加工余量的确定..
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确定加工余量的方法
确定加工余量的方法随着现代加工技术的不断发展，加工余量的确定变得越来越重要。
加工余量是指在加工过程中，为了保证加工精度和工件质量而留下的一定量的材料。
加工余量的大小直接影响到工件的精度和质量，因此在加工过程中合理确定加工余量非常重要。
本文将介绍几种常见的确定加工余量的方法。
一、经验法经验法是一种较为简单的方法，可以根据经验和实际情况来确定加工余量。
这种方法通常适用于一些简单的加工工件，如钻孔、车削等。
经验法的确定方式是根据工件的材料、尺寸和形状等因素来确定加工余量。
例如，对于一些硬度较高的材料，应该留下较大的加工余量，以保证工件的精度和质量。
二、计算法计算法是一种较为科学的方法，可以通过计算来确定加工余量。
这种方法通常适用于一些复杂的加工工件，如铸件、锻件等。
计算法的确定方式是根据工件的形状、尺寸、材料和工艺等因素来计算加工余量。
例如，对于一些复杂的铸件，可以通过计算来确定每个加工环节需要留下的加工余量。
三、试验法试验法是一种比较直观的方法，可以通过实际试验来确定加工余量。
这种方法通常适用于一些特殊的加工工件，如高精度零件等。
试验法的确定方式是在实际加工过程中留下一定量的加工余量，然后通过测量和检验来确定加工余量是否合适。
如果加工余量过大或过小，则需要进行相应的调整。
四、仿真法仿真法是一种比较先进的方法，可以通过计算机仿真来确定加工余量。
这种方法通常适用于一些高精度的加工工件，如航空航天零件等。
仿真法的确定方式是通过计算机模拟加工过程，然后根据模拟结果来确定加工余量。
这种方法可以大大提高加工精度和质量，同时也可以减少加工成本和时间。
总之，确定加工余量是加工过程中非常重要的一环。
不同的加工工件和加工要求需要采用不同的方法来确定加工余量。
通过合理确定加工余量可以提高工件的精度和质量，同时也可以减少加工成本和时间。
因此，在加工过程中一定要认真对待加工余量的确定工作。
加工余量的确定
一、加工余量的基本概念 ? 加工余量是指加工过程中从加工表面切去的金属
层厚度。加工余量可分为工序加工余量和总加工 余量。 ? 工序加工余量是指某一表面在一道工序中所切除 的金属层厚度，它取决于同一表面相邻工序前后 工序尺寸之差。加工余量分为单面加工余量和双 面加工余量。如平面的加工，加工余量是单边余 量，它等于实际切除的金属层厚度。
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（二）毛坯设计、质量要求及下料尺寸的计算 ? 模具零件毛坯的设计是否合理，对于模具零件加工的
工艺性以及模具的质员和寿命都有很大的影响，在毛坯的 设计中，首先考虑的是毛坯的形式，在决定毛坯形式时主 要考虑以下几个方面： ? 1、模具材料的类别。 根据在模具设汁中规定的模具材料 类别、可以确定毛坏形式。例如精密冲裁模的上、下模座 多为铸钢材料，大型覆盖件检深模的凸模、凹模和压边圈 零件为合金铸铁时，这类零件的毛坯形式必然为铸钢材料， 又如非标准模架的上、下模座材料多为45钢，毛坯形形 式应该是厚钢板的原型材 。 ? 2、模具材料的类别和作用。对于模具结构中的工作零件， 例如精密冲裁模和重载冲压模的工作零件,多为高碳高合金 工具钢，其毛坯形式应该为锻造件，高寿命冲我模的工作 零件材料多为硬质合金。其毛坯形式为粉末冶金件。对于 模具结构中的一般结构件，多选择原型材毛坯形式。
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二、加工余量及毛坯下料尺寸的确定
（一）确定加工余量的方法 ? 1、经验估计法
根据工艺人员的经验确定加工余量的方法，但 这种方法不够准确。为了防止加工余量不够而产 生废品，所估计的加工余量一般偏大，此法常用 于单件小批生产。 ? 2、查表修正法
