加工余量工序尺寸及其公差的確定

機(jī)械制造工藝機(jī)電工程系張莉第二章機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)知識(shí)2.1機(jī)械加工工藝過(guò)程的基本概念及常用術(shù)語(yǔ)2.2機(jī)械加工工藝規(guī)程和工藝文件2.3零件的工藝性分析2.4零件表面加工方法的選擇與工藝路線(xiàn)的擬訂2.4.4加工余量、工序尺寸及其公差的確定1、加工余量的概念為了保證零件的質(zhì)量（精度和粗糙度值），在加工過(guò)程中，需要從工件表面上切除的金屬層厚度，稱(chēng)為加工余量。加工余量過(guò)大材料浪費(fèi)，成本增大；加工余量過(guò)小不能糾正加工誤差，質(zhì)量降低。所以，應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下，選擇加工余量盡可能小。加工余量又有總余量和工序余量之分?？傆嗔浚耗骋槐砻婷鞒叽缗c零件設(shè)計(jì)尺寸之差稱(chēng)為總余量，以Z總表示。工序余量：相鄰兩工序的工序尺寸之差稱(chēng)為工序余量，以Zi表示。單邊余量與雙邊余量根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)不同，加工余量有單邊（面）和雙邊（面）之分,見(jiàn)P45加工余量和工序尺寸的關(guān)系對(duì)于被包容面：Z=上工序基本尺寸-本工序基本尺寸對(duì)于包容面：Z=本工序基本尺寸-上工序基本尺寸加工余量和工序尺寸的關(guān)系2、影響加工余量的因素在確定工序的具體內(nèi)容時(shí)，其工作之一就是合理地確定工序加工余量。加工余量的大小對(duì)零件的加工質(zhì)量和制造的經(jīng)濟(jì)性均有較大的影響。加工余量過(guò)大，必然增加機(jī)械加工的勞動(dòng)量、降低生產(chǎn)率；增加原材料、設(shè)備、工具及電力等的消耗。加工余量過(guò)小，又不能確保切除上工序形成的各種誤差和表面缺陷，影響零件的質(zhì)量，甚至產(chǎn)生廢品。由前述內(nèi)容可知，工序加工余量（公稱(chēng)值，以下同）除可用相鄰工序的工序尺寸（如Z=a-b）表示外，還可以用另外一種方法表示，即：工序加工余量等于最小加工余量與前工序工序尺寸公差之和（如Z=Zmin+Ta）。因此，在討論影響加工余量的因素時(shí)，應(yīng)首先研究影響最小加工余量的因素。影響最小加工余量的因素較多，現(xiàn)將主要影響因素分單項(xiàng)介紹如下：1、上道工序加工表面的表面質(zhì)量1）上道工序形成的表面粗糙度和缺陷層深度（Ra和Ha）為了使工件的加工質(zhì)量逐步提高，一般每道工序都應(yīng)切到待加工表面以下的正常金屬組織，將上道工序形成的表面粗糙度和缺陷層切掉。2、影響加工余量的因素影響最小加工余量的因素較多，現(xiàn)將主要影響因素分單項(xiàng)介紹如下：1、上道工序加工表面的表面質(zhì)量2）上道工序形成的形狀誤差和位置誤差（ρa(bǔ)）當(dāng)形狀公差、位置公差和尺寸公差之間的關(guān)系是獨(dú)立原則時(shí)，尺寸公差不控制形位公差。此時(shí)，最小加工余量應(yīng)保證將前工序形成的形狀和位置誤差切掉。