工序尺寸及其公差确定
3-5加工余量、工序间尺寸及其公差的确定
例： 某车床主轴箱箱体的主轴孔的设计要求是：
180
，R 0.018
0.007
a
1.25m，试确定孔加工的加工方案及
工序尺寸。
解：从孔的最终要求 Ra 1.25m
T 0.018 (0.007) 0.025
可确定孔的终加工方法。
180 0.018 0.007
内孔表面加工方案及其经济精度
加工总余量与工序余量的关系
n
Z0 Z1 Z2 Zn Zi i 1
● 单边余量与双边余量
双边余量：对于外圆和孔等旋转表面而言，加工余量
是从直径上考虑的，即加工余量在直径方向上是对称
分布的，实际所切除的金属层厚度是直径上加工余量
的一半，故称为对称余量（即双边余量）。
双边余量
工序尺寸及 偏差
浮动镗
0.2
IT6 T=0.025
Φ180
180 0.018 0.007
精镗孔
0.6
IT7 T=0.04
Φ179.800 179 .800.040
半精镗孔
3.2
粗镗孔
6
毛坯孔
IT9 T=0.10 IT11 T=0.25
Φ179.200 Φ176.000
Φ168.000
179 .200.100
双边余量
轴
z1 2
50
0 0.011
z1 2
54
0 0.10
被包容尺寸
孔
z1
50
0.10 0
z1
2
54
0.011 0
2
包容尺寸
单边余量：对于平面的加工， 余量则是单边余量，它等于实 际所切除的金属层厚度。
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。
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
1、上道工序加工表面的表面质量 2、上道工序的尺寸公差 Ta
2、影响加工余量的因素
1、上道工序加工表面的表面质量
2、上道工序的尺寸公差 Ta
3、本道工序的安装误差ε b
上述各项误差和缺陷都是上道工序 形成的，为能将其全部切除，还要考虑 本工序的装夹误差ε b的影响。如右图 所示，由于三爪自定心卡盘定心不准， 使工件轴线偏离主轴旋转轴线e值，造 成加工余量不均匀，为确保将前工序的 各项误差和缺陷全部切除，直径上的余 量应增加2e。装夹误差ε b的数量，可 在求出定位误差、夹紧误差和夹具的装 夹误差后求得。
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 （2）确定工序基本尺寸
（3）确定工序公差 （4）标注工序尺寸公差 最终加工工序尺寸的公差按设计尺寸标注，其余工序尺寸 公差按“入体原则”标注。
56 2
工序尺寸及其公差的确定实例2
某轴直径为ф 60mm，其尺寸精度要求为IT5，表面粗 糙度要求为Ra0.04μ m，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。现在来计算各工序的工序尺寸及公差。
各工序的工序尺寸及公差的确定
工序 名称
研磨
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：
工序尺寸及其公差的确定
学 习 任 务
机 工序尺寸及其公差的确定
械 制 造 技 术
学 习 任 务
机 工序尺寸及其公差的确定
械
制
造
3、从尚需继续加工表面标注工序尺寸的计算
技
术
在零件加工中，有些加工表面的测量基面或定位基面是一些尚需继续加工
的表面。当加工这些基面时，不仅要保证本工序对该加工表面的一些精度
要求，而且同时还要保证原加工表面的要求，即一次加工后要同时保证两
至小于一个组成环的公差时（如第二组或第三组设计尺寸），则不仅要提高
本工序尺寸x的加工精度，而且要提高前工序（或工步）的工序尺寸 的加工
精度。
学 习 任 务
机 工序尺寸及其公差的确定