查阅有关加工余量的手册来确定，应用比较广 泛。在查表时应注意表中数据是公称值。对称表 面（如轴或孔）的加工余量是双边的，非对称表 面的加工余量是单边的。
层厚度。加工余量可分为工序加工余量和总加工 余量。 ? 工序加工余量是指某一表面在一道工序中所切除 的金属层厚度，它取决于同一表面相邻工序前后 工序尺寸之差。加工余量分为单面加工余量和双 面加工余量。如平面的加工，加工余量是单边余 量，它等于实际切除的金属层厚度。
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（二）毛坯设计、质量要求及下料尺寸的计算 ? 模具零件毛坯的设计是否合理，对于模具零件加工的
工艺性以及模具的质员和寿命都有很大的影响，在毛坯的 设计中，首先考虑的是毛坯的形式，在决定毛坯形式时主 要考虑以下几个方面： ? 1、模具材料的类别。 根据在模具设汁中规定的模具材料 类别、可以确定毛坏形式。例如精密冲裁模的上、下模座 多为铸钢材料，大型覆盖件检深模的凸模、凹模和压边圈 零件为合金铸铁时，这类零件的毛坯形式必然为铸钢材料， 又如非标准模架的上、下模座材料多为45钢，毛坯形形 式应该是厚钢板的原型材 。 ? 2、模具材料的类别和作用。对于模具结构中的工作零件， 例如精密冲裁模和重载冲压模的工作零件,多为高碳高合金 工具钢，其毛坯形式应该为锻造件，高寿命冲我模的工作 零件材料多为硬质合金。其毛坯形式为粉末冶金件。对于 模具结构中的一般结构件，多选择原型材毛坯形式。
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二、加工余量及毛坯下料尺寸的确定
（一）确定加工余量的方法 ? 1、经验估计法
根据工艺人员的经验确定加工余量的方法，但 这种方法不够准确。为了防止加工余量不够而产 生废品，所估计的加工余量一般偏大，此法常用 于单件小批生产。 ? 2、查表修正法
查阅有关加工余量的手册来确定，应用比较广 泛。在查表时应注意表中数据是公称值。对称表 面（如轴或孔）的加工余量是双边的，非对称表 面的加工余量是单边的。
加工余量的确定方法
加工余量的确定方法
加工余量是指在加工过程中，为了保证零件尺寸精度和形状精度，特意留下的一定尺寸差，一般为正值。
确定加工余量的方法有以下几种：
1. 根据经验法确定：根据过去的经验和加工零件的特点，确定适当的加工余量。
这种方法简单易行，但需要工人具备丰富的经验。
2. 根据公式法确定：根据零件的设计尺寸、材料特性、加工工艺，利用公式计算得出加工余量。
常见的公式有线性公式、面积公式和体积公式等。
3. 根据定额法确定：根据工艺定额和产品标准，确定加工余量。
这种方法适用于大批量生产，可以确保零件的一致性。
4. 根据测量法确定：先制作出一个初步尺寸较大的零件，然后通过测量零件尺寸并与设计尺寸进行比较，确定需要增加的加工余量。
这种方法需要较为精确的测量工具和技术。
无论采用何种方法确定加工余量，都需要考虑材料性能、工艺要求、设备精度等因素，以保证零件在加工过程中不仅符合设计要求，还能满足使用要求。
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
（5）一般毛坯余量（即加工总余量）已事先确定，故第一道 加工工序的毛坯余量减去后续各半精加工和精加工的工序余量之 和而求得。
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
谢谢观看！
（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。
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。
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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。
加工余量的确定.