以上影響因素中的誤差及缺陷，有時(shí)會(huì)重疊在一起，如下圖所示，圖中的△x為平面度誤差、△w為平行度誤差，但為了保證加工質(zhì)量，可對(duì)各項(xiàng)進(jìn)行簡(jiǎn)單疊加，以便徹底切除。2、影響加工余量的因素1、上道工序加工表面的表面質(zhì)量2、上道工序的尺寸公差Ta2、影響加工余量的因素1、上道工序加工表面的表面質(zhì)量2、上道工序的尺寸公差Ta3、本道工序的安裝誤差εb上述各項(xiàng)誤差和缺陷都是上道工序形成的，為能將其全部切除，還要考慮本工序的裝夾誤差εb的影響。如右圖所示，由于三爪自定心卡盤(pán)定心不準(zhǔn)，使工件軸線(xiàn)偏離主軸旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)e值，造成加工余量不均勻，為確保將前工序的各項(xiàng)誤差和缺陷全部切除，直徑上的余量應(yīng)增加2e。裝夾誤差εb的數(shù)量，可在求出定位誤差、夾緊誤差和夾具的裝夾誤差后求得。2、影響加工余量的因素綜上所述，影響工序加工余量的因素可歸納為下列幾點(diǎn)：上道工序形成的表面粗糙度和表面缺陷層深度（Ra+Da）上道工序形成的形狀誤差和位置誤差（ρa(bǔ)）上道工序的工序尺寸公差（Ta）本工序的裝夾誤差（εb）加工余量計(jì)算公式P48對(duì)雙邊余量：對(duì)單邊余量：2、影響加工余量的因素3、加工余量的確定1）分析計(jì)算法是根據(jù)加工余量計(jì)算公式和一定的試驗(yàn)資料，通過(guò)計(jì)算確定加工余量的一種方法。采用這種方法確定的加工余量比較經(jīng)濟(jì)合理，但必須有比較全面可靠的試驗(yàn)資料及先進(jìn)的計(jì)算手段方可進(jìn)行，故目前應(yīng)用較少。1）分析計(jì)算法2）查表修正法根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐和試驗(yàn)研究，已將毛坯余量和各種工序的工序余量數(shù)據(jù)匯集于手冊(cè)。確定加工余量時(shí)，可從手冊(cè)中獲得所需數(shù)據(jù)，然后結(jié)合工廠(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行修正。查表時(shí)應(yīng)注意表中的數(shù)據(jù)為公稱(chēng)值，對(duì)稱(chēng)表面（軸孔等）的加工余量是雙邊余量，非對(duì)稱(chēng)表面的加工余量是單邊余量。這種方法目前應(yīng)用最廣。3、加工余量的確定1）分皆析計(jì)徹算法2）查增表修翻正法3）經(jīng)咳驗(yàn)估艘計(jì)法此法覽是根孕據(jù)實(shí)踐含經(jīng)驗(yàn)確定共加工敲余量船。為貓防止新加工糊余量傲不足典而產(chǎn)攜生廢格品，棄往往頭估計(jì)擊的數(shù)地值總粱是偏大，因譯而這通種方蔑法只宵適用戚于單誓件、泄小批扒生產(chǎn)販。3、加費(fèi)工余遙量的春確定1）分倒析計(jì)榆算法2）查脊表修贊正法3）經(jīng)打驗(yàn)估估計(jì)法3、加稼工余懸量的你確定在確舍定加附工余熟量時(shí)栗，總加騰工余膽量和工序慚加工博余量要分議別確夸定。總加節(jié)工余始量的大策小與暴選擇債的毛包坯制墓造精臟度有呢關(guān)。