第四节 毛坯的选择与加工余量的确定
金属工艺学(邓文英, 郭晓鹏, 邢忠文主编) 06第六章
（2）划线工序的安排 形状较复杂的铸件、锻件和焊接件等，在单件
小批生产中，为了给安装和加工提供依据，一般在 切削加工之前安排划线工序。
有时为了加工的需要，在切削加工工序之间， 可能还要进行第二次或多次划线。
为了保证精基准的精度，在加工底面和导向面时，以加工 后的顶面为辅助精基准。并且在粗加工和时效之后，又以精加 工后的顶面为精基准，对底面和导向面进行精刨和精细加工（ 刮研），进一步提高精加工阶段定位基准的精度，利于保证加 工精度。
4. 工艺过程
表 6-6 续
表 6-6 续
四、成形零件数控加工工艺
表6-4 单件小批生产轴的工艺过程
工 序 号
工序 名称
工序内容
加工简图
Ⅰ
车
倒头车两端面， 钻中心孔
设备 卧式车床
1.粗车、半精车右端φ40、
φ25外圆、槽和倒角，留
Ⅱ
车
磨削余量1mm; 2. .粗车、半精车左端
φ30、φ25外圆、槽和倒
角，留磨削余量1mm
卧式车床
Ⅲ
铣
粗、精铣键 槽
Ⅳ
热处 理
调质 40~45HRC
在机械加工中，要完全确定工件的
正确位置，必须有六个相应的支承点，
来限定工件的六个自由度，称为工件
的“六点定位原理”。
在Oxy平面上，限制
三个
自由度；在Oxz平面上，限制
两个自由度；在Oyz平面上，限制
一个自由度。
超定位或过定位 前后顶尖已限了制了 五个自由度，而三
爪卡盘又限制了 两个 自由度，在 两个自由 度上，定位点多于一个。
毛坯的选择ppt课件
总余量不包括最后一道工序的公差 余量公差T0= Zmax- Zmin
3
2.确定余量的方法 (1)估计法 本法是根据实际经验确定加工余量。一般情
况下，为防止因余量过小而产生废品，经 验估计的数值总是偏大。经验估计法常用 于单件小批生产。 (2)查表法 根据工艺设计手册，选择加工余量，再结合 工厂的实际情况进行适当修改后确定。目 前，我国各工厂广泛采用查表法。
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3)为了保证重要表面的余量均匀，选重要表面 为粗基准。
26
4)粗基准表面(几何原则) ①面积大（是指力学面积） ②重心低 ③平整光洁（易于清理） ④尽可能同箱，同模面。（下箱面更好） ⑤夹紧刚度尽可能好
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5)粗基准应避免重复使用，在同一尺寸方向 上（即同一自由度方向上），通常只允许使
用一次。
（把各个表面加工出来，以符合设计要求）
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在选择定位基准时，从保证工件精度要求出 发，应该先选择精基准，后选择粗基准。 即先考虑怎样选择精基准把各个表面加工 出来，然后，考虑怎样选择粗基准将精基 准的各个基面加工出来。加工时，先加工 粗基准，后加工精基准。
(1)粗基准的选择原则 1)为了保证加工面与非加工面之间的位置要
一般只要限制那些对加工精度有影响的自由度就行了。 并非必须限制六个自由度。
(3)工件在夹具中的定位 1)不完全定位 没有完全限制工件的六个自由度，但满足加工要求。 例1 平面磨上磨削平面
X ,Y , Z 约束三个自由度
9
例2 车床上车制零件
三爪卡盘夹持零件 约束四个自由度 Y ,Y , Z , Z
右短边圆的销短一圆起销同不时仅约约束束两Z个自，由而度且与X ,左Y 边，的引 起变形和误差。
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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。
(完整版)毛坯材料的选择及其加工余量确定
毛坯材料的选择及其加工余量确定
3.1毛坯种类的选择
零件的毛坯一般有棒料、锻件和铸件三种。
其中，锻件适用与零件强度较高,形状较简单的零件,钢质零件的锻造毛坯，其力学性能高于钢质棒料和铸钢件。
尺寸大的零件因受设备限制，故一般用自由锻；中、小型零件可选模锻；形状复杂的刚质零件不宜用自由锻；铸件则适用于形状复杂的毛坯。
根据轴类螺纹配合件的结构形状和外轮廓尺寸，结合学校的实际情况，螺纹轴类零件毛坯种类由棒料锯割。
.