图3
由图可看出: 公称加工余量 = 前工序尺寸 - 本工序尺寸 最小加工余量=前工序尺寸的最小值 - 本工序尺寸的最大值 最大加工余量=前工序尺寸的最大值 - 本工序尺寸的最小值 工序加工余量的变动范围（最大加工余量与最小加工余量之差）= 前工序工序尺寸公差+ 本工序的工序尺寸公差
（二）总加工余量：总加工余量是指零件从毛坯变为成品的整个加工过 程中从某一表面所切除金属层的总厚度，也即零件毛坯尺寸与零件图 上设计尺寸之差。总加工余量等于各工序加工余量之和，即
z
zi
总
= zi
i =1
n
式中 n–––某一表面的工序（或工步）数目。
--第i道工序加工余量
图4
二、影响加工余量的因素
（一）前工序的工序尺寸公差（Ta）。
（二）前工序形成的表面粗糙度和表面缺陷层深度（Ra+Da）。
（三）前工序形成的形状误差和位置误差（△x、△w）。
（四）本工序的装夹误差（εb）。
三、确定加工余量的方法
(一）查表修正法 (目前应用最广）
（二）经验估计法 (只适用于单件、小批生产）
（三）分析计算法 (目前应用较少）
余量为单边余量
图1
2、旋转表面：
对于轴：Z=da-db 对于孔：Z=db-da
余量为双边余量
图2
• 工序余量和工序尺寸及其公差的 计算公式： （轴） • Z=Zmin+Ta • Zmax=Z+Tb= Zmin+Ta +Tb • 式中 Zmin——最小工序余量 Zmax——最大工序余量 Ta——上工序尺寸的公差 Tb——本工序尺寸的公差
加工的概念
加工余量：在机械加工过程中，从加工表面切去的金属层厚度。
工艺过程设计加工余量的确定
工艺过程设计加工余量 的确定
,a click to unlimited possibilities
汇报人：
目录
01 加 工 余 量 的 定 义 和 作用
03 加 工 余 量 的 确 定 方
法
05 如 何 减 少 加 工 余 量
02 加 工 余 量 的 影 响 因 素
04 加 工 余 量 对 工 艺 过 程的影响
Part Four
加工余量对工艺过 程的影响
对工件尺寸精度的影响
加工余量越小，工件尺寸 精度越高
加工余量越大，工件尺寸 精度越低
加工余量的合理选择可以 提高工件质量
加工余量的考虑可以避免 过切现象的发生
对工件表面质量的影响
加工余量过大：导致工件表面粗糙度增加，影响外观质量 加工余量过小：可能导致工件表面质量不稳定，容易出现缺陷 加工余量适中：有利于保证工件表面质量，提高产品合格率 加工余量对工件表面质量的影响与工艺过程的设计密切相关
切削用量：切削用量越大，加 工余量越大
刀具磨损：刀具磨损会影响加 工精度和表面粗糙度，从而影 响加工余量
Part Three
加工余量的确定方 法
经验估计法
定义：根据工艺人员的经验，结合相似产品的加工余量数据，对当前产品的加工余量进行估 计的方法。
适用范围：适用于缺乏精确计算手段或缺乏足够数据支持的情况。
对加工成本的影响
加工余量的大小直 接影响加工成本的 高低。
较大的加工余量需 要使用更多的材料、 能源和劳动力，因 此会导致加工成本 的增加。
相反，较小的加工 余量可以减少材料 、能源和劳动力的 消耗，从而降低加 工成本。
在工艺过程设计中 ，合理确定加工余 量对于控制加工成 本至关重要。
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汇报人：
目录
01 加 工 余 量 的 定 义 和 作用
03 加 工 余 量 的 确 定 方
法
05 如 何 减 少 加 工 余 量
02 加 工 余 量 的 影 响 因 素
04 加 工 余 量 对 工 艺 过 程的影响
Part Four
加工余量对工艺过 程的影响
对工件尺寸精度的影响
加工余量越小，工件尺寸 精度越高
加工余量越大，工件尺寸 精度越低
加工余量的合理选择可以 提高工件质量
加工余量的考虑可以避免 过切现象的发生
对工件表面质量的影响
加工余量过大：导致工件表面粗糙度增加，影响外观质量 加工余量过小：可能导致工件表面质量不稳定，容易出现缺陷 加工余量适中：有利于保证工件表面质量，提高产品合格率 加工余量对工件表面质量的影响与工艺过程的设计密切相关
切削用量：切削用量越大，加 工余量越大
刀具磨损：刀具磨损会影响加 工精度和表面粗糙度，从而影 响加工余量
Part Three
加工余量的确定方 法
经验估计法
定义：根据工艺人员的经验，结合相似产品的加工余量数据，对当前产品的加工余量进行估 计的方法。
适用范围：适用于缺乏精确计算手段或缺乏足够数据支持的情况。
对加工成本的影响
加工余量的大小直 接影响加工成本的 高低。
