工件加工余量的确定

Hunan Industry Polytechnic机械制造工艺机械制造工艺机械制造工艺机械制造工艺二、加工余量及尺寸链的计算二、加工余量及尺寸链的计算Hunan Industry Polytechnic1、加工余量的确定 加工余量加工过程中从加工表面切去材料层厚度 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。Z=a-b 式中 Z 本工序余量；a 前工序尺寸；b 本工序尺寸。双边余量 实际切除的金属层厚度=加工余量 的一半。单边余量 实际切除的金属层厚度=加工余量 加工余量的确定加工余量的确定Hunan Industry Polytechnic总加工余量总加工余量零件从毛坯变为成品切除材料层总厚度零件从毛坯变为成品切除材料层总厚度 式中式中 Z S 总加工余量；总加工余量；Z I 第第i道工序加工余量；道工序加工余量；n 该表面加工工序数。该表面加工工序数。余量公差余量公差 T Z=T a+T b 式中式中TZ 余量公差；余量公差；Ta 上工序尺寸公差；上工序尺寸公差；Tb 本工序尺寸公差。本工序尺寸公差。加工余量的确定加工余量的确定Hunan Industry Polytechnic影响加工余量的因素影响加工余量的因素 1）前前工工序序的的表表面面粗粗糙糙度度值值Ha和和表表面面破破坏坏层层深深度度Sa 本本工工序序必必须须把把上上工工序序留留下下的的表表面面粗粗糙糙度度和和表表面面缺缺陷陷层层全全部部切切去去，因因此此本本工工序序余余量量必必须须包包括括这这两项因素。两项因素。2）前工序的尺寸公差）前工序的尺寸公差Ta 上上工工序序加加工工表表面面存存在在形形状状误误差差，如如平平面面度度、圆圆柱柱度度等等，其其总总和和不不超超过过Ta，为为使使本本工工序序能能切切去这些误差，工序余量应包括去这些误差，工序余量应包括Ta项。项。加工余量的确定加工余量的确定Hunan Industry Polytechnic3）前工序的位置误差a。工件上有些形位误差未包括在加工表面工序尺寸公差范围之内,在确定加工余量时，须考虑它们的影响，否则将无法去除上工序留下的表面缺陷层。加工余量的确定加工余量的确定Hunan Industry Polytechnic4）本工序的装夹误差）本工序的装夹误差b 如果本工序存在装夹误差（定位误差、如果本工序存在装夹误差（定位误差、夹紧误差），在确定本工序加工余量时还夹紧误差），在确定本工序加工余量时还应考虑应考虑 b的影响。的影响。加工余量的确定加工余量的确定Hunan Industry Polytechnic 计计算算法法 采采用用计计算算法法确确定定加加工工余余量量比比较较准准确确，但需掌握必要的统计资料和具备一定的测量手段。但需掌握必要的统计资料和具备一定的测量手段。查查表表法法利利用用各各种种手手册册所所给给的的表表格格数数据据，再再结结合合实实际际加加工工情情况况进进行行必必要要的的修修正正，以以确确定定加加工工余余量量。此法方便、迅速，生产上应用较多。此法方便、迅速，生产上应用较多。需需要要指指出出的的是是，目目前前国国内内各各种种手手册册所所给给的的余余量量多多数数为为基基本本余余量量，基基本本余余量量等等于于最最小小余余量量与与上上一一工工序序尺尺寸寸公公差差之之和和，即即基基本本余余量量中中包包含含了了上上一一工工序序尺寸公差，此点在应用时需加以注意尺寸公差，此点在应用时需加以注意。经经验验法法 由由一一些些有有经经验验的的工工程程技技术术人人员员或或工工人人根根据据现现场场条条件件和和实实际际经经验验确确定定加加工工余余量量。此此法法多多用用于于单件小批单件小批 生产。生产。加工余量确定方法加工余量确定方法 Hunan Industry Polytechnic 1、概概念念：指指某某一一工工序序加加工工应应达达到到的的尺尺寸寸，其公差即为工序尺寸公差。其公差即为工序尺寸公差。