3.2 毛坯的形状和尺寸的选择
选择毛坯形状和尺寸总的要求是：减少多余浪费，实现少屑或无屑加工。
因此，毛坯形状要力求接近成品形状，以减少机械加工的劳动量。
但也有以下四种情况。
（1）采用锻件，铸造毛坯时，因锻模时的欠压量与允许的错模量不等，铸造时也会因砂型误差、收缩量及坯的挠曲与扭曲变形量的不同也会造成加工余量不充分、不稳定，所以，除板金属液体的流动性差不能充满型腔等造成余量的不等，此外，锻造、铸造后，毛坯不论是锻件、铸件还是型材，只要准备采用数控加工，其加工表面均应有较充分的余量。
（2）尺寸小或薄的零件，为便于装夹并减少夹头，可将多个工件连在一起，由一个毛坯制出。
（3）装配后形成同一工作表面的两个相关零件，为保证加工质量并使加工方便，常把两件合为一个整体毛坯，加工到一定阶段后再切开。
（4）对于不便装夹的毛坯，可考虑在毛坯上另行增加装夹余量或者工艺凸台、工艺凸耳等辅助基准。
该零件的加工要留2-4mm的毛坯余量。
由于要尽量使毛坯各个主要加工面上的加工余量均匀，根据螺纹轴类零件图样尺寸为Ф124mm×48mm，选择毛坯尺寸为Ф126mm×50mm。
1-4 加工余量、工序间尺寸及公差的确定
n
tm ta 1 tsu 100
2、提高生产率的措施
(1) 缩短基本时间： 1）采用精铸、精锻的毛坯件，实施无切屑或少 切屑加工； 2）合理选择切削条件，确定合理的切削用量； 3）采用多刀多刃切削，多件同时加工； 4） 缩短工作行程； 5）在可行条件下，采用先进切削技术，如高速 切削、强力切削与大进给切削等。
1.0 IT9 0.062
1.7 IT12 0.250 47.7-1.0=46.7 3.0 IT15 1.0 46.7-1.7=45.0
0
Φ 45 ±0.5
四、工艺装备的选择
工艺装备： 机床、夹具、量具、刀具、辅具
1.机床的选择
(1) (2) (3) (4) (5) 机床的尺寸规格要与被加工的零件尺寸相适； 机床精度要与被加工零件的加工要求相适应； 机床的生产率与被加工零件的生产纲领相适应； 机床的选用要考虑节省投资和适当考虑生产的发展; 改（扩）建车间，要充分利用原有设备。
1.时间定额的组成
（2）辅助时间ta（单位：min） 如: 装卸工件、 开停机床、 改变切削用量、 进退刀具、 测量工件等 基本时间+辅助时间=工序作业时间
1.时间定额的组成
（3）布置工作地时间ts（单位：min） 如：更换刀具、 润滑机床、 清理切屑、 收拾工具等 布置工作地时间ts=工序作业时间×α %
二、工序余量的确定
3。经验法 由工艺技术人员和有经验的操作工人，根 据经验确定的工序余量。这种方法往往具 有某些不确定性，不够准确。通常用于单 件或临时性零件的加工。
三、工序尺寸与公差的确定
1。确定各加工工序的加工余量
加工余量的确定方法
加⼯余量的确定⽅法加⼯余量的确定⽅法1加⼯余量的概念及其影响因素在选择了⽑坯，拟订出加⼯⼯艺路线之后，就需确定加⼯余量，计算各⼯序的⼯序尺⼨。
加⼯余量⼤⼩与加⼯成本有密切关系，加⼯余量过⼤不仅浪费材料，⽽且增加切削⼯时，增⼤⼑具和机床的磨损，从⽽增加成本；加⼯余量过⼩，会使前⼀道⼯序的缺陷得不到纠正，造成废品，从⽽也使成本增加，因此，合理地确定加⼯余量，对提⾼加⼯质量和降低成本都有⼗分重要的意义。
(1)加⼯余量的概念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。
⼯序余量是指为完成某⼀道⼯序所必须切除的⾦属层厚度，即相邻两⼯序的⼯序尺⼨之差。
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。
由于⽑坯尺⼨和各⼯序尺⼨不可避免地存在公差，因此⽆论是加⼯总余量还是⼯序余量实际上是个变动值，因⽽加⼯余量⼜有基本余量、最⼤余量和最⼩余量之分，通常所说的加⼯余量是指基本余量。
加⼯余量、⼯序余量的公差标注应遵循“⼊体原则”即：“⽑坯尺⼨按双向标注上、下偏差；被包容表⾯尺⼨上偏差为零，也就是基本尺⼨为最⼤极限尺⼨（如轴）；对包容⾯尺⼨下偏差为零，也就是基本尺⼨为最⼩极限尺⼨（如内孔）。
