工序间余量、公差
一基准重合时工序尺寸与公差的确定
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
3-5加工余量、工序间尺寸及其公差的确定
例： 某车床主轴箱箱体的主轴孔的设计要求是：
180
，R 0.018
0.007
a
1.25m，试确定孔加工的加工方案及
工序尺寸。
解：从孔的最终要求 Ra 1.25m
T 0.018 (0.007) 0.025
可确定孔的终加工方法。
180 0.018 0.007
内孔表面加工方案及其经济精度
加工总余量与工序余量的关系
n
Z0 Z1 Z2 Zn Zi i 1
● 单边余量与双边余量
双边余量：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，即加工余量在直径方向上是对称
分布的，实际所切除的金属层厚度是直径上加工余量
的一半，故称为对称余量（即双边余量）。
双边余量
工序尺寸及 偏差
浮动镗
0.2
IT6 T=0.025
Φ180
180 0.018 0.007
精镗孔
0.6
IT7 T=0.04
Φ179.800 179 .800.040
半精镗孔
3.2
粗镗孔
6
毛坯孔
IT9 T=0.10 IT11 T=0.25
Φ179.200 Φ176.000
Φ168.000
179 .200.100
双边余量
轴
z1 2
50
0 0.011
z1 2
54
0 0.10
被包容尺寸
孔
z1
50
0.10 0
z1
2
54
0.011 0
2
包容尺寸
单边余量：对于平面的加工， 余量则是单边余量，它等于实 际所切除的金属层厚度。
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：
圆棒的尺寸公差,工序余量
圆棒的尺寸公差,工序余量
圆棒的尺寸公差和工序余量是制造过程中重要的考虑因素。
尺寸公差是指在设计和制造中允许的尺寸偏差范围，通常以加减公差的形式表示。
工序余量是在加工过程中为确保工件质量而加入的额外尺寸。
具体的圆棒尺寸公差和工序余量要根据具体的制造要求和标准来确定，以下是一些常见的示例：
1. 尺寸公差：圆棒直径的公差可根据国家或行业标准来确定，比如ISO 286-2或GB/T 1804等标准。
该标准规定了直径的公差带和公差等级，例如h7表示公差带，其范围内的杆直径公差为+0.014 mm至+0.036 mm。
2. 工序余量：工序余量是在加工过程中为考虑到材料及加工误差而加入的额外尺寸。
例如，在车削过程中，加工过程中可能存在振动、刀具磨损等因素，为确保工件符合设计要求，可以增加直径的工序余量。
需要注意的是，圆棒的尺寸公差和工序余量的具体数值和要求应根据产品设计图纸、制造标准以及实际加工情况来确定，建议在实际生产中充分考虑材料特性和加工精度要求，以确保产品的质量和性能。
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是指在零件加工过程中为了保证零件尺寸精度而故意留下的一定尺寸余量。
而工序尺寸和工序公差的确定则是指在加工零件时，根据零件的设计要求和加工工艺，确定每个加工工序的尺寸和公差范围。
这两个问题在零件加工过程中起着非常重要的作用，对于保证零件的质量和精度具有至关重要的意义。
首先，我们来看看加工余量的作用。
在零件加工过程中，由于材料的变形、工艺的限制、加工设备的精度等因素，很难保证每个零件的尺寸都能精确到设计要求的尺寸。
因此，为了保证零件的尺寸精度，加工余量就显得非常重要了。
通过在零件尺寸上留下一定的余量，可以在后续的加工工序中进行修正，从而保证零件的最终尺寸能够达到设计要求。
同时，加工余量还可以在一定程度上弥补加工过程中可能出现的误差，提高零件的加工精度。
而工序尺寸和工序公差的确定则是在加工零件的每个工序中，根据零件的设计要求和加工工艺，确定每个工序的尺寸和公差范围。
这一步工作对于保证零件的加工精度和质量至关重要。
在确定工序尺寸和公差时，需要考虑到材料的性质、加工工艺的特点、加工设备的精度等因素。
只有合理确定了工序尺寸和公差，才能保证每个工序加工出来的零件都能满足设计要求，从而保证整个零件的质量和精度。
在实际的零件加工过程中，确定加工余量、工序尺寸和公差是一个比较复杂的工作。
首先，需要对零件的设计要求进行充分的了解和分析，明确每个尺寸的重要性和影响因素。
其次，需要对加工工艺和加工设备进行全面的评估，了解其加工精度和加工能力。
