127
不便测量，只能用游标卡尺直接测量两孔内侧或外侧母线之间的距离来间接保证中心距之

工序余量与工序尺寸及其公差的关系余量公差

1．上工序留下的表面粗糙度值 R（Z 表面轮廓的最大高度）和表面缺陷层深度Ha
本工序必须把上工序留下的表面粗糙
度和表面缺陷层全部切去，如果连上一道
工序残留在加工表面上的表面粗糙度和表
面缺陷层都清除不干净，那就失去了设置
本工序的本意了。由此可知,本工序加工余
量必须包括 R z和 Ha这两项因素。
2．上工序的尺寸公差 Ta 由于上工序加工表面存在尺寸误差，本工序加工余量必须包括 Ta 项。
第三节加工余量与工序尺寸的确定
一、加工余量（一）概述用去除材料方法制造机器零件时，一
般都要从毛坯上切除一层材料之后最后才能制得符合图样规定要求的零件。
加工余量：毛坯上留作加工用的材料层，称为加工余量。
加工总余量余量工序余量单边余量：如图a）
双边余量：如图b）、c）
对于非对称表面，其加工余量用单边余量 Zb 表示。对于外圆与内圆这样的对称表面，其加工余量用双边余量2 Zb表示。
3．Ta 值没有包括的上工序留下的空间位
置误差 e a
工件上有一些形状误差和位置误差是没
有包括在加工表面的工序尺寸公差范围之内
的。在确定加工余量时，必须考虑它们的影
响，否则本工序加工将无法全部切除上工序
留在加工表面上的表面粗糙度和缺陷层。
4．本工序的装夹误差 b
如果本工序存在装夹误差 b（包括定位误差、夹紧误差），则在确定本工序加工余量时还应考虑
由于工序尺寸有偏差，各工序实际切除的余量值是变化的，故工序余量有：
公称余量（简称余量）；最大余量和最小余量。例：
工序余量与工序尺寸及其公差的关系
余量公差：Tz=Zmax-Zmin=Ti+Ti-1 例：

加工余量工序尺寸与公差

原则
公差配合的选择应满足使用要求，既要保证机器或部件的精度和性能，又要使其具有良好的经济效益。
公差配合类型选择依据
01
间隙配合
过盈配合
02
03
过渡配合
具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。孔的公差带在轴的公差带之上。
具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合。孔的公差带在轴的公差带之下。
可能具有间隙或过盈的配合。孔的公差带与轴的公差带相互交叠。
提高加工效率
优化切削参数、减少非切削时间等措施，提高加工效率，降低生产成本。
推动智能化发展
加强数字化基础设施建设、推广智能制造标准等举措，推动企业实现智能化转型，提升竞争力。
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1 2
关键零部件识别
通过对产品结构和功能进行深入分析，识别出对产品质量和性能有重要影响的关键零部件。
加工余量优化
针对关键零部件的加工特点和使用要求，合理优化加工余量，减少不必要的材料浪费和加工成本。
3
工序尺寸控制
通过精确控制各道工序的加工尺寸和公差范围，确保关键零部件的加工精度和一致性。
提升产品精度和稳定性经验总结
加工余量工序尺寸与公差
目录
• 加工余量概述 • 工序尺寸分析 • 公差配合原理及应用 • 加工余量、工序尺寸与公差关系探讨 • 实际应用举例与案例分析 • 未来发展趋势预测与挑战应对
01 加工余量概述
定义与作用
加工余量的定义
加工余量是指在加工过程中，为保证零件的加工精度和表面质量，在工序尺寸上预留的金属层厚度。
合理确定加工余量和工序尺寸方法论述
根据产品图纸和技术要求确定工序尺寸和公差等级；

第五节工序尺寸及其公差的确定

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。

工序尺寸

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。

工序尺寸

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。

工序尺寸公差-工艺尺寸链的计算

基准重合时工序尺寸与公差的确定1．确定各加工工序的加工余量2．从最后工序开始，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，得各工序基本尺寸（包括毛坯尺寸）。

3．除最后工序，其余工序按各自所采用加工方法的加工精度确定工序尺寸公差。

4．按入体原则标注工序尺寸一．工艺尺寸链（一）尺寸链定义：尺寸链：将相互关联的尺寸按一定的顺序联接成首尾相接的封闭图形。

工艺尺寸链：由单个零件在工艺过程中形成的有关尺寸的尺寸链。

（二）尺寸链的组成1. 环：组成尺寸链的每个尺寸A1、A2、、A32. 封闭环：在加工过程中间接得到的尺寸A2。

3. 组成环：在加工过程中直接得到的尺寸A1、A3。

增环：其余各组成环不变，此环增大使封闭环增大者。

减环：其余各组成环不变，此环增大使封闭环减少者。

具体判断：给封闭环任选一个方向，沿此方向转一圈，在每个环上加方向，与封闭环方向相同者为减环，相反者为增环。

(三)特点：1.寸链必须封闭2．尺寸链只有一个封闭环3．封闭环的精度低于组成环精度4．封闭环随组成环变动而变动(四)作法：1．找出封闭环2.从封闭环起，按工件表面上关系依次画出组成环，直到尺寸回到封闭环起，形成一个封闭图形，组成尺寸链的组成环环数应是最少的。