加⼯过程中，⼯序完成后的⼯件尺⼨称为⼯序尺⼨。
由于存在加⼯误差，各⼯序加⼯后的尺⼨也有⼀定的公差，称为⼯序公差。
⼯序公差带的布置也采⽤“⼊体原则”法。
表⽰加⼯余量及其公差的关系，不论是被包容⾯还是包容⾯，其加⼯总余量均等于各⼯序余量之和。
Z＝Z＋Z＋Z＋…加⼯余量还有双边余量和单边余量之分，平⾯加⼯余量是单边余量，它等于实际切削的⾦属层厚度。
对于外圆和孔等回转表⾯，加⼯余量是指双边余量，即以直径⽅向计算，实际切削的⾦属为加⼯余量数值的⼀半。
(2)确定加⼯余量应考虑的因素为切除前⼯序在加⼯时留下的各种缺陷和误差的⾦属层，⼜考虑到本⼯序可能产⽣的安装误差⽽不致使⼯件报废，必须保证⼀定数值的最⼩⼯序余量。
第四节工序余量及工序尺寸
2）加工前或上工序的尺寸公差Ta
6
一
加工余量的确定
2.影响加工余量的因素 3）加工前或上工序各表面间相互位置的空间偏差ρa （图例） 4）本工序加工时的装夹误差εb （图例）
7
一
加工余量的确定
3加工余量的确定 1）分析计算法 算关系式： – – 综上所述，可以建立以下的工序余量计
加工外圆和孔 2Zb = Ta + 2(H1a + H2a) + 2|ρa + εb|。 加工平面 Zb = Ta + (H1a + H2a) + |ρa + εb|。
第四节 机床加工工序的设计
拟定了零件的工艺路线后，对其中用机床加工的工序 来说还有如下工作： 加工余量的确定； 工序尺寸与公差的确定； 机床及工艺装备的选择和设计； 还有切削用量的选择，以及工时定额的制定等。
1
一
加工余量的确定
1.加工余量的概念
加工余量：是指使加工表面达到所需的精度和表面质量而 应切除的金属表层。加工余量分为工序余量和加工总余 量两种。
ρa 和εb是 矢量加法
2）经验估计法 3）查表修正法
8
二 工序尺寸与公差的确定
工序尺寸的计算： 工序尺寸：各工序应保证的尺寸 1）外圆和孔大小工序尺寸的确定 2）基准不重合时工序尺寸的确定
工序尺寸公差：按各工序加工方法的经济精度选定。
具体的步骤： 首先拟定该加工表面的工艺路线，确定工序及工步；
然后按工序用分析计算法或查表法求出其加工余量；
再按工序确定其加工经济精度和表面粗糙度； 最后就可确定各工序的工序尺寸及公差。
9
例：某车床主轴箱箱体（材料为铸铁）的主轴孔的设计要求 φ1000+0.035 mm,Ra0.8μm 。 首先参照表5-7内孔表面的加工路线，选定该主轴孔的工艺 过程为粗镗-半精镗-精镗-浮动镗（或铰） 然后查阅机械加工工艺手册可得各工序的加工余量及经济 精度与表面粗糙度，见表第2、3、4三列 最后即可确定各工序尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸， 具体计算及结果见表5-9中第5、6、7三列。
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。
机械制造基础 第10章 工艺过程的基本知识
b.基准同一原则：位置精度要求较高的某些表面加工时，尽可
能选用同一的定位基准，由于减小基准转换，这有利于保证各加 工表面的位置精度，减小夹具的设计。
轴类零件：常以顶尖孔作为统一的基准，加工外圆面，这样可以 保证各表面之间较高的同轴度；
盘类零件：常以一端面和一短孔作为统一的基准，完成各工序的 加工；
如图6—9所示，在铣床上铣削一批工件上的沟槽时，为了 保证每次安装中工件的正确位置，保证三个加工尺寸x、y、 z，就必须限制六个自由度。这种情况称为完全定位。
完全定位
不完全定位 ：
有时，为保证工件的加工尺寸，并不需要完全限制六个自由度。
不完全定位
超定位或过定位
有时，为了增加工件在加工时的刚度，或者为了传递 切削运动和动力，可能在同一个自由度的方向上，有 两个或更多的定位支承点。
根据加工工件的要求，有时还在夹具上设有分度机构、 导向键、平衡铁和操作件等。
第三节 工艺规程的拟定
工艺规程：为了保证产品质量、提高生产效率和经济效益， 把根据具体生产条件拟定的较合理的工艺过程，并用图表(或 文字)的形式写成文件。