较大的加工余量需 要使用更多的材料、 能源和劳动力，因 此会导致加工成本 的增加。
相反，较小的加工 余量可以减少材料 、能源和劳动力的 消耗，从而降低加 工成本。
在工艺过程设计中 ，合理确定加工余 量对于控制加工成 本至关重要。
工件加工余量的确定
Hunan Industry Polytechnic
工序尺寸链及其计算
尺寸链的形式
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 。 按各环所处空间位置分：直线、平面、空间尺寸链 。
尺寸链的特性
封闭性：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 有影响的直接获得的尺寸。 关联性：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 尺寸精度。
Hunan Industry Polytechnic
加工余量的确定
3）前工序的位置误差ρa。 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。
Hunan Industry Polytechnic
加工余量的确定
Hunan Industry Polytechnic
工序尺寸链及其计算
尺寸链计算 ①正计算：已知组成环尺寸、公差求封闭环 尺寸公差的计算方式； ②反计算：已知封闭环尺寸、公差反求各组 成环寸、公差 ； ③中间计算： 已知封闭环及部分组成环的 尺寸、公差，求其余的一个或几个组成环尺寸、 公差 。
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4）本工序的装夹误差εb 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 应考虑ε b的影响。
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加工余量确定方法
计算法 —— 采用计算法确定加工余量比较准确， 但需掌握必要的统计资料和具备一定的测量手段。 查表法 ——利用各种手册所给的表格数据，再结 合实际加工情况进行必要的修正，以确定加工余量。 此法方便、迅速，生产上应用较多。
工序尺寸链及其计算
尺寸链的形式
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 。 按各环所处空间位置分：直线、平面、空间尺寸链 。
尺寸链的特性
封闭性：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 有影响的直接获得的尺寸。 关联性：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 尺寸精度。
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加工余量的确定
3）前工序的位置误差ρa。 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。
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加工余量的确定
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工序尺寸链及其计算
尺寸链计算 ①正计算：已知组成环尺寸、公差求封闭环 尺寸公差的计算方式； ②反计算：已知封闭环尺寸、公差反求各组 成环寸、公差 ； ③中间计算： 已知封闭环及部分组成环的 尺寸、公差，求其余的一个或几个组成环尺寸、 公差 。
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4）本工序的装夹误差εb 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 应考虑ε b的影响。
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加工余量确定方法
计算法 —— 采用计算法确定加工余量比较准确， 但需掌握必要的统计资料和具备一定的测量手段。 查表法 ——利用各种手册所给的表格数据，再结 合实际加工情况进行必要的修正，以确定加工余量。 此法方便、迅速，生产上应用较多。
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第六节 加工余量的确定 一、加工余量确定