樹(shù)用查表絹法確定工序測(cè)加工例余量時(shí)，粗加殼工工到序的加謹(jǐn)工余甩量不面應(yīng)查好表確膛定，要而是獸用總蠻加工視余量依減去士各工可序余濕量求環(huán)得，錘同時(shí)悄要對(duì)喚求得捆的粗賽加工微工序浴余量惰進(jìn)行垂分析饑，如迅果過(guò)拴小，險(xiǎn)要增起加總遷加工旅余量揪；過(guò)寶大，鄉(xiāng)豐應(yīng)適豆當(dāng)減沾少總纏加工扁余量東，以全免造失成浪費(fèi)費(fèi)。工序妄尺寸是工冰件在撐加工歐過(guò)程廚中各過(guò)工序牢應(yīng)保輔證的潛加工鋸尺寸咳，與灶之相云應(yīng)的開(kāi)公差貞即工序廳尺寸波的公傾差。工加序尺猜寸及抽其公仇差的乳確定蒙，不莊僅取雁決于急設(shè)計(jì)守尺寸備、加為工余持量及萌各工寨序所絕能達(dá)皇到的趨經(jīng)濟(jì)脈精度托，而銹且還拘與定四位基顫準(zhǔn)、猜工序產(chǎn)基準(zhǔn)謀、測(cè)好量基才準(zhǔn)、緩編程檢原點(diǎn)帶的確美定及蔽基準(zhǔn)憲的轉(zhuǎn)母換有吵關(guān)。工序公尺寸再及其驚公差的計(jì)每算分兩種情況：工藝傷基準(zhǔn)哈和設(shè)變計(jì)基凈準(zhǔn)重齒合情況礦下工金序尺侄寸與襪公差埋的確色定，工藝柿基準(zhǔn)唇和設(shè)洞計(jì)基歐準(zhǔn)不佛重合情況社下工享序尺蒙寸與減公差猜的確熊定。4．工祝序尺鞏寸及夜其公掉差的仙確定1）基局準(zhǔn)重慮合時(shí)雪，工陽(yáng)序尺毫寸及件其公那差的棋計(jì)算生產(chǎn)怨上絕針大部勤分加鉤工面碼都是采在基秒準(zhǔn)重逆合(工藝辟基準(zhǔn)影和設(shè)嫌計(jì)基腸準(zhǔn)重雨合)的情撒況下表進(jìn)行供加工料的，搬基準(zhǔn)周重合景情況眉下工雀序尺潑寸與親公差歉的確泰定過(guò)鹿程如畏下：（1）確作定毛懼坯總陽(yáng)余量傳和各色加工魂工序沉的工窮序余暢量（查表臣修正模法）（2）確攔定工軌序基賽本尺圈寸4．工死序尺粉寸及匯其公裁差的悲確定從最肥終加丟工工忙序開(kāi)始膝，即殲從零件姥圖上樸的設(shè)移計(jì)尺果寸開(kāi)始市，一陣直往捕前推增算到毛坯鳳尺寸。最幫終工丹序基伯本尺封寸等焰于零疫件圖溝上的趣基本蹈尺寸慮，某蠅工序睜基本瘡尺寸惜等于軌后道豪工序刃基本勁尺寸劇加上熔或減戲去后珍道工算序余火量。1）基溝準(zhǔn)重嚷合時(shí)卡，工筒序尺僚寸及奮其公懂差的失計(jì)算生產(chǎn)夠上絕瞇大部牲分加屬工面軍都是泉在基市準(zhǔn)重醉合(工藝朽基準(zhǔn)停和設(shè)笨計(jì)基唯準(zhǔn)重昏合)的情饞況下涌進(jìn)行繭加工服的，憲基準(zhǔn)苦重合驅(qū)情況動(dòng)下工雀序尺降寸與災(zāi)公差指的確穴定過(guò)揚(yáng)程如側(cè)下：（1）確蒜定毛眼坯總熊余量傭和各懲加工棍工序件的工屈序余鎖量（2）確技定工鮮序基灣本尺甲寸4．工方序尺外寸及汁其公靈差的扮確定（3）確捎定工電序公現(xiàn)差最終呢加工元工序欺尺寸寫(xiě)公差等于設(shè)計(jì)緊尺寸什公差，其甜余各企加工病工序擦按各穗自所勞采用消加工穴方法銹的加圖工經(jīng)患濟(jì)精掉度確陵定工繭序尺萄寸公域差。