在生产过程中由于工艺性质的不同，又可以分为毛坯制造、 机械加工、热处理及装配等不同的工艺规程。
第三节 工艺规程的拟定
拟定机械加工工艺规程它包括五个方面：
一、零件的工艺分析
(1)检查零件的图纸是否完整和正确
主要是了解各加工表面的精度、热处理要求，找出主要表面并分析 与次要表面的位置关系，明确加工的难点及保证加工质量的关键 。
(2)审查零件材料的选择是否恰当
结合零件的技术要求，在满足零件使用性能及可靠性前提下，合理 选材。
设计基准
基准 工艺基准
定位基准 测量基准 装配基准
加工余量与工序尺寸的确定和基准--2011
③ 尺寸链的分类 a) 按应用场合来分 工艺尺寸链：全部组成环为同一零件的设 计尺寸所形成的尺寸链，如图2。 特点：所有尺寸都在一个零件上 装配尺寸链：全部组成环为不同零件的工 艺尺寸所形成的尺寸链，如图1。 特点：每一个尺寸都分布在不同的零件上
b) 按各环所处的空间位置来分 直线尺寸链：尺寸链中各环位于同一平面内 且相互平行，最为常规最基本的尺寸链。 平面尺寸链：尺寸链中各环位于同一平面或 几个相互平行平面内，但某些组成环不平行 于封闭环的尺寸链。 空间尺寸链：尺寸链中各环不在同一平面且 互不平行。
极限尺寸的计算：
A0max Az max Aj min
A0min Az min Aj max
⑵ 工序尺寸及其公差的确定 ① 工序基准与设计基准重合，即对同一表面进行多
次加工
这种工序尺寸计算较简单，只需根据各工序的加 工余量就可以算出各工序的基本尺寸。其计算顺 序是由最后一道工序开始逐步向前推算。 例：加工某一个钢制零件上的一个孔，其设计尺 0 寸为 72.50.03 mm，表面粗糙度为Ra0.4。现经过 粗镗、半精镗、精镗、粗磨和精磨五次加工，计 算各次加工的工序尺寸及其公差。
尺寸链中在装配过程或加工过程最后形成 的一环。
c) 组成环：加工或装配时直接影响封闭环 精度的各原始尺寸。
尺寸链中对封闭环有影响的全部环。
增环：尺寸链中的组成环，由于该环的变 动引起封闭环同向变动。 减环：尺寸链中的组成环，由于该环的变 动引起封闭环反向变动。
d) 尺寸链的两个主要功能 公差分配（反计算）：已知封闭环基本尺寸 及公差，组成环基本尺寸，求解组成环的公 差。 公差控制（正计算）：已知组成环基本尺寸 及公差，核算封闭环尺寸及公差。
加工余量的确定
§3—5 加工余量的确定1、课题：加工余量的确定2、教学目标：（1）理解加工余量的基本概念（2）掌握影响加工余量的因素（3）运用加工余量的计算3、重点：（1）加工余量的基本概念和计算（2）影响加工余量的因素4、难点（1）加工余量的计算（2）影响加工余量的因素5、教学方法：讲授法、举例对比法、图示法、分析引导法、诠释法等6、教学时间：90分钟教学过程【新课引入】（讲授时间：5分钟）数控车床轴类零件的加工22mm毛坯：Φ（图1）〈提问〉：加工该简单阶梯轴，①从Φ22mm加工到Φ20mm，切除金属厚度为多少？②从Φ20mm加工到Φ17mm，切除金属厚度为多少？③加工该轴,共切除金属厚度为多少?〈学生答〉：①2mm ②3mm ③5mm【新课讲授】一、基本概念1、加工余量等概念（讲授时间：10分钟）（1）含义①加工余量是指加工过程中所切去的金属层厚度；②工序余量是相邻两工序尺寸之差；③加工总余量是毛坯尺寸与零件图的设计尺寸之差，它等于各工序余量之和。
〈提问〉：什么是加工余量？加工余量可以分为哪些？〈学生答〉：①加工余量是指加工过程中所切去的金属层厚度；②工序余量和加工总余量。
〈提问〉：在图1中，哪些是加工余量？工序余量？加工总余量？〈学生答〉：①加工余量：2mm，3mm，5mm②工序余量：a、Φ22mm→Φ20mm 2mmb、Φ20mm→Φ17mm 3mm③加工总余量：2mm+3mm=5mm教学方法：通过图示将加工余量、工序余量、加工总余量形象表现出来，有利于学生区分和理解。
（2）公式式中Z∑——总加工余量；Zi——第i道工序余量；n——工序数量。
『练习』：用公式计算图1中加工总余量5(mm)2、工序尺寸内容（讲授时间：10分钟）（1）工序尺寸：①mm、②mm〈提问〉：各工序尺寸的基本尺寸？最大极限尺寸?最小极限尺寸?公差？〈学生答〉：①Φ20mm，Φ20mm, Φ19.97mm，0.03mm；②Φ17mm, Φ17mm, Φ16.95mm，0.05mm。