最后，需要根据实际情况，结合经验和技术，确定合理的加工余量、工序尺寸和公差范围。
在确定加工余量时，需要考虑到零件的材料、加工工艺和加工设备的精度等因素。
一般来说，对于精密零件，加工余量要尽量小，以减少修正工序的次数，提高加工效率和精度；而对于一般零件，加工余量可以适当放大，以提高加工的容错能力。
在确定工序尺寸和公差时，需要充分考虑到每个工序的加工精度和工艺特点，尽量减小工序间的误差传递，保证每个工序加工出来的零件都能满足设计要求。
14-4 加工余量、工序间尺寸及公差的确定
TZ = Zmax – Zmin=Tb+Ta
TZ ：工序余量公差； Zmax ：工序最大余量；
本道工序基本尺寸
Zmin：工序最小余量； Tb：本道工序的工序尺寸公差；
上道工序基本尺寸
Ta：上道工序的工序尺寸公差。
12
加工方向
共51页
工序尺寸及偏差
一般情况下，工序尺寸的公差按“入体原 则”标注。即 ——对被包容尺寸(轴的外径、实际长、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。
机床夹具的选择主要考虑生产类型。 （1）单件小批量生产应尽量选用通用夹具； （2）大批大量生产时，应采用高生产效率的专 用机床夹具；
此外，夹具的精度应与零件的加工精度相适应。
42
共51页
3.刀具的选择
刀具的选择主要取决于： 工序所采用的加工方法 加工表面的尺寸大小 工件材料 要求的加工精度 表面粗糙度 生产率 经济性
二、加工余量的确定
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，这主要是因 为主观上怕出废品的缘故。这种方法多 在单件小批生产中采用。
31
共51页
三、工序尺寸与公差的确定
生产上绝大部分加工面都是在基准重合（工艺基准和设计基 准重合）的情况下进行加工。现介绍如下： 1. 确定各加工工序的加工余量
6
共51页
双边余量
2Zi = li–1 – li
式中
Zi——本道工序的工序余量； li——本道工序的基本尺寸； li–1——上道工序的基本尺寸。
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在工业制造中，加工余量、工序尺寸和工序公差的确定是非常重要的步骤。
这些参数的正确选择可以确保产品的质量和性能，并影响到生产效率和成本。
首先，加工余量是指在设计尺寸基础上增加的一小部分尺寸，以确保在加工过程中获得所需的精度和质量。
加工过程中，由于材料的变形、磨损和切削力产生的误差，零件的尺寸会发生变化。
因此，设计时要考虑到这些因素，给零件留出足够的加工余量，以实现最终尺寸的精确控制。
加工余量的确定需要综合考虑材料特性、加工方式和设备精度等因素，通常会根据经验进行选择。
其次，工序尺寸是指在工序中所需要的具体尺寸。
它根据产品的功能要求和设计要求来确定。
在制造过程中，通常会有多个工序，每个工序都有自己的尺寸要求。
工序尺寸的确定需要考虑到产品的装配、安装和使用等方面的要求，确保工序之间的配合和相互连接的准确度。
同时，还要考虑到不同材料的热胀冷缩系数，以保证产品在各种环境条件下的稳定性。
最后，工序公差是指在制造过程中允许的尺寸偏差范围。
由于加工方法和设备的限制，零件的尺寸不可能完全精确符合设计要求。
因此，在每个工序中都要设置一定的公差。
公差的确定需要综合考虑产品的功能要求、装配要求和材料的可变性等因素。
公差的范围决定了工序的控制难度和生产效率，范围过大会影响产品的精度和质量，范围过小会增加制造成本和难度。
综上所述，加工余量、工序尺寸和工序公差是工业制造中至关重要的参数。
它们的合理选择对于确保产品质量、提高生产效率和降低生产成本具有重要意义。
在确定这些参数时，需要考虑到材料特性、加工方式、设备精度、产品功能要求和装配要求等因素，并结合经验和实际情况进行综合分析和决策。
只有在合适的条件下，才能达到最佳的加工效果和产品性能。
加工余量、工序尺寸和工序公差是工业制造中重要的三个参数。
它们的选择直接影响产品的质量、性能和生产效率。
在制造过程中，合理确定这些参数非常关键，需要综合考虑多种因素。
机械制造工艺-加工余量、工序尺寸及公差
例题： 某轴直径φ50mm，其尺寸精度为IT5,表
面粗糙度为Ra0.04μm,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，计算轴 的各工序尺寸及公差 解:
