加工余量与工序尺寸
加工余量与工序尺寸
1
铸造
工序内容
2
退火
装夹￠100f8,车137左端面见光、车￠60H8孔至￠59，
3
车78右端面，保证尺寸77.
装夹￠60H8孔,车137右端面到137、车￠80到尺寸、 ￠
65h5孔至￠66 ，车17左端面，车￠100f8到￠ 101，
车15右端面保证尺寸15。车￠32内圆到尺寸、车￠47
第三节 加工余量、工序尺寸及公差的确定
1. 加工余量的概念
165页加工余量是指加工表面加 Nhomakorabea前后的尺寸之差。
加
总余量 是指零件的毛坯尺寸和设计尺寸之差。
工
余
量
工序余量 是指相邻工序的工序尺寸之差。
总 余 量
工 序 余 量
单边余量：
对于非对称表面，其加工余量用单边余量 Zb 表示。
双边余量：
对于外圆与内圆这样的对称表面，其加工余量用
5
车
车￠45m6X50、￠56m6X54到尺寸、倒圆角R2。
卧式车床、90°外圆车刀
6
铣
铣39.5X12X18、50X16X18键槽到尺寸
立式铣床、￠12、￠16键槽铣刀
7
钳
8 热处理
9
车
10
磨
去毛刺。
调质225—285HBS。
研磨中心孔 ￠55j6X32、￠55j6X22到尺寸。
锉刀
热处理炉
卧式车床、硬质合金顶 尖
4
内圆到尺寸、车17左端面装夹￠100f8,车137左端面
见光、车￠60H8孔至￠59，车78右端面，保证尺寸78.
。倒两内角1X45°。倒角0.5X45°.
装夹￠100f8, 车￠60H8孔至尺寸，车78右端面到尺寸，
加工余量及工序尺
尺寸链图
2.2、基准不重合的计算
尺寸链图
工艺尺寸链的构成，取决于工艺方案和加工方法， 确定封闭环是关键； 一个尺寸链只能解一个封闭环；
请注意箭头方向：
与封闭环同向者为减环 与封闭环异向者为增环
2.2、基准不重合的计算
尺寸链图
2.2、基准不重合的计算
尺寸链图
2.2、基准不重合的计算
2.2、基准不重合的计算
尺寸链的组成
封闭坏——最终被间接保证精度的那个环 组成环——除封闭环之外的所有其他环
A1
A1
设计基准
A2
A2
A1
A3
定位基准
2.2、基准不重合的计算
尺寸链的组成
增环——当其余各组成环不变，而该环增大时使封闭环也 增大者，及该环减小时使封闭环也减小者 减环——当其余各组成环不变，而该环增大时使封闭环反 而减小者，及该环减小时使封闭环反而增大者
1.3、加工余量的确定
3）计算公式
公称余量（简称余量）：
大尺寸基本尺寸-小尺寸基本尺寸
最大余量Zmax：
大尺寸基本尺寸+大尺寸上偏差-小尺寸基本尺寸-小尺寸下偏差
最小余量Zmin：
大尺寸基本尺寸+大尺寸下偏差-小尺寸基本尺寸-小尺寸上偏差
1.3、加工余量的确定
3）计算例子
1.3、加工余量的确定
加工余量与工序尺寸的确定
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）。
0.054 99.9 0 0.14 99.4 0
0.054
） Ra1.25 100-0.1=99.9 Ra2.5 ） 99.9-0.5=99.4 Ra16 ） 99.4-2.4=97.0 975=92.0
0.14 （0 0.54 （0
0.54 97 0
1 2
1 92 2
表 7 － 7 工序尺寸及公差的计 算
各工序经济精度 工序名称 工序间余量 /mm 经济精度 表面粗糙 度 /μm /mm H7 （ 0 H8 （ 0 H10 H13
0.035
工序 间尺寸
工序尺寸 公差
浮动镗 精镗孔 半精镗孔 粗镗 孔 毛坯孔
0.1 0.5 2.4 5
Ra0.8 ）
பைடு நூலகம்
100
0.035 1000
正确规定加工余量的数值是十分重 要的，加工余量规定得过大，不仅浪费材 料而且耗费机时、刀具和电力； 但加工余量也不能规定得过小，如果 加工余量留得过小，则本工序加工就不能 完全切除上工序留在加工表面上的缺陷层 ，因而也就没有达到设置这道工序的目的 。
（二）影响加工余量的因素 为了合理确定加工余量，必须深入 了解影响加工余量的各项因素。影响加工余 量的因素有以下四个方面：
思考题： P261 ： 4