械
制
造
（2）定位基准和设计基准不重合的尺寸换算
技
术
零件加工中，当加工表面的定位基准与设计基准不重合时，也需要进行一
定的尺寸换算。
机 工序尺寸及其公差的确定
械 制 造 技 术
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机 工序尺寸及其公差的确定
械 制 造 技 术
学 习 任 务
机 工序尺寸及其公差的确定
械
制
造
从上述三组尺寸的换算可以看出：通过尺寸换算来间接保证封闭环的要求，
技 术
必须要提高组成环的加工精度。当封闭环的公差较大时（如第一组设计尺
寸），仅需要提高本工序（车端面C）的加工精度；当封闭环的公差等于甚
一定的渗层深度。为此，必须合理地确定渗前加工的工序尺寸和热处理时的
渗层深度。
学 习 任 务
机 工序尺寸及其公差的确定
械 制 造 技 术
学 习 任 务
机 工序尺寸及其公差的确定
械 制 造 技 术
第五节 工序尺寸及其公差的确定
第五节 工序尺寸及其公差的确定工序尺寸是加工过程中各个工序应保证的加工尺寸，其公差即工序尺寸公差。
正确地确定工序尺寸及其公差，是制订工艺规程的重要工作之一。
零件的加工过程，是毛坯通过切削加工逐步向成品过渡的过程。
在这个过程中，各工序的工序尺寸及工序余量在不断地变化，其中一些工序尺寸在零件图纸上往往不标出或不存在，需要在制定工艺过程时予以确定。
而这些不断变化的工序尺寸之间又存在着一定的联系，需要用工艺尺寸链原理去分析它们的内在联系，掌握它们的变化规律。
运用尺寸链理论去揭示这些尺寸之间的联系，是合理确定工序尺寸及其公差的基础。
一、工艺尺寸链的基本概念（一）尺寸链的定义下面先就图5—17所示零件在加工和测量中有关尺寸的关系，来建立工艺尺寸链的定义。
图 图 图5—17 a ）所示为一定位套，0A 与1A 为图样已标注的尺寸。
当按零件图进行加工时，尺寸0A 不便直接测量。
如欲通过易于测量的尺寸2A 进行加工，以间接保证尺寸0A 的要求，则首先需要分析尺寸1A 、2A 和0A 之间的内在关系，然后据此计算出尺寸2A 的数值。
又如图5—18 a ）所示零件，当加工表面C 时，为使夹具结构简单和工件定位稳定可靠，若选择表面A 为定位基准，并按调整法根据对刀尺寸2A 加工表面C ，以间接保证尺寸0A 的精度要求，则同样需要首先分析尺寸1A 、2A 和0A 之间的内在关系，然后据此计算出对刀尺寸2A 的数值。
我们将互相关联的尺寸（1A 、2A 和0A ）以一定顺序首尾相接排列成一封闭的尺寸组，称为零件的工艺尺寸链。
图5—17 b ）和图5-18 b ）所示，即为反映尺寸1A 、2A 、0A 三者关系的工艺尺寸链简图。
由上述两例可以看出，在零件的加工过程中，为了加工和测量的方便，有时需要进行一些工艺尺寸的计算。
利用工艺尺寸链就可以方便地对工艺尺寸进行分析计算。
（二）尺寸链的组成1． 环是指列入尺寸链中的每一个尺寸。
例如，图5-17（b ）中的1A 、2A 和0A 都称为尺寸链的环，尺寸链至少由三个环构成。
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。
新能源汽车制造技术教学课件：3-4工序间尺寸及其公差的确定
01.3-4工序间尺寸及其公差的确定
（3）确定工序公差 最终加工工序尺寸公差等于设计尺寸公差，其余各加工工序按各自所采用加工方法的加工经济精度 确定工序尺寸公差。
（4）标注工序尺寸公差 最终加工工序尺寸的公差按设计尺寸标注，其余工序尺寸公ห้องสมุดไป่ตู้按“入体原则”标注。
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工序间尺寸及其公差的确定
01.3-4工序间尺寸及其公差的确定