加工余量：由工艺手册确定。 工序尺寸：研磨工序尺寸即零件的设计 尺寸50-0.011 、Ra0.04μm
n1
T0 Ti i1
注： 公差的值大小——应按国标规定各公
差等级标准选取。 当T0一定时，各环公差Ti随n增加而减小。
3、封闭环的上偏差ES0
m
n1
ES0 ESp EIq
p1
qm1
ESP——增环上偏差 EIq——减环下偏差 m——增环环数
4、封闭环的下偏差EI0
m
n1
EI0 EIp ESq
1)基准不重合（待加工表面为工序基准） 2）待加工表面留有余量Z
解：画工艺尺寸链图（图1－45） （方法：从一个尺寸出发，到尺寸的基准后转
入相接的下一个尺寸链，通过所有相关联尺寸， 最终返回出发点。）P53 其中，键槽深为由本工序和终工序而间接获得， 为封闭环。 解得：L2=53.7（本工序工序尺寸及公差）
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
4)本工序的装夹误差εb 包括定位误差、夹紧误差。
5)余量计算公式 由于空间位置误差和装夹误差的
方向性，所以用矢量相加表示。 单边余量
Zmin Ta Ry Ha ea b
双边余量
Zmin Ta / 2 Ry Ha ea b
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
加工余量、工序尺寸与工序公差的确定
61.5
61.500.018 61.500.018 0.4
细镗
0.3
H
6(
0.018 0
)
0.8
61.5-0.003=61.497 61.49700.018
61.500..001053
0.8
精镗
0.7
H
9(
0.046 0
)
1.6
61.497-0.3=61.2
61.200.046
61.200.05 1.6
5.4.1加工余量的概念
总余量与工步余量 之间的关系：
n
Zs Zi i1
粗刨Z1 精刨Z2 磨Z3
H1 H2
Zs H设 H坯
式中:Zs—某加工表面的总余量； n—该表面的机械加工工序（工步）数； Zi—该表面第i个工序（工步）的加工余量。
5.4.1加工余量的概念
设某加工表面上道工序的尺寸为a，本道工序的 尺寸为b,则本道工序的基本余量Zb可以表示为：
Zmin Ta 2(Ry H a )
5.4.2确定加工余量的方法
1.分析计算法
2）无心磨床磨外圆时无装夹误差，公式可简化
为：
Zmin Ta 2(Ry H a ) 2 | a |
砂轮 工件
导轮
托板
5.4.2确定加工余量的方法
3）精密加工方法如研磨、珩磨、 超精加工等，加工时仅去掉上 工序留下的加工痕迹，公式可 简化为：
3）除终加工工序外，根据各工序的加工方法及其经 济加工精度，确定其工序公差和粗糙度。
4）按入体原则以单向偏差方式标注工序尺寸，并可 作适当调整。
5.4.3工序尺寸及公差的确定
例5.1
某连杆大头孔的设计尺
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。
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。
加工余量及工序尺寸和公差的确定
加⼯余量及⼯序尺⼨和公差的确定加⼯余量及⼯序尺⼨和公差的确定⼀、加⼯余量的确定（⼀）加⼯余量的概念加⼯总余量：⽑坯经机械加⼯⽽达到零件图的设计尺⼨，⽑坯尺⼨与零件图的设计尺⼨之差，即从被加⼯表⾯上切除的⾦属层总厚度。
⼯序余量：相邻两⼯序的尺⼨差，即在某⼀⼯序所切除的⾦属层厚度。
某个表⾯的加⼯余量。
与加⼯该表⾯各⼯序余量之间有下列的关系：(8-1)式中——加⼯该表⾯的⼯序数；——加⼯总余量；——各⼯序余量。
⼯序余量⼜可以分为单边余量和双边余量。
单边余量：若相邻两⼯序的⼯序尺⼨之差等于被加⼯表⾯任⼀位置上在该⼯序切除的⾦属层厚度。
双边余量：若加⼯回转表⾯时，在⼀个⽅向的⾦属层被切除时，对称⽅向上的⾦属层也等量地同时被切除掉，使相邻两⼯序的⼯序尺⼨之差等于被加⼯表⾯任⼀位置上在该⼯序内切除的⾦属层厚度的两倍。
如图8-11所⽰。
图8-4-1 单边余量和双边余量基本余量、最⼤加⼯余量和最⼩加⼯余量a) b)图8-4-2 基本余量、最⼤余量和最⼩余量加⼯余量变化的公差等于上道⼯序的⼯序尺⼨公差与本⼯序的⼯序尺⼨公差之和。
即(8-2)各个加⼯余量与相应加⼯尺⼨的关系如图8-4-3所⽰。