三、工序尺寸及其公差的确定 零件图上所标注的尺寸公差是零 件加工最终所要求达到的尺寸要求，工艺 过程中许多中间工序的尺寸及公差，必须 在设计工艺规程中予以确定。 工序尺寸及其公差一般都是通过 定位基准或工序基准与设计基准是否重合 ，采用不同的方法确定。
定位基准或工序基准与设计基准重合时工序 尺寸及其公差的确定。 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
加工余量与工序尺寸的确定
例7.1
某轴毛坯为锻件，其直径尺寸为
Байду номын сангаас
50
0 0.016
mm
，加工精度要
求为IT6，表面粗糙度Ra为0.8μm，并要求高频淬火。若采用加工
方法为粗车-半精车-高频淬火-粗磨-精磨。试确定各机械加工工序
机械制造工艺与设备
加工余量与工序 尺寸的确定
加工余量与工序尺寸的确定
1.1 加工余量的确定
1.加工余量的概念 用去除材料的方法制造机器零件时，一般都要从毛坯上切除一
层层材料后最后才能制得符合图样规定要求的零件。毛坯上被切除 的金属层，称为加工余量。
加工余量有加工总余量和工序余量之分。 工序余量是相邻两工序的工序尺寸之差，加工总余量是毛坯尺 寸与零件图样的设计尺寸之差。
如图所示，平面的加工余量是单边余量，它等于实际切削 的金属层厚度。对于外圆与内圆这样的对称表面的加工余量用 双边余量表示，即以直径方向计算，其实际切削的金属层厚度 为加工余量的一半。
单边余量与双边余量
1.上工序留下的表面 粗糙度（表面轮廓的 最大高度）和表面缺 陷层深度 。
2.上工序的尺寸公差。
（4）根据加工精度查公差表，并将公差按“入体原则”标注 在工序基本尺寸上。计算结果汇总见教材表7.6。
机械制造工艺与设备
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（3）确定各工序加工精度和表面粗糙度。查工艺设计手册 可确定：精磨加工精度选定为IT6，尺寸公差为0.016 mm，表面 粗糙度Ra为0.4 μm；粗磨加工精度选定为IT8，尺寸公差为 0.039 mm，表面粗糙度Ra为1.6 μm；半精车加工精度选定为 IT11，尺寸公差为0.16 mm，表面粗糙度Ra为3.2 μm；粗车加 工精度选定为IT13，尺寸公差为0.39 mm，表面粗糙度Ra为 12.5 μm；查工艺设计手册可得锻件毛坯公差为±2 mm。
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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感谢您的观看
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；
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。
加工余量及工序尺寸课件
授课人： 授课人： 刘 明
一、加工余量
★ 定义：零件从毛坯成为成品的整个 加工过程中,某表面所切除的材料层厚度 称为该表面的加工余量。 加工余量有工序余量和加工总余量之分。 工序余量 加工总余量 ★工序余量：某一表面在一道工序中 所切除的材料层厚度，称为该表面的工 序余量。或者说同一表面相邻的前后工 序尺寸之差。
最终工序的工序尺寸及其公差 的工序尺寸及其公差， 1 最终工序的工序尺寸及其公差，按零件 图样规定的基本尺寸和公差确定。 基本尺寸和公差确定 图样规定的基本尺寸和公差确定。 中间各工序的工序尺寸 的工序尺寸， 2 中间各工序的工序尺寸，根据加工余量 先确定各工序的工序尺寸， 先确定各工序的工序尺寸，再由后向前逐 个推算，直到毛坯尺寸。 个推算，直到毛坯尺寸 具体推算方法如下： 具体推算方法如下： 前工序的工序尺寸=本工序的工序尺寸± 前工序的工序尺寸=本工序的工序尺寸± 本工序的工序余量 式中，“十”用于外表面，“一”用于内 表面。 3 工序尺寸的公差则按各道工序的经济
二、影响加工余量的因素