3．相接原则，确定增环、减环。

二．尺寸链基本计算1．封闭环的基本尺寸=各组成环的基本尺寸的代数和-增环的基本尺寸之和-减环的基本尺寸之和2．封闭环的最大极限尺寸=所有增环的最大极限尺寸—所有减环的最小极限尺寸3．封闭环最小极限尺寸=所有增环的最小极限尺寸—所有减环的最大极限尺寸4．封闭环的上偏差=所有增环的上偏差之和—所有减环的下偏差之和5．封闭环的下偏差=所有增环的下偏差之和—所有减环的上偏差之和6．封闭环的公差=封闭环的最大极限尺寸—封闭环的最小极限尺寸=封闭环的上偏差—封闭环的下偏差=增环的公差之和+减环的公差之和=所有组成环的公差之和偏差确定：一般根据“入体”原则1）组成环为包容面时，下偏差为0，上偏差=公差2）组成环为被包容面时，上偏差为0，下偏差=公差。

工序余量与工序尺寸及其公差的关系余量公差

p245浮动镗精镗孔半精镗孔粗镗孔毛坯孔010524表77工序尺寸及公差的计算h8ra08ra125ra25ra16100100019999990599499424970975920工序名称工序间余量mm各工序经济精度经济精度mm表面粗糙工序间尺寸工序尺寸公差035定位基准或工序基准与设计基准不重合时工序尺寸及其公差的确定要通过尺寸链计算下一章讲述
b
的影响。为保证本工序能切除上工序留在加工表面上的表
面粗糙度缺陷层，本工序应设置的工序余量值为：
对于单边余量： Zb Ta Rz Ha ea b 对于双边余量： 2Zb Ta 2(Rz Ha ) 2 ea b
二、加工余量的确定确定加工余量有计算法、查表法和经验估计法等三种方法，分述如下： 1．计算法在掌握上述各影响因素具体数据的条件下，用计算法确定加工余量是比较科学的；可惜的是,目前所积累的统计资料尚不多，计算有困难，此法目前应用较少。
1 2
97-5=92.0
9212
定位基准或工序基准与设计基准不重合时工序尺寸及其公差的确定（要通过尺寸链计算，下一章讲述）。
例：设计尺寸为ø100H7的某箱体孔，加工工序为：粗镗-半精镗-精镗-浮动镗。请确定各工序尺寸及其公差。
解：由最后一道工序开始向前推。P245
表7－7 工序尺寸及公差的计算
工序名称工序间余量 /mm
各工序经济精度经济精度表面粗糙
/mm 度 /μm
工序间尺寸
工序尺寸公差
浮动镗
0.1
精镗孔
2．经验估计法加工余量由一些有经验的工程技术人员和工人根据经验确定。由于主观上有怕出废品的思想，故所估加工余量一般都偏大，此法只用于单件小批生产。 3．查表法此法以工厂生产实践和实验研究积累的数据为基础制定的各种表格为依据，再结合实际加工情况加以修正。用查表法确定加工余量，方法简便，比较接近实际，生产上广泛应用。注意粗加工余量，P245。

加工余量、工序尺寸与及公差的确定

差形式）。与零件公差的选择与标注有区别。（零件公
差的选择与标注按：公差等级、配合种类来确定上下偏差）。
工序余量示意图（图1-40） 1）轴类尺寸，毛坯 2）孔类尺寸：毛坯：
2.影响加工余量的因素： 1)上工序的尺寸公差参看图4-21（工序1
余量与毛坯精度有关） 2)上工序的粗糙度Ry和缺陷层Ha（表4-10） 3)上工序的空间误差ea（形状位置误差）
i 1
• 总余量不够，质量得不到保证
• 总余量太大，增加劳动量、消耗、成本
• 总余量与毛坯精度、生产类型、批量大小有关
机加械工余制量造的工确定艺与机床夹具
2．影响加工余量的因素
• 上道工序的表面质量（包括表面粗糙度Ha 和表面破坏层深度Sa）
• 前道工序的工序尺寸公差（Ta） • 前道工序的位置误差（ρa ） • 本工序工件的安装误差（εb） • 本工序的加工余量必须满足下式：
1、与设计尺寸有关的工序尺寸L01¨、L1¨。 2、中间工序尺寸（与余量有关）Z4、Z5、Z6 3、查找工艺尺寸链，画尺寸链图¨ （三）计算项目 1、确定公差与余量(经济精度与调整) 2、计算余量变动量，平均余量，平均工序尺寸。注：粗加工工序毛坯余量较大，可不计算。 3、按“入体”原则标注工序尺寸。
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。
⑴封闭环一定是工艺过程中间接保证的尺寸。
⑵封闭环公差值最大，它等于各组成环公差之和。
3）组成环——尺寸链除封闭外其余各环，组成环分为增环和减环。
⑴增环—该环变动引起封闭环同向变动。 ⑵减环—该环变动引起封闭环反向变动。
例：图4-22轴线弯曲造成的余量不均匀误差。各项位置误差造成的影响参看表4-11