图8-4-3 加⼯余量与相应加⼯尺⼨（⼆）影响加⼯余量的因素1.上道⼯序加⼯表⾯（或⽑坯表⾯）的表⾯质量包括表⾯粗糙度⾼度和表⾯缺陷层深度；2.上道⼯序的尺⼨公差3.上道⼯序的位置误差4.本⼯序的安装误差（三）确定加⼯余量的⽅法1. 计算法此法是根据⼀定的资料，对影响加⼯余量的各项因素进⾏分析计算，然后综合考虑计算出来的，多⽤于⼤批⼤量⽣产，计算公式如下：对双边余量：(8-3)对单边余量：(8-4)⼀般取2. 查表法以⼯⼚的实际⽣产经验及⼯艺实践积累的有关加⼯余量的资料数据为基础，结合具体加⼯⽅法进⾏适当修正⽽得到加⼯余量的⽅法。
3. 经验法根据⼯艺⼈员的经验来确定加⼯余量的⽅法。
⼆、⼯序尺⼨和公差的确定⼀般情况下，加⼯某表⾯的最终⼯序的尺⼨及公差可直接按零件图的要求来确定。
加工余量、工序尺寸及其公差的确定
2、影响加工余量的因素
在确定工序的具体内容时，其工作之一就是合理地确定 工序加工余量。加工余量的大小对零件的加工质量和制造的 经济性均有较大的影响。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、工具及电力等 的消耗。加工余量过小，又不能确保切除上工序形成的各种 误差和表面缺陷，影响零件的质量，甚至产生废品。
机械制造工艺
机电工程系 张莉
第二章 机械加工工艺基础知识
2.1 机械加工工艺过程的基本概念及常用术语 2.2 机械加工工艺规程和工艺文件 2.3 零件的工艺性分析 2.4 零件表面加工方法的选择与工艺路线的
拟订
2.4.4 加工余量、工序尺寸及其公差的确定
1、加工余量的概念
为了保证零件的质量（精度和粗糙度值）， 在加工过程中，需要从工件表面上切除的金属层 厚度，称为加工余量。
4．工序尺寸及其公差的确定
1）基准重合时，工序尺寸及其公差的计算 生产上绝大部分加工面都是在基准重合(工艺基准和设计
基准重合)的情况下进行加工的，基准重合情况下工序尺寸与 公差的确定过程如下：
（1）确定毛坯总余量和各加工工序的工序余量（查表修正法） （2）确定工序基本尺寸
从最终加工工序开始，即从零件图上的设计尺寸开始，一 直往前推算到毛坯尺寸。最终工序基本尺寸等于零件图上 的基本尺寸，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。
毛坯： ±2mm
工序尺寸及其公差的确定实例1 （4）确定工序尺寸及其公差
研磨：50
5000.011
精磨：50+0.01=50.01
粗磨：50.01+0.1=50.11
半精车：50.11+0.3=50.41
加工余量、工序尺寸及公差的确定
加工余量、工序尺寸及公差的确定§1 加工余量的概念一、加工总余量（毛坯余量）与工序余量1、加工余量——加工过程中从加工表面切去材料层厚度。
2、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；或定义为相邻两工序基本尺寸之差。
分单边余量和双边余量，见图4—2：图4－20 单边余量与双边余量a) 零件非对称结构的非对称表面，其加工余量为单边余量，则有：i i i l l Z -=-1式中 i Z ——本工序余量；1-i l —— 前工序尺寸；i l —— 本工序尺寸；b) 零件对称结构的对称表面，其加工余量为双边余量，则有：i i i l l Z -=-12c) 回转体外圆表面，其加工余量为双边余量，则有：i i i d d Z -=-12d) 回转体内圆表面，其加工余量为双边余量，则有：12--=i i i D D Z3、余量公差上道工序尺寸公差。
本道工序尺寸公差；工序最小余量；工序最大余量；工序余量公差；式中：-----+=-=a b z ab z T T Z Z T T T Z Z T min max min max4、工序余量尺寸图4－21 被包容件的加工余量及公差图4－22 工序余量示意图a)被包容件粗、半精、精加工的工序余量；b)包容件粗、半精、精加工的工序余量；()()()；－精加工工序尺寸公差差；－半精加工工序尺寸公；－粗加工工序尺寸公差－毛坯工序尺寸公差；－精加工工序尺寸；－半精加工工序尺寸；粗加工工序尺寸；）－毛坯工序尺寸；（坯坯坯3213322112/T T T T D d D d D d D d - －毛坯余量；；－精加工工序标称余量量；－半精加工工序标称余；－粗加工工序标称余量0321Z Z Z Z二、工序余量的影响因素图4－23最小加工余量构成1、上工序的尺寸公差a T ；2、上工序产生的表面粗糙度y R （轮廓最大高度）和表面缺陷层深度a H ；（参考《机制工艺学》王先逵第二版P168表4－10）3、上工序留下的空间误差a e ，包括形状误差a η（为圆柱度形状误差）和位置误差a ρ（轴线歪斜所形成的位置误差）；4、本工序的装夹误差b ε；结论：工序加工余量计算公式（组成）：对于单边余量：()14cos min --⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅++++=αεb a a y a e H R T Z 对于双边余量：()24cos 2/min --⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅++++=αεb a a y a e H R T Z 上式中α为a e 、b ε的矢量和与m in Z 之间的夹角。
工序间机加工余量
工序间机加工余量一、选择工序间机械加工余量的原则1. 保证得到零件的最终精度和粗糙度2. 应考虑机械加工方法、设备以及在加工和热处理过程中引起的变形3. 应考虑零件的大小尺寸、装夹、定位和夹紧造成的误差4. 在能保证零件的最终精度和粗糙度的情况下，选择小的余量以求缩短加工时间、减少加工变形和降低成本。
二、外圆加工余量1. 切断余量2. 卡盘夹紧余量在 长 度 上 的 余 量 （MM ）≤100 7 8 10 12 ＞100 8 15 20 303. 粗车后，调质或精车外圆加工余量工件 直径 d 下序 工 件 长 度 L≤100 ＞100—250＞250—500＞500—800＞800 —1200＞1200—2000＞2000—3000＞3000—4500＞4500—6000直 径 余 量 ≤30精车 1.2 1.31.41.61.7调质＞30 —50 精车 1.3 1.31.41.61.72.0调质＞50 —80 精车1.4 1.41.61.71.82.14. 外圆磨削余量（不淬火）5. 外圆磨削余量（淬火）6. 外圆研磨余量7. 切除渗碳层余量（mm）8. 齿圈、偏心体粗加工后调质余量（mm）工件直径D 孔径余量a 内外直径余量a 端面余量a ≤125013~15 10~12 5~6＞1250~2000 15~18 12~14 6~7＞2000 20~22 14~18 8~9注：1. 合金钢材料余理取下限 2. 余量公差为14级9. ZG310~570、QT700-2、QT600-3齿轮、导柱粗加工正火余量（mm）工件直径D 外径余量a 端面余量a≤10008~10 4~5＞1000~1500 10~12 5~6＞1500 12~14 6~7注：余量公差为14级10. 端面、台阶面加工余量（mm）工件直径 D工件长度下序工艺≤30>30~50 >50~120 >120~260 >260~500 >500 精车0.5 0.5 0.7 0.8 1.0 1.2 ≤18磨削0.2 0.3 0.3 0.4 0.5 0.6精车0.6 0.6 0.7 0.8 1.0 1.2 ＞18~50磨削0.3 0.3 0.3 0.4 0.5 0.6精车0.7 0.7 0.8 1.0 1.2 1.4 ＞50~120磨削0.3 0.4 0.4 0.5 0.5 0.6精车0.8 0.8 1.0 1.0 1.2 1.4 ＞120~260磨削0.4 0.4 0.5 0.5 0.6 0.7精车 1.0 1.0 1.2 1.2 1.4 1.5 ＞260~500磨削0.5 0.5 0.6 0.6 0.7 0.8精车 1.2 1.2 1.2 1.4 1.5 1.7 ＞500磨削0.6 0.6 0.6 0.7 0.7 0.8 注：1. 余量公差为14级 2. 粗糙度≤Ra6.3三、孔加工余量1 .扩孔、镗孔、铰孔余量（mm）孔直径d 直径余量 a 孔直径d直径余量 a扩、镗粗铰精铰扩、镗粗铰精铰≤60.1 0.04 >50~80 1.5~2.0 0.4~0.5 0.10 ＞6~10 0.8~1.0 0.1~0.15 0.05 >80~120 1.5~2.0 0.5~0.7 0.15 ＞10~18 1.0~1.5 0.1~0.15 0.05 >120~260 2.0~3.0 0.5~0.7 0.20 ＞18~30 1.5~2.0 0.15~0.2 0.06 >260~360 2.0~3.0 0.5~0.7 0.20 ＞30~50 1.5~2.0 0.2~0.3 0.08 >360 2.5~3.5 0.6~0.8 0.30 注：铰孔前粗糙度≤Ra3.22. 