加工余量的大小对工件的加工质量和生产率均 有较大的影响。余量过大浪费材料，工作量大， 有较大的影响。余量过大浪费材料，工作量大， 生产率低，成本增加等。 生产率低，成本增加等。余量过小毛坯制造精度 毛坯制造困难， 高，毛坯制造困难，加工困难或因毛坯表面缺陷 未能切除即达到尺寸要求而造成工件报废。 未能切除即达到尺寸要求而造成工件报废。因此 应当合理地确定加工余量，要做到这些， 应当合理地确定加工余量，要做到这些，必须先 分析影响加工余量的因素，这些因素有： 分析影响加工余量的因素，这些因素有：
课堂检测： 课堂检测：
工序的基本余量用公式表示是，外表面＿＿＿＿＿＿＿ 1 工序的基本余量用公式表示是，外表面＿＿＿＿＿＿＿ ＿＿，内表面＿＿＿＿＿＿＿＿。 ＿＿，内表面＿＿＿＿＿＿＿＿。 内表面
加工余量与工序尺寸
加工余量与工序尺寸
目录
contents
加工余量概述 工序尺寸确定 加工余量与工序尺寸的关系 加工余量与工序尺寸的实例分析 加工余量与工序尺寸的未来发展
01
加工余量概述
加工余量的定义
加工余量是指工件在加工过程中，为了去除工件表面的材料或修正误差而预留的额外材料。
它通常由工序前后的尺寸差值来表示，是评价加工精度和工艺水平的重要参数。
偏差
工序尺寸的公差与偏差
03
加工余量与工序尺寸的关系
加工余量对工序尺寸的影响
加工余量决定了工件在加工过程中的尺寸变化，是影响工序尺寸的主要因素之一。
加工余量的大小直接影响到加工精度和表面质量，因此需要合理控制加工余量，以保证工件的质量和性能。
VS
工序尺寸是工件在加工过程中需要达到的尺寸要求，是确定加工余量的重要依据。
智能化控制技术
通过传感器和监测设备，实时获取加工过程中的数据，对加工余量和工序尺寸进行动态调整，确保加工过程的稳定性和一致性。
实时监测与反馈
研发和应用环保、低毒、高效的切削液，减少对环境的污染和对人体的危害。
采用新型的加工设备和工艺，降低能耗和减少废弃物排放，实现
总结词：铣削加工余量与工序尺寸的确定对于提高加工效率和加工质量具有重要意义。
实例三：磨削加工余量与工序尺寸
总结词：磨削加工余量与工序尺寸的确定对于提高零件的耐磨性和疲劳强度至关重要。
05
加工余量与工序尺寸的未来发展
加工余量与工序尺寸的智能化控制
利用人工智能、机器学习等技术，实现加工余量和工序尺寸的智能预测和控制，提高加工精度和效率。
经验法
根据加工理论、材料力学和热力学等理论知识，结合加工工艺参数，计算出工序尺寸。理论法具有较高的精度和可重复性，但需要扎实的理论基础和计算能力。
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、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。
12.4 加工余量和工序尺寸的确定_配机械制造基础(第2版)
ES2 = EI1+ES0 = -0.15+0 = −0.15 mm；
由公式EI0 = EI2−ES1 得： EI2 = ES1+EI0 = −0.05+(−0.15) =- 0.2 mm； 因此A2= 6 0 0 .1 5 0 .2
mm
6 0 0 .2
0 .1 5
mm
列竖式法解尺寸链 口诀：封闭环、增环照抄；减环取反，上下偏差对调。 方法：求组成环各项之和等于封闭环。
尺寸链（环）
基 本 尺 寸
-10 （60） 50
上偏差ES
0.15 （ - 0.15） 0
下偏差EI
0.05 （−0.2） −0.15
A1 A2 A0
6 0 0 .2
0 .1 5
mm
A1
A 0 6 0 .1 5
0 .1
A 2 1 0 0 .0 3
0 .0 5
A 3 2 0 0 .0 3
0 .1
mm，按入体原则表示为A2 = 20.1 0 0 . 4 mm。 0 .3
2）测量基准与设计基准不重合的尺寸换算
加工一轴承座，设计尺寸为A1和A0。由于设计尺寸A0加工时无法直接测量，只 好通过测量A2尺寸来间接保证它，求A2的工序尺寸和公差。
A0为封闭环，A1为减环，A2为增环。 由公式A0 = A2−A1 得： A2 = A1+A0 = 10+50 = 60 mm； 由公式ES0 = ES2−EI1得：
2、尺寸链极值法计算的基本公式