工艺过程的基本知识
2．专用夹具安装法：
工件安装到为其专门设计制造的夹具，称为专用夹具。 专用夹具具有无需找正、定位准确，夹紧牢靠、迅速，操作 方便等特点。但是：夹具的设计、制造、维护的费用高，夹 具的设计、制造周期较长等因素，一般只适用于批量生产； 对于单件小批量生产中，那些由于通用夹具保证不了精度或 无法正确安装时也可以考虑使用专用夹具。
2）设计要求： ①定位准确、夹紧牢固，稳定地保证工件的加 工质量； ②足够的强度、刚度； ③具有良好的结构工艺性，结构紧凑、 合理，制造方便。
④装夹灵活、方便，便于清理和维护。
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把工艺过程的有关内容，用文字或图表的形式写出 来形成文件，就是工艺规程。
它是连接产品设计和制造过程的桥梁，是企业组织 生产活动和进行生产管理的重要依据。
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7. 确定各工序加工余量，计算工序尺寸和公差 8. 确定切削用量和时间定额 9. 编制数控加工程序（对数控加工） 10. 评价工艺路线
对所制定的工艺方案应进行技术经济分析，并应 对多种工艺方案进行比较，或采用优化方法，以确定 出最优工艺方案。 11. 填写和打印工艺文件
机加工工艺规程的设计，大体上分为两块：第一，拟定零 件加工工艺路线；第二，确定每一工序的工艺尺寸、所用设备、 工艺装备以及切削规范和工时定额等。
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②夹紧机构：定位后，将其紧固，保证在切削力作用下其位置
不变。
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③导向机构：用于对刀，或引导刀具进入正确的切削位置，如钻
模上的导向套等。
④夹具本体及其它部分：用于连接并固定定位元件，夹紧
构和导向机构，并通过它将夹具安装到机床上。（分析图6-3）
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图6-3 在轴上钻孔的夹具
工件的加工精度在很大程度上决定于夹具的精度和结构。因 此，技术工艺人员必须根据零件的生产批量、加工方法和加工精 度的要求，设计夹具。
机械制造工艺-加工余量、工序尺寸及公差
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
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
Z min Ta Ry H a e a b
双边余量
Z min Ta / 2 Ry H a ea b
二、加工余量的确定
1.计算法
准确、合理,其数据由实验确定。 收集数据工作量大,适于大量生产。 计算过程可按实际情况的简化 例：浮动镗、无心磨、抛光等。
3)工序余量公差（TZ）——余量的变动范围 Ta ——上工序的基本尺寸公差 Tb ——本工序的基本尺寸公差
TZ Z max Z min Tb Ta
图4-19 被包容件…
4)工序尺寸的公差按“入体原则”标注 轴类(被包容件)：最大尺寸为基本尺寸，上 偏差为零（单向偏差）。 孔类(包容件)：最小尺寸为基本尺寸，下偏 差为零（单向偏差）。 毛坯：双向对称偏差形式（或双向非对称偏 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：
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，
加工余量的确定
加工顺序的安排 （1）切削加工顺序安排原则 1)先粗后精
粗精加工分开，按照粗加工—半精加工—精加 工—光整加工顺序。 2)先主后次 ①主要表面加工容易出废品，减少工时浪费。 ②次要表面安排在半精加工之后。 3)先面后孔 平面大而平整容易定位，利于保证相互位置精度。 4)先基面后其它 第一工序首先加工基面，再用精基面加工其它。