拉削余量（mm）圆孔余量孔长度L 孔径 D≤12>12~18 >18~25 >25~30 >30~40 >40~60 >60~100 >100~160 直径余量 a≤100.20 0.25 0.30 0.30 0.35 0.45 0.65 0.95 >10~18 0.25 0.30 0.35 0.35 0.40 0.50 0.70 1.00 >18~30 0.30 0.35 0.40 0.40 0.45 0.55 0.75 1.10>30~50 0.40 0.45 0.45 0.50 0.55 0.65 0.85 1.15 >50~80 0.50 0.55 0.55 0.60 0.65 0.75 0.95 1.25 >80~120 0.60 0.65 0.65 0.70 0.75 0.85 1.05 1.35 >120~180 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 1.00 1.20 1.50 直径余量a = 0.005D + 0.05 L型孔余量孔长度L 型孔对边长 S≤18＞18~30 ＞30~50 ＞50~80 ＞80~120 余量（双边） a≤100.40 0.50 0.60 0.70 0.80 ＞10~18 0.50 0.60 0.70 0.80 1.00 ＞18~30 0.60 0.70 0.80 0.90 1.10 ＞30~50 0.80 0.90 1.00 1.10 1.30 ＞50~80 0.90 1.00 1.20 1.30 1.50 ＞80~120 1.20 1.30 1.40 1.50 1.70 ＞120~180 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80 余量a = 0.005S + 0.1 L3. 磨孔余量（mm）4. 珩磨孔余量(mm)5. 研磨孔余量（mm）。
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工序间的加工余量和公差1、基本概念在切削加工过程中，为了使零件得到所要求的形状、尺寸和表面质量，必须从毛坯表面上切除的金属层厚度称为机械加工余量。
加工余量有非对称的单边余量及回转体类的对称的双边余量，其中分为总加工余量和工序余量两种。
1）总加工余量Z：从毛坯表面切去全部多余的金属层厚度，此金属层厚度即为加工总余量。
2）工序余量：完成某一工序所切除的金属层厚度。
即工件在某一工序前后尺寸之差。
无论是总的加工余量还是工序余量，都必须规定一定的公差。
总余量公差通常是对称分布。
工序尺寸公差除了孔与孔（或平面）之间的距离尺寸应按对称公差标注以外，一般规定按“入体原则”标注。
对外表面，工序基本尺寸就是最大极限尺寸。
对内表面，工序基本尺寸就是最小极限尺寸。
2、选择工序间加工余量的主要原则机械加工中余量的大小等于中间工序加工余量的总和按照下述表格中数值选择加工余量的主要原则：1）应采用最小的加工余量，以求缩短加工时间，并降低零件的制造费用；2）加工余量应能保证得到图纸上所规定的表面粗糙度及精度；3）决定加工余量时应考虑到零件热处理时引起的变形，否则可能产生废品；4）决定加工余量时应考虑所采用的加工方法和设备，以及加工过程中零件可能发生的变形；5）决定加工余量时应考虑被加工零件的大小，零件愈大，则加工余量愈大。
按照下述表格中数值选择个中间工序公差的主要原则：1）公差不应超过经济的加工精度范围；2）公差应计及加工余量的大小，因为公差的界限决定加工余量的最大尺寸和最小尺寸；3）公差应根据零件的最后精度。
一、轴的加工余量表1-1 切断余量 [mm]零件直径D余量切断后不加工端面需加工夹紧部分长度圆锯片车床或六角车床零件长度≤1000 ＞1000~5000 ＞5000φ B B 2n a≤1011-20 21-30 31-80 81-150 151-200 201-260 261-300 301-400 401-490 491-1000275275275510660810910120015001500444666.5791111333668101214162624678910101010104578101011121212135791012121414141620304040607080809090100100注：一个零件的毛坯长度 L=l+K; K=2n+B;n=(K-B)/2 几个零件的毛坯长度 L1=c（l+K)-B 其中c-零件数量在六角车床上加工几个零件的毛坯长度 L2=c（l+K)-B+a表1-2 轴的加工方法轴的精度加工方法12级一次车光11级长零件粗车及精车，短零件一次车光9级或10级粗车以后用高精度的精车，或粗车后磨光6级或7级粗车及精车后磨光5级轴的最后工序用金刚石细车或高精度磨光表1-3 轴的折算长度（确定精车及磨削加工余量）轴件装在顶尖间或装在卡盘与顶尖间轴件仅一端夹紧在卡盘内(1)加工光轴，取折算长度L=l （2）加工台阶轴中端，取L=l(3)加工台阶轴侧段，取L=2l（4）取L=2l注：轴类工件在加工中受力变形与其长度和装夹方式（顶尖或卡盘）有关。