1）封闭环的基本尺寸 封闭环的基本尺寸等于所有增环基本尺寸之和减去所有减 环基本尺寸之和，即：
m n
A0
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。
第三、五、六节 加工余量、工序尺寸及其.ppt
[例5－2] 某机床主轴箱体的主轴孔设计尺寸要求
工。对于成批单件生产，目前大部分工厂都采
用查表法或经验法来确定工序余量和总余量。
查表法
查表法是根据《机械加工工艺手册》提供的资
料查出各表面的总余量以及不同加工方法的工序余 量，方便迅速，使用广泛。 需要注意的是：
1）目前国内各种手册所给的余量多数为标称
余量，标称余量等于最小余量与上一工序尺寸公差 之和，即标称余量中包含了上一工序尺寸公差。 2）各种手册提供的数据不一定与具体加工情 况完全相符，余量值大多偏大，须根据工厂的具体 情况加以修正。
第三节加工余量、工序尺寸及其公差的确定
一、加工余量的概念
加工总余量与工序余量 加工总余量即毛坯余量，是指毛坯尺寸与零 件设计尺寸之差，也就是某加工表面上切除的金属 层总厚度。工序余量是指相邻两工序的尺寸之差， 也就是某道工序所切除的金属层厚度。显然有:
Z0
Z
i 1
n
i
Z0 -- 某表面加工总余量； Zi -- 该表面第i个工序加工余量 n -- 该表面的机械加工工序数；
100 0
0.035
Ra0.8 Ra1.6 Ra3.2 Ra6.3
——
99.9 0
0.054
99.4 0
0.14
97 0
0 .3 5
8
9 2 -2
加工余量及工序尺寸 机械制造技术基础
第六章 工艺规程设计
（1）基准重合时的情况 对于加工过程中基准面没有变换的情况，工 序尺寸的确定比较简单。在决定了各工序 余量和工序所能达到的经济精度之后，就 可以由最后一道工序开始往前推算。
第六章 工艺规程设计
工序名称 铰孔 精镗孔 半精镗孔 粗镗孔 毛坯孔
工序双边余 量（mm） 0.2
0.6
工序间余量（公称余量）=上工序的基本尺
寸-本工序的基本尺寸
n
Z0 Zi
i 1
第六章 工艺规程设计
（a）被包容面（轴）
（b）包容面（孔）
加工余量示意图
第六章 工艺规程设计
（a）被包容面（轴） （b）包容面（孔） 加工余量与工序尺寸示意图
第六章 工艺规程设计
2.影响加工余量的因素
• 上工序的表面粗糙度 Rya
工序的经济精 最小极限尺 度（mm） 寸（mm）
0.025
179.993
0.04
工序尺寸及 其偏差（mm）
1800.018 0.007
3.2
0.10
6
0.25
3
第六章 工艺规程设计
（2）基准面在加工时经过转换的情况 在复杂零件的加工过程中，常常出现定位基 准不重合或加工过程中需要多次转换工艺 基准时，工序尺寸的计算就复杂多了，需 要借助尺寸链的分析和计算 ，并对工序余 量进行验算以校核工序尺寸及其上下偏差 。
对于外圆和内孔，其最
小单边余量为：
uuv uuv
2Zmin Ta 2(Rya Da ) 2 a b
第六章 工艺规程设计
3.加工余量的确定 主要以查表法为主。 二、工序尺寸及其公差的确定
如前所述，各工序余量的去除，形成工序尺 寸，但需要在工序简图或工艺规程中将这 些尺寸标注出来，专供加工时使用。确定 工序尺寸是制订工艺规程的主要工作之一。 一般分以下几种情况：
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
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Zb la lb
公称余量的变动范围
(6-5)
TZ Zmax Zmin Tb Ta (6-6)
式中 Tb —本工序工序尺寸公差； Ta —上工序工序尺寸公差。
第三节 加工余量与工序尺寸
工序尺寸公差一般按"入体原则"标注， 对被包容尺寸(轴径)，上偏差为0，其最 大尺寸就是基本尺寸；对包容尺寸 (孔 径、槽宽)，下偏差为0，其最小尺寸就 是基本尺寸。
这种情况比较简单，在决定了各工 序余量和工序所能达到的经济精度之后， 就可以由最后一道工序开始往前推算。
第三节 加工余量与工序尺寸