工序尺寸及公差的确定工序尺寸及公差的确定 二、工序尺寸及公差的确定二、工序尺寸及公差的确定 Hunan Industry Polytechnic【例 1】主轴孔工序尺寸及公差的确定，加工过程：粗镗半精镗精镗浮动镗 工序尺寸及公差的确定工序尺寸及公差的确定 Hunan Industry Polytechnic 计算步骤：1）确定各工序加工余量（查工艺手册）；2）从最终加工工序开始，即从设计尺寸开始，逐次加上（对于轴类）或减去（对于孔类）每道工序的加工余量，可分别 得到各工序的基本尺寸；3）除最终加工工序取设计尺寸公差外，其余各工序按各自采用的加工方法所对应的加工经济精度确定工序尺寸公差；4）除最终工序外，其余各工序按“入体原则”标注工序尺寸公差；5）毛坯余量通常由毛坯图给出，故第1工序余量由计算确定，公差一般标注对称公差。工序尺寸及公差的确定工序尺寸及公差的确定 Hunan Industry Polytechnic 基准不重合时，工序尺寸及其公差的计算基准不重合时，工序尺寸及其公差的计算 当零件加工过程中多次转换工艺基准，引起当零件加工过程中多次转换工艺基准，引起测量基准、定位基准或工序基准与设计基准不重测量基准、定位基准或工序基准与设计基准不重合时，需利用工艺尺寸链原理进行工序尺寸及其合时，需利用工艺尺寸链原理进行工序尺寸及其公差的计算公差的计算 。1 1）尺寸链和工艺尺寸链的概念）尺寸链和工艺尺寸链的概念 尺寸链尺寸链互相联系且按一定顺序排列的封互相联系且按一定顺序排列的封闭尺寸组合。闭尺寸组合。工艺尺寸链工艺尺寸链 由单个零件在工艺过程中由单个零件在工艺过程中的有关尺寸所形成的尺寸链。的有关尺寸所形成的尺寸链。工序尺寸链及其计算工序尺寸链及其计算 Hunan Industry Polytechnic 如图所示的轴如图所示的轴 套，依次套，依次加工尺寸加工尺寸A1和和A 2，则，则尺寸尺寸A 0就随之而定。因就随之而定。因此这三个相互联系的尺寸此这三个相互联系的尺寸A1、A 2、A 0构成了一构成了一条工艺尺寸链。其中，尺条工艺尺寸链。其中，尺 寸寸A 1和和A 2是在加工过程是在加工过程中直接获得的，尺寸中直接获得的，尺寸A 0 尺寸链图尺寸链图 是间接保证的。是间接保证的。工序尺寸链及其计算工序尺寸链及其计算 Hunan Industry Polytechnic工序尺寸链及其计算工序尺寸链及其计算 Hunan Industry Polytechnic 尺寸链图尺寸链图 将尺寸链中各相应的环，用尺寸或符号标注在示意图将尺寸链中各相应的环，用尺寸或符号标注在示意图上，这种尺寸图称为尺寸链图。上，这种尺寸图称为尺寸链图。作法：作法：首先确定间接保证的尺寸，定为封闭环；然后首先确定间接保证的尺寸，定为封闭环；然后从封闭环起，画出各组成环；尺寸首尾相接，顺一个方从封闭环起，画出各组成环；尺寸首尾相接，顺一个方向画箭头，构成封闭图形。向画箭头，构成封闭图形。工艺尺寸链的构成，取决于工艺方案和加工方法，确工艺尺寸链的构成，取决于工艺方案和加工方法，确定封闭环是关键；定封闭环是关键；一个尺寸链只能解一个封闭环；一个尺寸链只能解一个封闭环；请注意箭头方向：请注意箭头方向：与封闭环同向者为减环与封闭环同向者为减环 与封闭环异向者为增环与封闭环异向者为增环 工序尺寸链及其计算工序尺寸链及其计算 Hunan Industry Polytechnic 尺寸链的形式尺寸链的形式 按环的几何特征分：长度、角度、组合尺寸链。按环的几何特征分：长度、角度、组合尺寸链。按应用场合分：装配、工艺、零件尺寸链按应用场合分：装配、工艺、零件尺寸链。按各环所处空间位置分：直线、平面、空间尺寸链按各环所处空间位置分：直线、平面、空间尺寸链。尺寸链的特性尺寸链的特性 封闭性：封闭性：尺寸链必是一组有关尺寸首尾相接所形成的尺尺寸链必是一组有关尺寸首尾相接所形成的尺寸封闭图。其中应包含一个间接保证的尺寸和若干个对此寸封闭图。其中应包含一个间接保证的尺寸和若干个对此有影响的直接获得的尺寸。有影响的直接获得的尺寸。关联性：关联性：尺寸链中间接保证的尺寸即精度直接保证的尺尺寸链中间接保证的尺寸即精度直接保证的尺寸精度支配，且间接保证的尺寸精度必然低于直接获得的寸精度支配，且间接保证的尺寸精度必然低于直接获得的尺寸精度。尺寸精度。