简单的工序（或工步）尺寸确定：
根据各工序（或工步）加工余量就可算出各工 序（或工步）的基本尺寸，“由后往前推” 其计算顺序是由最后一道工序（或工步）开始 向前推算。各中间工序（或工步）尺寸的公 差按加工方法的经济精度确定，并按“入体 原则”标注。
1.根据该表面的经济精度确定加工方法 2.查表确定工序余量和毛坯余量（查工艺手册） 3.查表（同1表）确定各工序尺寸公差等级和表面粗糙 度 4.计算工序尺寸，由后往前推算到毛坯尺寸， 孔的工序尺寸＝后道工序尺寸－后道工序余量 轴的工序尺寸＝后道工序尺寸＋后道工序余量 5.标注工序尺寸，终工序尺寸按照零件图标注，中间
2R 2(R - δ) 2δ
上工序留下的形状误差的影响
δ
R-δ R
轴的弯曲对加工余量的影响
旋转轴中心线 工件中心线
5)本工序加工时的安装误差εb
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e
2e
2.确定加工余量的方法
经验估算法 查表修正法 分析计算法
中间工序尺寸及公差的确定
采用“单向入体原则”来标注 包容面（孔）――单向正偏差标注，基本尺 ＋0.03 寸等于最小极限尺寸 如孔1000 被包容面（轴）——单向负偏差标注，基本 0 尺寸等于最大极限尺寸。 如轴 20－0.01 中心距离和毛坯尺寸按双向偏差标注 如100±0.5
毛坯的确定
毛坯的确定㈠、毛坯的选择毛坯的选择对零件工艺过程的经济性有很大的影响，而且还会影响零件的力学性能和使用性能。
零件加工过程中的材料消耗，工序余量，加工工时，以及零件的机械强度，金属纤维组织，内部缺陷等都与毛坯的选择有很大关系。
选择毛坯的基本任务是选定毛坯的种类和制造方法，确定其精度。
1、毛坯的种类和制造方法的确定一般情况下，确定了零件的材料，也就大致确定了毛坯的种类，毛坯的种类与加工质量，材料的消耗，生产，成本密切相关。
毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料，形状，生产性质及在生活中获得可能性。
根据零件分析可得该零件是盘类零件。
盘类类零件的毛坯选择一般分为锻件，铸造和棒料三种。
若在此使用铸件，生产周期长，成本高，对于中小批量零件不划算。
若在此使用锻件，由于零件外形尺寸小，虽然可以锻造但成本高，对于中小批量零件也不划算。
在此，应该用胎膜锻（因为，1、很难有如此多的大棒料；2、弓锯机切成短的棒料很困难；3、加工时，材料利用率极低；4、浪费大量的加工工时。
故，应采用较小的棒料，利用胎膜锻，锻成外部带台阶和内孔的锻件，比较合适）按零件图的实际结构及相关技术要求，只有200件，属于小批量生产，这里选用棒料作为加工的坯料，其生产准备简单易形。
2、确定毛坯的加工余量及余量公差查《机械制造手册》表毛坯尺寸及公差主要面尺寸1/ 2两端面高度零件尺寸（mm）280915总余量（mm）3+311.5+0.毛坯尺寸（mm）300120公（mm）+0.1+0.1差3、由以上分析可以确定毛坯尺寸,该零件毛坯的尺寸为:Φ300x120mm。
2/ 2。
毛坯尺寸公差与机械加工余量确定
毛坯尺寸公差与机械加工余量确定
1.求最大轮廓尺寸
根据零件图计算轮廓尺寸，长75mm，宽80 mm，高195mm，故最大轮廓尺寸为195mm 2.选取公差等级CT
铸造方法按机器选型，铸件材料按灰铸铁，得公差等级CT范围8-12级，取为10级。
3.求铸件尺寸公差
根据加工的基本尺寸和铸件等级CT，由表5-3查得，公差带相对于基本尺寸对称分布4.求机械加工余量等级
铸造方法按机器造型、铸件材料按灰铸铁，得机械加工余量等级范围E-G级，取为F级。
5.求RMA
由表5-4查最大轮廓尺寸为140mm,机械加工余量为F级，的RMA数值为2mm
6.求毛坯基本尺寸
∅25mm孔属内腔加工，即R=F-2RMA-CT/2=25-2*2-2.4/2=19.8mm
拨叉脚内表面属内腔加工，即R=F-2RMA-CT/2=55-2*2-2.8/2=49.6mm