2.基准面在加工时经过转换的情况 计算复杂，需要借助尺寸链的分析
和计算，并对工序余量进行验算以校核 工序尺寸及其上下偏差。
3.孔系坐标尺寸的计算 通常在零件图上已标准清楚。未标注
清楚的，可以运用尺寸链原理，作为平 面尺寸链问题进行解算。
第三节 加工余量与工序尺寸
总余量Z0与工序余量Zi的关系可用下式表示。
n
Z0 Zi
(6-1)
i 1
式中 n—某一表面所经历的工序数。
第三节 加工余量与工序尺寸
工序余量有单边余量和双边余量之 分 。 对 于 非 对 称 表 面 ( 图 6-7a) ， 其 加 工 余量用单边余量表示
Zb la lb
Zmin Ta Ry Ha ea b
(6-7)
对于双边余量:
uur uur
2Zmin Ta 2(Ry Ha ) 2 ea b (6-8)
第三节 加工余量与工序尺寸
3.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:
(1)计算法 在掌握影响加工余量的各种因素具
2.影响加工余量的因素
为了合理确定加工余量，必须深入 了解影响加工余量的各项因素。
影响加工余量的因素有以下四个方面：
⑴上工序留下的表面粗糙度值
陷层深度 H a 。
Ry
和表面缺
⑵上工序的尺寸公差 Ta 。
第三节 加工余量与工序尺寸
e ⑶ Ta 值没有包括的上工序留下的空间位置 误差 a ，例如图6-9
(6-3)
2Zb Da Db (6-4)
第三节 加工余量与工序尺寸
图6-7 单边余量与双边余量
第三节 加工余量与工序尺寸
由于工序尺寸有偏差，故各工序实 际切除的余量值是变化的，因此工序余 量有公称余量(简称余量)、最大余量、 最小余量之分。
图6-8 被包容面加工工序 余量及公差
第三节 加工余量与工序尺寸
图6-9 轴线弯曲误差对加工余量的影响
图6-9 轴线弯曲误差对加工余量的影响
第三节 加工余量与工序尺寸
(4)本工序的装夹误差 b
e 由于 a与 b都是矢量，所以要用矢
量相加取矢量和的模进行余量计算。
与
第三节 加工余量与工序尺寸
综上分析可知，工序余量的最小值 可用以下公式计算:
对于单边余量:
uur uur
(6-2)
式中 Zb —本工序的工序余量;
lb —本工序的基本尺寸; la —上工序的基本尺寸
ห้องสมุดไป่ตู้ 第三节 加工余量与工序尺寸
对于外圆与内孔这样的对称表面 ( 图 6-7b ， c) ， 其 加 工 余 量 用 双 边 余 量 2 表示，对于外圆表面 (图6-7b)有
2Zb da db
对于内孔表面 (图6-7c)有
第三节 加工余量与工序尺寸
正确规定加工余量的数值是十分重 要的，加工余量规定得过大，不仅浪费 材料而且耗费机时、刀具和电力；但加 工余量也不能规定得过小，如果加工余 量留得过小，则本工序加工就不能完全 切除上工序留在加工表面上的缺陷层， 这就没有达到设置这道工序的目的。
第三节 加工余量与工序尺寸
第三节 加工余量与工序尺寸
一、加工余量及其影响因素
毛坯上留作加工用的材料层，称为加 工余量。加工余量又有总余量和工序余量 之分。某一表面从毛坯到最后成品切除掉 的总金属层厚度，即毛坯尺寸与零件设计 尺寸之差称为总余量，以Z0表示。该表面 每道工序切除掉的金属层厚度，即相邻两 工序尺寸之差称为工序余量，以Zi表示。
体数据的条件下，用计算法确定加工余 量比较科学。但己经积累的统计资料不 多，计算有困难，目前应用较少。
第三节 加工余量与工序尺寸
(2)经验估计法 加工余量由一些有经验的工程技术人
员或工人根据经验确定。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
的经验为基础制成的各种表格数据为依据， 再结合实际加工情况加以修正。此法简便， 比较接近实际，生产上广泛应用。
第三节 加工余量与工序尺寸
二、工序尺寸及其公差的确定
由于加工的需要，在工序简图或 工艺规程中要标注一些专供加工用 的尺寸，这类尺寸就称为工序尺寸， 工序尺寸往往不能直接采用零件图 上的尺寸。
第三节 加工余量与工序尺寸
计算工序尺寸是工艺规程制订的主 要工作之一，通常有以下几种情况：
1.基准重合时的情况