工序尺寸链及其计算工序尺寸链及其计算 Hunan Industry Polytechnic 正正计计算算：已已知知组组成成环环尺尺寸寸、公公差差求求封封闭闭环环尺寸公差的计算方式；尺寸公差的计算方式；反反计计算算：已已知知封封闭闭环环尺尺寸寸、公公差差反反求求各各组组成环寸、公差成环寸、公差；中中间间计计算算：已已知知封封闭闭环环及及部部分分组组成成环环的的尺尺寸寸、公公差差，求求其其余余的的一一个个或或几几个个组组成成环环尺尺寸寸、公差公差。尺寸链计算 工序尺寸链及其计算工序尺寸链及其计算 Hunan Industry Polytechnic a)封闭环的基本尺寸等于增环的基本尺寸之和减去减环的基本尺寸之和，即 b)封闭环的最大极限尺寸等于增环最大极限尺寸之和减去减环最小极限尺寸之和，即 c)封闭环的最小极限尺寸等于增环最小极限尺寸之和减去减环最大极限尺寸之和，即 工序尺寸链及其计算工序尺寸链及其计算 Hunan Industry Polytechnic d)封闭环的上偏差等于增环上偏差之和减去减环下偏差之和，即 e)封闭环的下偏差等于增环下偏差之和减去减环上偏差之和，即 f)封闭环的公差等于组成环公差之和，即 工序尺寸链及其计算工序尺寸链及其计算 Hunan Industry Polytechnic 封封封封闭闭闭闭环环环环的的的的公公公公差差差差比比比比任任任任何何何何一一一一个个个个组组组组成成成成环环环环的的的的公公公公差差差差都都都都大大大大，应应应应尽尽尽尽量量量量选选选选择择择择最最最最不不不不重重重重要要要要的的的的尺尺尺尺寸寸寸寸作作作作封封封封闭闭闭闭环环环环；为为为为减减减减小小小小封封封封闭闭闭闭环环环环公公公公差差差差，应应应应尽尽尽尽量量量量减减减减少少少少组组组组成成成成环环环环数数数数及及及及其其其其公公公公差。差。差。差。工序尺寸链及其计算工序尺寸链及其计算 Hunan Industry Polytechnic l）封闭环中间偏差 2）封闭环公差 工序尺寸链及其计算工序尺寸链及其计算 Hunan Industry Polytechnice不对称系数 k对称系数 工序尺寸链及其计算工序尺寸链及其计算 Hunan Industry Polytechnic（1）定位基准与设计基准不重合时的工序尺寸计算）定位基准与设计基准不重合时的工序尺寸计算 当当采采用用调调整整法法加加工工一一批批零零件件，若若所所选选的的定定位位基基准准与与设设计计基基准准不不重重合合，那那么么该该加加工工表表面面的的设设计计尺尺寸寸就就不不能由加工直接得到。这时，就需进行有关的工序尺寸能由加工直接得到。这时，就需进行有关的工序尺寸 计算以保证设计尺寸的精度要求，并将计算的工序尺计算以保证设计尺寸的精度要求，并将计算的工序尺 寸标注在该工序的工序图上。寸标注在该工序的工序图上。工序尺寸链及其计算工序尺寸链及其计算 Hunan Industry Polytechnic 案例1：加工图a）所示工件，设1面已加工好，现以1面 定位加工3面和2面，其工序简图如图b）所示，试求工序尺 寸A 1与A 2。工序尺寸链及其计算工序尺寸链及其计算 Hunan Industry Polytechnic案例2如图活塞上加工销孔，要求保证尺寸A0 解：作出尺寸链图；按照加工顺序确定封闭环A0 画箭头分出增环A 2 和减环A 1；工序尺寸链及其计算工序尺寸链及其计算 Hunan Industry Polytechnic案例2工序尺寸链及其计算工序尺寸链及其计算 Hunan Industry Polytechnic（2）测量基准与设计基准不重合时的工序尺寸计算 在加工或检查零件的某个表面时，有时不便按 设计基准直接进行测量，就要选择另外一个合适的 表面作为测量基准，以间接保证设计尺寸，为此，需要进行有关工序尺寸的计算。工序尺寸链及其计算工序尺寸链及其计算 Hunan Industry Polytechnic案例3 右图所示零件，尺寸 A0 不好测量，改测尺寸A2，试确定A2 的大小和公差。A2 是测量直接得到的尺寸，是组成环；A0 是间接保证的 ，是封闭环。计算尺寸链可 得到：工序尺寸链及其计算工序尺寸链及其计算