1. 加工余量概念
（1）总加工余量
总加工余量是指零件加工过 程中，某加工表面所切去的 金属层总厚度。是毛坯尺寸 与零件图样的设计尺寸之差。
（2）工序余量
工序余量是一道工序内切除的 金属层厚度，为相邻两工序的 工序尺寸之差。
（3）总余量为各工序余量之和
（4）公称余量
公称余量是指相邻两 工序的基本尺寸之差。
（5）余量公差
Tz Z max Z min Ti Ti 1
2. 影响加工余量的因素
1、上工序的表面粗糙度和表面缺陷层（图7-24） 2、上工序的尺寸公差（图7－25） 3、上工序各表面间相互位置的空间偏差（图7－26） 4、本工序安装误差（图7-27)
的尺寸及公差。
解: 1)确定封闭环、建立尺寸链、判别增减环。
假废品的出现
只要测量尺寸的超差量小于或等于其余组成环 尺寸公差之和，就有可能出现假废品，为此应对该 零件各有关尺寸进行复检和验算，以免将实际合格 的零件报废而导致浪费。 假废品的出现，给生产质量管理带来诸多麻烦， 因此，不到非不得已，不要使工艺基准与设计基准 不重合。
3.有关余量的尺寸换算
图9-29 精加工余量校核示例 (1)精加工余量校核 当多次加工某一表面时， 由于所采用的工艺基准可能相同，因此，本工 序的余量的变动量不仅与本工序的公差及前一 工序的公差有关，而且还与其它有关工序的公 差有关。在以工序余量为封闭环的工艺尺寸链 中，如果组成环数目较多，由于误差累积原因， 有可能使工序余量过大或过小，因此须对余量 进行校核， 这在制订工艺规程时是一个不可忽 视的问题。由于粗加工的余量一般取值较大， 故粗加工余量一般不进行校核而仅对精加工余 量进行校核。
同者为减环（如A1）。
四、尺寸链计算的基本公式 1.极值法
（1） 极值法各环基本尺寸之间的关系 封闭环的基本尺寸A0等于增环的基本尺寸之和减去减环的 基本尺寸之和，即
i基 i 1 i m 1 （2）各环极限尺寸之间的关系 封闭环的最大极限尺寸 A0max 等于增环的最大极限尺寸之和减去 减环的最小极限尺寸之和，即
-0.210
Φ 28 ±0.5
第八节 工艺尺寸链
一、尺寸链的定义、组成
1、定义
尺寸链就是在零件加工或 机器装配过程中，由相互 联系且按一定顺序连接的 封闭尺寸组合。
（1）在加工中形成的尺寸链——工艺尺寸链
2.定位面 3.设计基准
1.加工面
A1
A0
A2
（2）在装配中形成的尺寸链——装配尺寸链
A0
3、 组成
4、增、减环判别方法
在尺寸链图中用首尾相接的单向 箭头顺序表示各尺寸环，其中与 封闭环箭头方向相反者为增环, 与封闭环箭头方向相同者为减环。
增环 A1 A0 A2 A3 减环 封闭环
举例：
二、尺寸链的分类
1、按应用范围分类 1）工艺尺寸链——全部组成环为 同一零件工艺尺寸所形成的尺寸链。 2）装配尺寸链——全部组成环为 不同零件设计尺寸所形成的尺寸链。 3）零件尺寸链——全部组成环为同 一零件设计尺寸所形成的尺寸链。 4）设计尺寸链——装配尺寸链与零 件尺寸链，统称为设计尺寸链。
A2
A1
2、特征
1、封闭性 2、关联性。
环——尺寸链中的每一个尺寸。它可以是长度或角度。
封闭环——在零件加工或装配过程中间接获得或最后形成 的环。 组成环——尺寸链中对封闭环有影响的全部环。 组成环又可分为增环和减环。 增环——若该环的变动引起封闭环的同向变动，则该环 为增环． 减环——若该环的变动引起封闭环的反向变动。则该环 为减环。
m n 1 0 i 1 i i m 1 i
（4）各环公差之间的关系 封闭环的公差T(A0)等于各组成环的公差T(Ai)之和，即
T (A ) T (A) T (A) T (A)
m n 1 n 1 i 1 0 i 1 i i m 1 i i
极值法解算尺寸链的特点是：简便、可靠，但当封闭 环公差较小，组成环数目较多时，分摊到各组成环的公 差可能过小，从而造成加工困难，制造成本增加，在此 情况小，常采用概率法进行尺寸链的计算。
3） 按实际可行性分配原则 按具体情况来分配封闭环的公差 时,第一步先按等公差值或等公差级的分配原则求出各组成环 所能分配到的公差，第二步再从加工的难易程度和设计要求 等具体情况调整各组成环的公差。
工序尺寸的标注
1) 按“入体”原则标注 公差带的分布按“入体”原则标注时，对于被包容面尺 寸可标注成上偏差为零、下偏差为负的形式（即 -T）；对于 包容面的尺寸可标注成下偏差为零、上偏差为正的形式（即 +T）。 2）按双向对称分布标注 对于诸如孔系中心距、相对中心的两平面之间的距离等 尺寸，一般按对称分布标注，即可标注成上、下偏差绝对值 相等、符号相反形式（即T/2）。 当组成环是标准件时，其公差大小和分布位置按相应标 准确定。当组成环是公共环时，其公差大小和分布位置应根 据对其有严格要求的那个尺寸链来确定。