工序尺寸是工件在加工过程中各工序应保证的加工尺寸，与之相应的公差即工序尺寸的公差。工 序尺寸及其公差的确定，不仅取决于设计尺寸、加工余量及各工序所能达到的经济精度，而且还与定位 基准、工序基准、测量基准、编程原点的确定及基准的转换有关。
工序尺寸及其公差的计算分两种情况：工艺基准和设计基准重合情况下工序尺寸与公差的确定， 工艺基准和设计基准不重合情况下工序尺寸与公差的确定。
01.3-4工序间尺寸及其公差的确定
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。
加工余量、工序尺寸与及公差的确定
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：
2.影响加工余量的因素： 1)上工序的尺寸公差参看图4-21（工序1
余量与毛坯精度有关） 2)上工序的粗糙度Ry和缺陷层Ha（表4-10） 3)上工序的空间误差ea（形状位置误差）
i 1
• 总余量不够，质量得不到保证
• 总余量太大，增加劳动量、消耗、成本
• 总余量与毛坯精度、生产类型、批量大小 有关
机加械工余制量造的工确定艺与机床夹具
2．影响加工余量的因素
• 上道工序的表面质量（包括表面粗糙度Ha 和表面破坏层深度Sa）
• 前道工序的工序尺寸公差（Ta） • 前道工序的位置误差（ρa ） • 本工序工件的安装误差（εb） • 本工序的加工余量必须满足下式：
1、与设计尺寸有关的工序尺寸L01¨、L1¨。 2、中间工序尺寸（与余量有关）Z4、Z5、Z6 3、查找工艺尺寸链，画尺寸链图¨ （三）计算项目 1、确定公差与余量(经济精度与调整) 2、计算余量变动量，平均余量，平均工序尺 寸。 注：粗加工工序毛坯余量较大，可不计算。 3、按“入体”原则标注工序尺寸。
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。
⑴封闭环一定是工艺过程中间接保证的尺 寸。
⑵封闭环公差值最大，它等于各组成环公 差之和。
3）组成环——尺寸链除封闭外其余各环， 组成环分为增环和减环。
⑴增环—该环变动引起封闭环同向变动。 ⑵减环—该环变动引起封闭环反向变动。
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
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工序尺寸及其公差确定
摘要:确定每道工序的工序尺寸及其公差是制定工艺规程的重要工作。
合理的工序尺寸及其公差是保证零件加工精度的重要基础,有利于减少废品,降低材料消耗,提高经济效益。
本文通过采用余量法、引用法、查表修正法等,对工序尺寸及其公差确定的方法步骤进行了综合性探讨。
关键词:尺寸公差工序
1 引言
实际生产中,因零件不同,确定工序尺寸及其公差的方法不一致。
确定工序尺寸及其公差常用方法有三种:引用法、余量法和工艺尺寸链法。
引用法是直接引用零件图上的设计尺寸及其公差作为工序尺寸及其公差。
主要用于定位基准与设计基准重合时,零件加工的最后一道工序或零件表面只加工一次的工序。
余量法是确定工序余量后,确定工序尺寸及其公差的方法,是实际生产中应用较多的方法。
适用于定位基准与设计基准重合时零件加工各工序。
2 确定工序尺寸及其公差的方法步骤
2.1 确定加工工艺路线
零件加工工艺路线是零件加工工艺的总体设计。
合理制定加工工艺路线,有利于充分利用人员、设备、工艺装备等资源;有利于保证零
件加工质量,提高生产效率。
制定零件表面加工工艺路线主要是根据零件表面的技术要求。
零件表面技术要求高,工艺路线长,工序尺寸及其公差多。
另外,制定零件表面加工工艺路线时,还应考虑生产纲领、工件材料、热处理状态和具体生产条件等。