（1）、（2）、（3）情况，l为轴的端面到加工部分最远一端之间的距离。
（4）情况，l为卡爪端面到加工部分最远一端的距离。
表1-4 轴在粗车外圆后的精车外圆的加工余量[mm]轴的直径d零件的长度L≤100 ＞100-250 ＞250-500 ＞500-800 ＞800-1200 ＞1200-200直径余量a≤10＞10-18 ＞18-30 ＞30-50 ＞50-80 ＞80-120 ＞120-180 ＞180-260 0.80.90.91.01.11.11.21.30.90.91.01.01.11.21.21.31.01.01.11.11.21.21.31.41.11.31.31.41.41.51.61.41.51.61.61.71.81.71.81.92.02.0＞260-360 ＞360-500 1.3 1.4 1.4 1.5 1.5 1.5 1.7 1.7 1.9 1.9 2.1 2.2注：1.在单件或小批生产时，本表数值乘以1.3，并化成一位小数，如1.1*1.3=1.43，取1.4（四舍五入）。
这时的粗车外圆公差等级为14级。
2.决定加工余量用的轴的长度计算与装夹方式有关，见表1-3. 3.粗车外圆的公差带相当于h12-h13。
表1-5 粗车外圆、正火后精车外圆的加工余量表1-6 轴磨削的加工余量[mm]轴直径 d零件的长度L≤300＞300-500＞500-1000 ＞1000-1600 ＞1600-2500 ＞2500-4000 ＞4000-6300 ＞6300-8000 ＞8000-10000 直径余量a6-18 18-50 50-120 120-240 240-350 350-500 >500 1.5-2 1.5-2.5 2.8-3.2 3-3.5 4-5 4-5 5-6 2.5-3 2.5-3 3-3.5 3.2-3.8 4.5-6 5-66-8 3-3.5 3-3.5 3.5-4 4.5-6 5-6 6-83-3.5 3.5-4 4-5.5-6-7.5 6-7.5 8-103.5-4 4-4.5 5-6 7.5-9 7.5-10 10-123.5-5 4-5.5 6-8 8-10 10-12 12-155-5.5 4.5-6 8-10 10-12 10-12 12-155.5-6.5 10-12 10-12 12-15 15-186-8 10-12 12-15 15-18 18-22轴的直径d磨削性质轴的性质轴的长度L≤100＞100-250 ＞250-500 ＞500-800 ＞800-1200＞1200-200直径余量a≤10中心磨 未淬硬 淬 硬 0.2 0.3 0.2 0.3 0.3 0.4 无心磨未淬硬 淬 硬 0.2 0.3 0.2 0.3 0.2 0.4 ＞10-18中心磨 未淬硬 淬 硬 0.2 0.3 0.3 0.3 0.3 0.4 0.3 0.5 无心磨未淬硬 淬 硬0.2 0.30.2 0.30.2 0.40.3 0.5注：1.在单件或小批生产时，本表数值乘以1.2，并化成一位小数，如0.4*1.2=0.48，取0.5（四舍五入）。
2.决定加工余量用的轴的长度计算与装夹方式有关，见表1-3.3.磨前加工公差相当于h11。
表1-7 精车端面的加工余量零件直径 d零件全长L≤18 ＞18-50 ＞50-120 ＞120-260 ＞260-500 ＞500余量a＞18-30 中心磨未淬硬淬硬0.30.30.30.40.30.40.40.50.40.6 无心磨未淬硬淬硬0.30.30.30.40.30.40.30.5＞30-50 中心磨未淬硬淬硬0.30.40.30.40.40.50.50.60.60.70.60.7 无心磨未淬硬淬硬0.30.40.30.40.30.50.40.5＞50-80 中心磨未淬硬淬硬0.30.40.40.50.40.50.50.60.60.80.70.9 无心磨未淬硬淬硬0.30.40.30.50.30.50.40.6＞80-120 中心磨未淬硬淬硬0.40.50.40.50.50.60.50.60.60.80.70.9 