三.工序余量的确定
经验法 查表法 分析计算法
加工余量的确定
1）计算法
掌握影响加工余量的各种因素具体数据的条件 下，计算法比较科学，但目前统计资料较少。
2）经验估计法 为避免出现废品，估计余量一般偏大，用于单 件小批生产。
3）查表法
以生产实践和实验研究为基础制成数据表格，查 表 并结合实际情况加以修正。查表法确定加工余量 ，方法简便，较接近实际，应用广泛。
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。
图7－26 轴的弯曲对加工余量的影响
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 工余量时还应 考虑εb的影 响。
图7－27 三爪卡盘上的装夹误差
2、按几何特征及空间位置分类
1） 长度尺寸链—全部环为长度的尺寸链 2） 角度尺寸链—全部环为角度的尺寸链
3）直线尺寸链—— 全部组成环平行于封闭 环的尺寸链。 4）平面尺寸链—— 全部组成环位于一个或 几个平行平面内，但某些组成环不平行于 封闭环的尺寸链。 5） 空间尺寸链——组成环位于几个不平行 平面内的尺寸链。
三 、尺寸链的建立
1、加工顺序或装配顺序确定后 才能确定封闭环。 2、封闭环的基本属性为“派生 ”，表现为尺寸间接获得。 1、设计尺寸往往是封闭环。 2、加工余量往往是封闭环（ 靠火花磨除外）。
关键
1、确定封闭环
要领
2、组成环确定
关键
1、封闭环确定后才能确定。 2、直接获得。 3、对封闭环有影响
尺寸链计算的关键： 正确画出尺寸链图，找出封闭环，确定增环和减环
2. 多尺寸保证时的尺寸换算
例2 如图所示轴套，其加工工序如图所示，试校验工序尺寸标注是否合 理。
50-0.34
10-0.3
15±0.2
51-0.4
50-0.34
10.4-0.2
零件图
10 车孔及端面
14.6±0.2
20 车外圆及端面
10-0.3
30 钻孔
40 磨外圆及台阶
解:1)分析 从零件图上看,设计尺寸有10-0.3mm、15±0.2mm 以及50-0.34。 根据工艺过程分析是否全部达到图纸要求.其中10-0.3、 50-0.34直 接保证，15±0.2间接保证，为封闭环，必须校核。
i max
(3) 各环上、下偏差之间的关系 封闭环的上偏差 ES(A0) 等于增环的上偏差之和减去减 环的下偏差之和，即
ES( A0 ) ES( Ai )
m i 1
i m1
EI( Ai )
n 1
封闭环的下偏差EI(A0)等于增环下偏差之和减去减环 的上偏差之和，即
EI ( A ) EI ( A ) ES ( A )
确定组成环公差大小的误差分配方法
1） 等公差原则 按等公差值分配的方法来分配封闭环的公差 时,各组成环的公差值取相同的平均公差值Tav：即
极值法
概率法
Tav=T0/（n-1）
Tav T0 / n 1
这种方法计算比较简单，但没有考虑到各组成环加工的难易、 尺寸的大小，显然是不够合理的。
2） 按等精度原则 按等公差级分配的方法来分配封闭环的公 差时,各组成环的公差取相同的公差等级，公差值的大小根据 基本尺寸的大小，由标准公差数值表中查得。
从设计尺寸链来看: ES(A03)=ES(A1)一EI(A2)=[0-(0.3)]=0.3mm EI(A03)= EI(A1)-ES(A2) =(-0.20.3)mm=-0.5mm
所以 A03= 20
0.3 0.5
mm mm
测量基准与设计基准不重合的尺寸换算
0.02 70 0.07 A2= 例:图示为一零件，图纸上标注尺寸为：A1= 0.19 600 A3= 因A3不便测量，试给出测量尺寸A4 20 0.04 0
A A
m 0基
i基 An 1 NhomakorabeaA
0 max
A A
m n 1 i 1 i max i m 1
i min
封闭环的最小极限尺寸A0min等于增环的最小极限尺寸 之和减去减环的最大极限尺寸之和，即
A
0 min
A A
m n 1 i 1 i min i m 1
A3=A1-A02=(30-10)mm=20mm ES(A02)=ES(A1)-EI(A3)
EI(A3)=ES(A1)-ES(A02)=(0-0.3)mm=-0.3mm
EI(A02)=EI(A1)-ES(A3)
ES(A3)=EI(A1)一EI(A02)=[-0.2-(-0.3)]=0.1mm
0.1 所以 A3= 20 mm 0.3 mm