1）基蜘準(zhǔn)重配合時(shí)螺，工浙序尺坦寸及筍其公宅差的尼計(jì)算生產(chǎn)者上絕繼大部盆分加畫(huà)工面清都是豬在基就準(zhǔn)重夸合(工藝胞基準(zhǔn)扁和設(shè)獎(jiǎng)計(jì)基德準(zhǔn)重懼合)的情維況下繡進(jìn)行義加工買(mǎi)的，狐基準(zhǔn)癥重合霉情況恭下工扎序尺概寸與罵公差芹的確壺定過(guò)爛程如志下：（1）確爽定毛葬坯總沉余量則和各藏加工寇工序藏的工夾序余堵量（2）確值定工并序基攜本尺殘寸4．工艷序尺插寸及層其公黨差的哭確定（3）確留定工嘆序公跑差（4）標(biāo)翠注工橡序尺拌寸公踩差最終興加工許工序轟尺寸的公躍差按冶設(shè)計(jì)類(lèi)尺寸領(lǐng)標(biāo)注劈燕，其佩余工傍序尺茅寸公惰差按槐“入銳體原擋則”糟標(biāo)注冬。（1）擬覽定加薦工路私線(xiàn)：粗車(chē)半精幫車(chē)淬火粗磨精磨研磨（2）確織定各變工序擠的加游工余招量：查表購(gòu)法：研磨厭：0.墊01勁mm，粗腦磨：0.盞3m桶m，精悔磨：0.肌1m初m半精格車(chē)：1.肌1m適m，粗堡車(chē)：4.纏5m冒m可得側(cè)：Z總=6趕.0甜1m遞m圓整枯?。篫總=砌6瓣mm則取塔粗車(chē)隊(duì)余量德：4.掀49店m彎m工序侵尺寸娛及其汗公差譜的確匹定實(shí)鳳例1（3）確表定各內(nèi)工序嚷的經(jīng)極濟(jì)精贏度及詠表面位粗糙悠度按“芒入體再原則慘”分章配偏軍差查表:研磨澡：精磨鐘：粗磨墾：半精市車(chē)：粗車(chē)兆：±2撇mm毛坯動(dòng)：工序逝尺寸眉及其刑公差膠的確歪定實(shí)小例1（4）確色定工戴序尺車(chē)寸及畝其公蕩差研磨證：50精磨為：50從+0筑.0風(fēng)1=校50渾.0系1粗磨促：50碧.0中1+端0.符1=干50曲.1腸1半精彈車(chē)：50您.1裹1+病0.餡3=瞞50痕.4產(chǎn)1粗車(chē)莫：50只.4得1+婚1.刺1=責(zé)51陽(yáng).5耗1鍛造振毛坯舍：51燭.5臭1+汪4.碑49儲(chǔ)=5梨6工序躁尺寸于及其幣公差問(wèn)的確許定實(shí)稻例1某軸勺直徑撕為ф6窯0m雪m，其仗尺寸悅精度貿(mào)要求忘為IT灰5，表筋面粗總糙度隆要求聚為Ra哭0.命04容μm，并晴要求負(fù)高頻勻淬火素，毛典坯為聽(tīng)鍛件細(xì)。其帆工藝服路線(xiàn)復(fù)為：憤粗車(chē)—半精桌車(chē)——高頻綠淬火—粗磨——精磨——研磨岸?，F(xiàn)鼠在來(lái)構(gòu)計(jì)算遮各工殃序的沉工序剃尺寸貧及公戰(zhàn)差。工序軍尺寸逢及其土公差蓬的確租定實(shí)跪例2工序名稱(chēng)工序余量/mm基本工序尺寸/mm工序加工經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)及工序尺寸公差表面粗糙度/μm工序尺寸及公差/mm研磨0.0160h5（）Ra0.04ф精磨0.160+0.01=60.01h6（）Ra0.16ф粗磨0.360.01+0.1=60.11h8（）Ra1.25ф半精車(chē)1.160.11+0.3=60.41hll（）Ra1.5ф粗車(chē)4.4960.41+1.1=61.51h13（）Ra16ф鍛造661.51+4.49=66±2

ф66±2數(shù)據(jù)確定方法查表確定第一項(xiàng)