无心磨未淬硬淬硬0.40.50.40.50.40.60.50.7＞120-180 中心磨未淬硬淬硬0.50.50.50.60.60.70.60.80.70.90.81.0 无心磨未淬硬淬硬0.50.50.50.60.50.70.50.8＞180-26 0 中心磨未淬硬淬硬0.50.60.60.70.60.70.70.80.80.90.91.1＞260-360 中心磨未淬硬淬硬0.60.70.60.70.70.80.70.90.81.00.91.1＞360-500 中心磨未淬硬淬硬0.70.80.70.80.80.90.80.90.91.01.01.2≤30 0.5 0.6 0.7 0.8 1.0 1.2＞30-50 0.5 0.6 0.7 0.8 1.0 1.2＞50-120 0.7 0.7 0.8 1.0 1.2 1.2＞120-260 0.8 0.8 1.0 1.0 1.2 1.4＞260-500 1.0 1.0 1.2 1.2 1.4 1.5 ＞500 1.2 1.2 1.4 1.4 1.5 1.7长度公差-0.2 -0.3 -0.4 -0.5 -0.6 -0.8 注：1.加工有台阶的轴时，每台阶的加工余量应根据该台阶的直径d及零件的全长分别选用。
2.表中的公差系指尺寸L的公差。
表1-8 磨端面的加工余量[mm]零件的直径d零件的全长L≤18 ＞18-50 ＞50-120 ＞120-260 ＞260-500 ＞500余量a≤30 0.2 0.3 0.3 0.4 0.5 0.6＞30-50 0.3 0.3 0.4 0.4 0.5 0.6＞50-120 0.3 0.3 0.4 0.5 0.6 0.6＞120-260 0.4 0.4 0.5 0.5 0.6 0.7＞260-500 0.5 0.5 0.5 0.6 0.7 0.7 ＞500 0.6 0.6 0.6 0.7 0.8 0.8长度公差-0.12 -0.17 -0.23 -0.3 -0.4 -0.8 注：1.加工有台阶的轴时，每台阶的加工余量应根据该台阶的直径d及零件的全长分别选用。
2.表中的公差系指尺寸L的公差。
表1-8 切除渗碳层的加工余量[mm]渗碳深度尺寸范围外圆和内圆直径余量端面和平面单面余量偏差（-）0.4-0.6 ≤30 1.5 1＞30-50 1.7 0.34＞50-80 0.4＞80-120 1.2 0.46＞120-180 0.53 ＞0.6-0.8 ≤30 2＞30-50 0.34＞50-80 0.4＞80-120 2.2 1.5 0.46＞120-180 0.53＞180-260 0.6 ＞0.8-1.1 ≤30 2.5＞30-50 2.7 0.34＞50-80 0.4＞80-120 1.7 0.46＞120-180 3 0.53＞180-260 0.6＞260-360 2 0.68＞360-500 0.76 ＞1.1-1.4 ≤30 3.2 1.8＞30-50 0.34＞50-80 3.5 0.4＞80-120 2 0.46＞120-180 0.53＞180-260 0.6＞260-360 4 2.3 0.68＞360-500 0.76 ＞1.4-1.8 ≤30 2.2＞30-50 0.34＞50-80 4.2 0.4＞80-120 2.5 0.46＞120-180 0.53＞180-260 4.5 0.6＞260-360 2.7 0.68＞360-500 0.76二、孔加工余量表2-1 在钻床上用钻模加工孔（孔的长径比为5）孔的公差等级在实体材料上加工孔预先铸出或热冲出的孔12级一次钻孔用车刀或扩孔钻镗孔11级孔径≤10；一次钻孔孔径>10-30;钻孔及扩孔孔径>30-80；钻孔，扩钻及扩孔；或钻孔，用扩孔刀或车刀镗孔，扩孔及扩孔孔径≤80：粗扩和精扩；或用车刀粗镗和精镗；或根据余量一次镗孔或扩孔10级及9级孔径≤10；钻孔及铰孔孔径>10-30;钻孔、扩孔及铰孔孔径>30-80；钻孔，扩钻及铰孔；或钻孔，用扩孔刀或车刀镗孔，扩孔及铰孔孔径≤80：扩孔（一次或二次，根据余量而定）及铰孔；或用车刀镗孔（一次或二次，根据余量而定）及铰孔8级及7级孔径≤10；钻孔及一次或二次铰孔孔径>10-30;钻孔、扩孔及一次或二次铰孔孔径>30-80；钻孔，扩钻（或用扩孔刀镗孔），扩孔，一次或二次铰孔孔径≤80：扩孔（一次或二次，根据余量而定）及一次或二次铰孔；或用车刀镗孔（一次或二次，根据余量而定）及一次或二次铰孔注：当孔径≤30，直径余量≤4mm和孔径<30-80，直径余量≤6mm时，采用一次扩孔或一次镗孔。