工序尺寸及其公差的确定与加工余量大小

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

加工余量、工序尺寸与工序公差的确定加工余量、工序尺寸与工序公差的确定是制造过程中非常重要的环节。

这些参数的正确选择可以确保产品的质量和性能符合设计要求，同时也可以提高生产效率和减少成本。

首先，加工余量是指工件的最终尺寸与设计尺寸之间的差值。

加工余量的大小会直接影响到零件的相对尺寸和形状。

通常情况下，在加工过程中需要保留适当的加工余量，以确保加工后的尺寸与设计要求相符。

加工余量的选择需要考虑材料的收缩率、热胀冷缩等因素，并结合加工方法和机械设备的精度要求进行确定。

其次，工序尺寸是指在制造过程中每个工序中所需达到的尺寸要求。

在多道工序的加工中，每个工序所要求的尺寸有时会与前后工序有关。

因此，确定工序尺寸时需要考虑工序之间的配合要求，以确保各工序之间的相互协调和流畅。

最后，工序公差是指在加工过程中允许的尺寸偏差范围。

工序公差可以直接影响到产品的装配性能、运转精度和可靠性。

确定工序公差时需要综合考虑产品的功能要求、装配及使用条件、工艺能力等因素。

通常情况下，工序公差需要在确保产品质量和性能的前提下尽量缩小，以提高生产效率和降低成本。

总而言之，加工余量、工序尺寸和工序公差的确定是制造过程中十分重要的环节。

正确选择和确定这些参数，可以确保产品符合设计要求，同时提高生产效率和降低成本。

因此，在进行加工过程中，工程师和技术人员需要综合考虑多种因素，并依据实际情况进行合理的确定。

加工余量、工序尺寸与工序公差的确定是制造过程中非常重要的环节。

这些参数的正确选择可以确保产品的质量和性能符合设计要求，同时也可以提高生产效率和减少成本。

加工余量是在加工过程中需要保留的尺寸差值。

加工余量的大小会直接影响到零件的相对尺寸和形状。

加工过程中的各种因素，如材料的物理特性、工件的几何形状、加工方法的选择等都会影响到加工余量的确定。

首先，材料的收缩率是影响加工余量选择的重要因素。

不同材料的收缩率不同，加工后的尺寸会有所变化。

在设计零件时，需要预留一定的加工余量，以弥补加工过程中材料收缩产生的尺寸变化。

加工余量、工序尺寸及其公差的确定

61.51+4.49=66 第一项为图样规定，其余计算得
到
0
h5（ 0 .013）
h6（ 0 ）
0.019
h8（0
）
0.046
hll（0 ） 0.190
h13（ 0 ） 0.046
±2
第一项为图样规定，毛坯公差查表，其余按经济加工精度及入体原则定
Ra0.04 Ra0.16 Ra1.25 Ra1.5 Ra16
（3）确定各工序的经济精度及表面粗糙度按“入体原则”分配偏差查表: 研磨：IT 5(h5)0 0.011R0.a 0 4 m
精磨：IT 6(h6)0 0.016R0.a 2m 粗磨：IT 8(h8)0 0.039R0.a 8 m 半精车：IT 1(h 1 1)0 1 0.16R6.a 3 m 粗车： IT 1(h 3 1)0 3 0 .39R1a .5 2 m
2、影响加工余量的因素
综上所述，影响工序加工余量的因素可归纳为下列几点：
上道工序形成的表面粗糙度和表面缺陷层深度（Ra+Da）
上道工序形成的形状误差和位置误差（ ρa ）
上道工序的工序尺寸公差（Ta）
本工序的装夹误差（εb）
加工余量计算公式 P48
对双边余量：对单边余量：
Z b T a 2 (H a R a) 2ab
工序尺寸及其公差的确定实例2工序名称工序余量mm基本工序尺寸mm工序加工经济精度等级及工序尺寸公差表面粗糙度m工序尺寸及公差mm研磨00160h5ra004精磨01600016001h6ra016粗磨036001016011h8ra125半精车116011036041hllra15粗车4496041116151h13ra16锻造66151449662662数据确定方法查表确定第一项为图样规定其余计算得到第一项为图样规定毛坯公差查表其余按经济加工精度及入体原则定第一项为图样规定其余查表确定各工序的工序尺寸及公差的确定0013