拨叉脚端面属单侧加工，即R=F+RMA+CT/2=132.5+2+3.6/2=136.3mm
拨叉头端面属单侧加工，即R=F+RMA+CT/2=23+2+2.4/2=26.2mm
操纵槽底面属内腔加工，即R=F-2RMA-CT/2=8-2*2-2/2=3mm
操纵槽内侧面属内腔加工，即R=F-2RMA-CT/2=16-2*2-2.2/2=10.9mm
拨叉脚弧形侧面属双侧加工，即R=F+2RMA+CT/2=12+2*2+2.2/2=17.1mm
叉轴变速孔上的剖面属单侧加工，即R=F+RMA+CT/2=17+2+2.4/2=20.2mm。
第四节毛坯的选择与加工余量的确定
机械制造工艺基础
•2.确定加工余量时的注意事项
•(1)毛坯所留的加工余量大小应满足零件加工技术的要求，不
宜过大或过小。
•(2)在保证加工质量前提下，尽量取小的加工余量。 •(3)粗加工的加工余量较大，越是精加工，加工余量应越小。
•3.工序余量的确定方法
•（1）经验估算法。 •（2）查表修正法。 •（3）分析计算法。
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•知识小结： •一、 毛坯的选择 •1.型材类毛坯 •2.工铸件类毛坯 •3.锻件类毛坯 •4.冲压件类毛坯 •5.焊接类类毛坯 •二、加工余量的确定
1.工序加工余量及其公差 2.确定加工余量时注意事项 3.工序余量的确定方法
Байду номын сангаас
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•作业布置： •工序加工余量及其公差是怎样计算的？
• 1.工序加工余量及其公差：
•根据零件结构不同，加工余量有双面和单面之分。 •单边公称余量：非对称表面的加工余量。主要为非回转表面
，如平面余量、槽深余量等。
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•加工平面
•加工直槽
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•双边公称余量：对称表面的加工余量。主要为回转表面，如
轴、孔等
•轴
孔
•一般尺寸公差都按入体原则单向标注，即被包容尺寸的上偏
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所以一般为中低碳钢、部分有色金属等。
•4.冲压件类毛坯
•用冲压方法生产零件毛坯。冲压材料在常温下必须具有很好
的塑性。
•5.焊接件类毛坯
•一般用于结构件，采用低碳钢或低合金钢材料。
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•二、加工余量的确定
机械加工时加工余量的确定
机械加工时加工余量的确定发布:2011-08-23 | 作者: | 来源: liujiada | 查看:320次| 用户关注：零件加工工艺路线确定后，在进一步安排各个工序的具体内容时，应正确地确定工序的工序尺寸，为确定工序尺寸，首先应确定加工余量。
一、加工余量的概念由于毛坯不能达到零件所要求的精度和表面粗糙度，因此要留有加工余量，以便经过机械加工来达到这些要求。
加工余量是指加工过程中从加工表面切除的金属层厚度。
加工余量分为工序余量和总余量。
（一）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。
1．工序余量的计算零件加工工艺路线确定后，在进一步安排各个工序的具体内容时，应正确地确定工序的工序尺寸，为确定工序尺寸，首先应确定加工余量。
一、加工余量的概念由于毛坯不能达到零件所要求的精度和表面粗糙度，因此要留有加工余量，以便经过机械加工来达到这些要求。
加工余量是指加工过程中从加工表面切除的金属层厚度。
加工余量分为工序余量和总余量。
（一）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。
1 ．工序余量的计算工序余量等于相邻两工序的工序尺寸之差。