2.2 确定工序余量
工序余量是指某一道工序中所切除的金属层厚度。
确定加工余量的方法有经验估计法、查表修正法和分析计算法。
生产中常用查表修正法。
根据零件表面尺寸、加工精度、生产纲领等要求,按照已确定的加工路线,采用查表修正法,确定每道工序的加工余量。
2.3 确定工序尺寸
根据零件图,按包容面与被包容面分别计算出零件各表面工序尺寸。
对于被包容面,工序尺寸由最终工序的工序尺寸开始,依次加上本道工序的工序加工余量,就是前道工序的工序尺寸,从而计算出各道工序的工序尺寸;对于包容面,工序尺寸由最终工序的工序尺寸开始,依次减去本道工序的工序加工余量,就是前道工序的工序尺寸,从而计算出各道工序的工序尺寸。
2.4 确定工序公差
根据零件表面精度等级要求,按照各种加工方法的经济精度等级,确定每道加工工序精度等级。
工序尺寸公差应符合“入体原则”。
“入
体原则”是指公差标注方向应指向工件材料体内。
即被包容面工序尺寸公差上偏差为“0”,公差带代号为“h”;包容面工序尺寸公差下偏差为“0”,公差带代号为“H”。
工序尺寸精度等级确定后,以工序尺寸为基本尺寸,查出工序尺寸另一个偏差。
2.5 标注工序尺寸及其公差
工序尺寸及其公差应按“入体原则”标注在工序简图上或填写在工艺卡片中。
标注工序尺寸时,应标注工序尺寸的基本尺寸,上、下偏差,以方便计算和测量工序尺寸。
3 应用
生产中,对于不同零件应制定相应工艺规程,确定不同工序尺寸及公差,以确保加工质量。
下面通过具体零件对确定工序余量及其公差进行分析。
如图1所示,为某销轴零件图,零件材料为45钢,毛坯选择热轧圆钢,在小批量生产纲领下,确定各工序尺寸及公差的方法和步骤如下。
3.1 确定工艺路线
销轴零件是轴类零件。
从图1可知,零件mm表面技术要求为最高,精度等级为IT7,表面粗糙度为0.8μm;生产纲领为小批量生产。
根据实际生产条件,查阅相关手册,确定该外圆表面加工路线为:粗车—半精车—磨削。
3.2 确定工序余量
利用查表修正法确定每道工序的工序余量。
查表修正法是以工厂生产实践和试验研究所积累的关于加工余量的资料数据为基础,结合实际加工情况进行修订来确定加工余量的一种方法,应用方便,确定的工序尺寸及其公差可靠。
查表1及表2,确定工序余量分别为:磨削为0.20mm;半精车为1.30mm;粗车为2.0mm;总余量为3.50mm。
3.3 确定工序尺寸
轴是被包容件,其工序尺寸计算方法是:由最终工序(此零件为磨削)的工序尺寸()开始,依次加上本工序加工余量,就是前一道工序尺
寸。
所以,销轴表面每道工序尺寸:磨削为φ25mm;半精车为φ25.2mm;粗车为φ26.5mm;毛坯为φ28.5mm。
圆钢尺寸是标准值,查GB/T702-2004或有关材料手册,将销轴毛坯尺寸圆整成标准值φ29mm。
3.4 确定工序尺寸公差
根据销轴零件加工工艺线,该零件最后工序为磨削,所以磨削工序尺寸公差直接引用零件图上设计尺寸及其公差,即磨削工序基本尺寸为φ25mm,上偏差为0,下偏差为0.021mm。
其余工序的工序尺寸及其公差的确定。
因销轴零件表面的精度等级为IT7,因而确定加工路线中其它工序的精度等级为:半精车精度等级取IT9,粗车精度等级取IT11。
根据工序尺寸,并按“入体原则”确定加工销轴mm外圆表面的工序尺寸及其公差为:磨削为mm;半精车为
mm;粗车为mm。
4 结论及展望
综合以上分析,定位基准与设计基准重合时,确定工序尺寸及其公差的方法步骤如下:零件图→工艺分析→确定加工工艺路线→确定加工余量→计算工序尺寸→确定工序尺寸公差。
此外,确定工序尺寸及其公差主要是确定零件主要表面的工序尺寸及其公差,零件次要表面
因精度等级较低,可以不确定严格的工序尺寸及其公差。
参考文献
[1]杨坤怡.制造技术[M].北京国防工业出版社,2005.。