机械制造工艺精品教案-加工余量、工序尺寸及工序公差的确定

课时：2课时教学课题：加工余量、工序尺寸及工序公差的确定教学目标：掌握加工余量的概念理解影响加工余量大小的因素掌握加工余量的计算方法。

教学重点：掌握加工余量的概念教学难点：理解影响加工余量大小的因素教具仪器：多媒体加工余量、工序尺寸及工序公差的确定工序（工步）余量有单边余量和双边余量之分。

通常平面加工属于单边余量（图5-25a，b），回转面（外圆、内孔等）和某些对称平面（键槽等）加工属于双边余量（图5-25c，d）。

双边余量各边余量等于工序（工步）余量的一半（图5-25c，d）。

最大余量、最小余量、平均余量、余量公差余量作为尺寸，也有基本尺寸，上、下偏差和公差，即有基本余量（余量基本尺寸），最大余量、最小余量和余量公差（余量变动量）。

其计算公式为（见图5-26）：基本余量：式（5－2）、（5－3)最大余量：（5-4）最小余量：（5-5）平均余量：（5-6）余量公差：（5-7）式中Z max,Z min-- 最大，最小余量；Z m-- 平均余量；T z-- 余量公差；a max,a min-- 前工序最大，最小极限尺寸；b max,b min-- 本工序最大，最小极限尺寸；a m-- 前工序平均尺寸；b m-- 本工序平均尺寸；T a-- 前工序尺寸公差；T b-- 本工序尺寸公差。

影响加工余量大小的因素最小余量构成加工余量主要取决于前一工序加工面（或毛坯面）的状态。

为保证本工序的加工精度，需将前一工序加工面（或毛坯面）的缺陷部分去除。

因此，最小加工余量应包括（参考图5-27）：1)上一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，其数值可参考表5-10 。

2)上一工序留下的形位误差e a。

3）本工序的装夹误差εb（包括定位误差和夹紧误差）。

这项误差直接影响被加工面对于切屑刀具的相对位置，因此也应该包含在最小余量之中。

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。

工序尺寸及公差的确定

工序尺寸是指某一工序加工应达到的尺寸，其公差即为工序尺寸公差，各工序的加工余量确定后，即可确定工序尺寸及公差。

零件从毛坯逐步加工至成品的过程中，无论在一个工序内，还是在各个工序间，也不论是加工表面本身，还是各表面之间，他们的尺寸都在变化，并存在相应的内在联系。

运用尺寸链的知识去分析这些关系，是合理确定工序尺寸及其公差的基础。

一、工艺尺寸链的概念及计算公式（一）工艺尺寸链的概念 1 ．尺寸链的定义在机器装配或零件加工过程中，由相互连接的尺寸形成的封闭尺寸组，称为尺寸链。

如图 3-78 所示，用零件的表面 1 定位加工表面 2 得尺寸 A1 ，再加工表面 3 ，得尺寸 A2 ，自然形成 A0 ，于是 A1 — A2 — A0 连接成了一个封闭的尺寸组（图 3-78b ），形成尺寸链。

在机械加工过程中，同一工件的各有关尺寸组成的尺寸链称为工艺尺寸链。

2 ．工艺尺寸链的特征（ 1 ）尺寸链有一个自然形成的尺寸与若干个直接得到的尺寸所组成。

图 3-78 中，尺寸A1 、 A2 是直接得到的尺寸，而 A0 是自然形成的。

其中自然形成的尺寸大小和精度受直接得到的尺寸大小和精度的影响。

并且自然形成的尺寸精度必然低于任何一个直接得到的尺寸的精度。

（ 2 ）尺寸链一定是封闭的且各尺寸按一定的顺序首尾相接。

3 ．尺寸链的组成组成尺寸链的各个尺寸称为尺寸链的环。

图 3-78 中 A 1 、 A 2 、A 0 都是尺寸链的环，它们可以分为：（ 1 ）封闭环在加工（或测量）过程中最后自然形成的环称为封闭环，如图 3-78 中的 A 0 。

每个尺寸链必须有且仅能有一个封闭环，用 A 0 来表示。

（ 2 ）组成环在加工（或测量）过程中直接得到的环称为组成环。

尺寸链中除了封闭环外，都是组成环。

按其对封闭环的影响，组成环可分为增环和减环。

①增环尺寸链中，由于该类组成环的变动引起封闭环同向变动，则该类组成环称为增环，如图 3-78 中的 A 1 ，增环用来表示。