对于外表面（见图 3 -75a ）Z=a － b对于内表面（见图3-75b ）Z=b — a式中Z ——本工序的工序余量(mm) ；a ——前工序的工序尺寸（mm ）;b ——本工序的工序尺寸(mm) 。
上述加工余量均为非对称的单边余量，旋转表面的加工余量为双边对称余量。
对于轴（图3 -75 c ）Z=d a — d b对于孔（图3-75d ）Z=d b — d a式中Z ——直径上的加工余量（mm ）;d a ——前工序的加工直径（mm ）;d b ——本工序的加工直径（mm ）。
当加工某个表面的工序是分几个工步时，则相邻两工步尺寸之差就是工步余量。
它是某工步在加工表面上切除的金属层厚度。
2 ．工序基本余量、最大余量、最小余量及余量公差由于毛坯制造和各个工序尺寸都存在着误差，加工余量也是个变动值。
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教师姓名授课形式讲授授课时数1授课日期年月日授课班级
授课项目及任务名称
第十二章机械加工工艺过程
第四节毛坯的选择与加工余量的确定
教学目标知识目
标
掌握毛坯的特点及其应用范围。
掌握加工余量的确定方法。
技能目
标
学会根据实际情况，选择毛坯和确定加工余量。
教学重点毛坯的特点、加工余量的确定。
教学难点加工余量的确定。
教学方法教学手段
借助于多媒体课件和相关动画及视频，详细教授毛坯的特点和适用范围、加工余量的确定等知识。
教师先通过PPT课件进行理论知识讲解，再利用相关动画和视频进行演示，让学生能够将理论知识转化成实践经验。
同时学生根据所学内容，完成知识的积累，为以后的实践实训打下基础。
学时安排1.毛坯选择约20分钟；
2.加工余量确定约25分钟；
教学条件多媒体设备、多媒体课件。
课外作业查阅、收集毛坯、加工余量的相关资料。
检查方法随堂提问，按效果计平时成绩。
教学后记
授课主要内容
第四节毛坯的选择与加工余量的确定
一、毛坯的选择
常用的毛坯类型有：型材、铸件、锻件、冲压件和焊接件等。
1.型材类毛坯
冶金工厂将钢铸锭用轧制方法制成各种带材、板材、棒材、管材或线材，需要时可以根据规格型号和材料种类直接购买使用。
2.铸件类毛坯
用铸造方法生产零件毛坯，一般为铸铁件、铸钢件和有色金属铸件等。
3.锻件类毛坯
用锻造方法生产零件毛坯。
锻件材料必须具有很好的塑性，所以一般为中低碳钢、部分有色金属等。
4.冲压件类毛坯
用冲压方法生产零件毛坯。
冲压材料在常温下必须具有很好的塑性。
5.焊接件类毛坯
一般用于结构件，采用低碳钢或低合金钢材料。
二、加工余量的确定
机械加工时，从工件表面切去的那层材料称为加工余量。
某工序中需切除的那层材料称为工序加工余量。
从毛坯到成品总的切除余量称为总加工余量。
1.工序加工余量及其公差：
根据零件结构不同，加工余量有双面和单面之分。
单边公称余量：非对称表面的加工余量。
主要为非回转表面
双边公称余量：对称表面的加工余量。
主要为回转表面，如轴、孔等
一般尺寸公差都按入体原则单向标注，即被包容尺寸的上偏差为0，其最大尺寸就是基本尺寸；包
容尺寸的下偏差为0，其最小尺寸就是基本尺寸。
加工余量及其公差计算：
公称加工余量=前工序基本尺寸-本工序基本尺寸
最大加工余量=前工序基本尺寸最大值-本工序基本尺寸最小值
最小加工余量=前工序基本尺寸最小值-本工序基本尺寸最大值
工序加工余量公差=前工序尺寸公差+本工序尺寸公差
2.确定加工余量时的注意事项
(1)毛坯所留的加工余量大小应满足零件加工技术的要求，不宜过大或过小。
(2)在保证加工质量前提下，尽量取小的加工余量。
(3)粗加工的加工余量较大，越是精加工，加工余量应越小。
3.工序余量的确定方法
（1）经验估算法。
（2）查表修正法。
（3）分析计算法。
任务小结
回顾本次任务所学知识，强调本节课的重点与难点。
本课主要讲解毛坯的结构特点及其适用
范围、加工余量的确定等知识。
学习评价
以学习过程当中学生的现场任务完成情况为基础，结合学生的课堂学习接收能力，作为计入
平时成绩依据。
课后作业
工序加工余量及其公差是怎样计算的？。