1. 加工余量概念
（1）总加工余量
总加工余量是指零件加工过 程中，某加工表面所切去的 金属层总厚度。是毛坯尺寸 与零件图样的设计尺寸之差。
（2）工序余量
工序余量是一道工序内切除的 金属层厚度，为相邻两工序的 工序尺寸之差。
（3）总余量为各工序余量之和
（4）公称余量
公称余量是指相邻两 工序的基本尺寸之差。
（5）余量公差
Tz Z max Z min Ti Ti 1
2. 影响加工余量的因素
1、上工序的表面粗糙度和表面缺陷层（图7-24） 2、上工序的尺寸公差（图7－25） 3、上工序各表面间相互位置的空间偏差（图7－26） 4、本工序安装误差（图7-27)
的尺寸及公差。
解: 1)确定封闭环、建立尺寸链、判别增减环。
假废品的出现
只要测量尺寸的超差量小于或等于其余组成环 尺寸公差之和，就有可能出现假废品，为此应对该 零件各有关尺寸进行复检和验算，以免将实际合格 的零件报废而导致浪费。 假废品的出现，给生产质量管理带来诸多麻烦， 因此，不到非不得已，不要使工艺基准与设计基准 不重合。
3.有关余量的尺寸换算
图9-29 精加工余量校核示例 (1)精加工余量校核 当多次加工某一表面时， 由于所采用的工艺基准可能相同，因此，本工 序的余量的变动量不仅与本工序的公差及前一 工序的公差有关，而且还与其它有关工序的公 差有关。在以工序余量为封闭环的工艺尺寸链 中，如果组成环数目较多，由于误差累积原因， 有可能使工序余量过大或过小，因此须对余量 进行校核， 这在制订工艺规程时是一个不可忽 视的问题。由于粗加工的余量一般取值较大， 故粗加工余量一般不进行校核而仅对精加工余 量进行校核。
同者为减环（如A1）。
四、尺寸链计算的基本公式 1.极值法
（1） 极值法各环基本尺寸之间的关系 封闭环的基本尺寸A0等于增环的基本尺寸之和减去减环的 基本尺寸之和，即
i基 i 1 i m 1 （2）各环极限尺寸之间的关系 封闭环的最大极限尺寸 A0max 等于增环的最大极限尺寸之和减去 减环的最小极限尺寸之和，即
-0.210
Φ 28 ±0.5
第八节 工艺尺寸链
一、尺寸链的定义、组成
1、定义
尺寸链就是在零件加工或 机器装配过程中，由相互 联系且按一定顺序连接的 封闭尺寸组合。
（1）在加工中形成的尺寸链——工艺尺寸链
2.定位面 3.设计基准
1.加工面
A1
A0
A2
（2）在装配中形成的尺寸链——装配尺寸链
A0
3、 组成
4、增、减环判别方法
在尺寸链图中用首尾相接的单向 箭头顺序表示各尺寸环，其中与 封闭环箭头方向相反者为增环, 与封闭环箭头方向相同者为减环。
增环 A1 A0 A2 A3 减环 封闭环
举例：
二、尺寸链的分类
1、按应用范围分类 1）工艺尺寸链——全部组成环为 同一零件工艺尺寸所形成的尺寸链。 2）装配尺寸链——全部组成环为 不同零件设计尺寸所形成的尺寸链。 3）零件尺寸链——全部组成环为同 一零件设计尺寸所形成的尺寸链。 4）设计尺寸链——装配尺寸链与零 件尺寸链，统称为设计尺寸链。
A2
A1
2、特征
1、封闭性 2、关联性。
环——尺寸链中的每一个尺寸。它可以是长度或角度。
封闭环——在零件加工或装配过程中间接获得或最后形成 的环。 组成环——尺寸链中对封闭环有影响的全部环。 组成环又可分为增环和减环。 增环——若该环的变动引起封闭环的同向变动，则该环 为增环． 减环——若该环的变动引起封闭环的反向变动。则该环 为减环。
m n 1 0 i 1 i i m 1 i
（4）各环公差之间的关系 封闭环的公差T(A0)等于各组成环的公差T(Ai)之和，即
T (A ) T (A) T (A) T (A)
m n 1 n 1 i 1 0 i 1 i i m 1 i i
极值法解算尺寸链的特点是：简便、可靠，但当封闭 环公差较小，组成环数目较多时，分摊到各组成环的公 差可能过小，从而造成加工困难，制造成本增加，在此 情况小，常采用概率法进行尺寸链的计算。
3） 按实际可行性分配原则 按具体情况来分配封闭环的公差 时,第一步先按等公差值或等公差级的分配原则求出各组成环 所能分配到的公差，第二步再从加工的难易程度和设计要求 等具体情况调整各组成环的公差。
工序尺寸的标注
1) 按“入体”原则标注 公差带的分布按“入体”原则标注时，对于被包容面尺 寸可标注成上偏差为零、下偏差为负的形式（即 -T）；对于 包容面的尺寸可标注成下偏差为零、上偏差为正的形式（即 +T）。 2）按双向对称分布标注 对于诸如孔系中心距、相对中心的两平面之间的距离等 尺寸，一般按对称分布标注，即可标注成上、下偏差绝对值 相等、符号相反形式（即T/2）。 当组成环是标准件时，其公差大小和分布位置按相应标 准确定。当组成环是公共环时，其公差大小和分布位置应根 据对其有严格要求的那个尺寸链来确定。
三.工序余量的确定
经验法 查表法 分析计算法
加工余量的确定
1）计算法
掌握影响加工余量的各种因素具体数据的条件 下，计算法比较科学，但目前统计资料较少。
2）经验估计法 为避免出现废品，估计余量一般偏大，用于单 件小批生产。
3）查表法
以生产实践和实验研究为基础制成数据表格，查 表 并结合实际情况加以修正。查表法确定加工余量 ，方法简便，较接近实际，应用广泛。
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。
图7－26 轴的弯曲对加工余量的影响
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 工余量时还应 考虑εb的影 响。
图7－27 三爪卡盘上的装夹误差
2、按几何特征及空间位置分类
1） 长度尺寸链—全部环为长度的尺寸链 2） 角度尺寸链—全部环为角度的尺寸链
3）直线尺寸链—— 全部组成环平行于封闭 环的尺寸链。 4）平面尺寸链—— 全部组成环位于一个或 几个平行平面内，但某些组成环不平行于 封闭环的尺寸链。 5） 空间尺寸链——组成环位于几个不平行 平面内的尺寸链。
三 、尺寸链的建立
1、加工顺序或装配顺序确定后 才能确定封闭环。 2、封闭环的基本属性为“派生 ”，表现为尺寸间接获得。 1、设计尺寸往往是封闭环。 2、加工余量往往是封闭环（ 靠火花磨除外）。
关键
1、确定封闭环
要领
2、组成环确定
关键
1、封闭环确定后才能确定。 2、直接获得。 3、对封闭环有影响
尺寸链计算的关键： 正确画出尺寸链图，找出封闭环，确定增环和减环
2. 多尺寸保证时的尺寸换算
例2 如图所示轴套，其加工工序如图所示，试校验工序尺寸标注是否合 理。
50-0.34
10-0.3
15±0.2
51-0.4
50-0.34
10.4-0.2
零件图
10 车孔及端面
14.6±0.2
20 车外圆及端面
10-0.3
30 钻孔
40 磨外圆及台阶
解:1)分析 从零件图上看,设计尺寸有10-0.3mm、15±0.2mm 以及50-0.34。 根据工艺过程分析是否全部达到图纸要求.其中10-0.3、 50-0.34直 接保证，15±0.2间接保证，为封闭环，必须校核。
i max
(3) 各环上、下偏差之间的关系 封闭环的上偏差 ES(A0) 等于增环的上偏差之和减去减 环的下偏差之和，即
ES( A0 ) ES( Ai )
m i 1
i m1
EI( Ai )
n 1
封闭环的下偏差EI(A0)等于增环下偏差之和减去减环 的上偏差之和，即
EI ( A ) EI ( A ) ES ( A )
确定组成环公差大小的误差分配方法
1） 等公差原则 按等公差值分配的方法来分配封闭环的公差 时,各组成环的公差值取相同的平均公差值Tav：即
极值法
概率法
Tav=T0/（n-1）
Tav T0 / n 1
这种方法计算比较简单，但没有考虑到各组成环加工的难易、 尺寸的大小，显然是不够合理的。
2） 按等精度原则 按等公差级分配的方法来分配封闭环的公 差时,各组成环的公差取相同的公差等级，公差值的大小根据 基本尺寸的大小，由标准公差数值表中查得。
从设计尺寸链来看: ES(A03)=ES(A1)一EI(A2)=[0-(0.3)]=0.3mm EI(A03)= EI(A1)-ES(A2) =(-0.20.3)mm=-0.5mm
所以 A03= 20
0.3 0.5
mm mm
测量基准与设计基准不重合的尺寸换算
0.02 70 0.07 A2= 例:图示为一零件，图纸上标注尺寸为：A1= 0.19 600 A3= 因A3不便测量，试给出测量尺寸A4 20 0.04 0
A A
m 0基
i基 An 1 NhomakorabeaA
0 max
A A
m n 1 i 1 i max i m 1
i min
封闭环的最小极限尺寸A0min等于增环的最小极限尺寸 之和减去减环的最大极限尺寸之和，即
A
0 min
A A
m n 1 i 1 i min i m 1
A3=A1-A02=(30-10)mm=20mm ES(A02)=ES(A1)-EI(A3)
EI(A3)=ES(A1)-ES(A02)=(0-0.3)mm=-0.3mm
EI(A02)=EI(A1)-ES(A3)
ES(A3)=EI(A1)一EI(A02)=[-0.2-(-0.3)]=0.1mm
0.1 所以 A3= 20 mm 0.3 mm