工序尺寸及其公差的确定
工序尺寸及其公差确定
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。
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。
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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
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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。
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机 工序尺寸及其公差的确定
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机 工序尺寸及其公差的确定
械 制 造 技 术
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。
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。
机械加工工艺培训1.5.2确定主轴孔的工序尺寸及公差
图示为某主轴箱体零件上的主轴孔示意图，该 孔加工工艺路线为：毛坯—粗镗—半精镗—精镗— 浮动镗，确定该孔的工序尺寸及公差。
• 工序尺寸 ：工件上的设计尺寸一般要经过几道工 序的加工才能得到，每道工序所应保证的尺寸。
• 编制工艺规程的一个重要工作就是要确定每道工序 的工序尺寸及公差。
Φ 28 ±0.5
任务实施：
（1）根据各工序的加工特点，查表得到各工序的加工 余量分别为8、5、2.4、0.5、0.1。 （2）确定各工序的尺寸公差及表面粗糙度。先查表确 定各工序的经济加工精度，分别为未注公差、H13、H11、 H9、H7。再查表确定各工序的经济粗糙度，分别为未注、 Ra12.5μm、 Ra6.3μm、Ra1.6μm、Ra0.8μm。 （3）根据查得的余量计算各工序的工序尺寸。 （4）确定各工序尺寸的上下偏差。按“单向入体”原 则，对于孔，基本尺寸值为公差带的下偏差，上偏差取 正值。对于毛坯，尺寸偏差应取双向对称偏差。
Байду номын сангаас
工序尺寸及公差的计算（单位：mm）
工序 工序 名称 余量
工序的经 济精度
工序基本尺寸 工序尺寸及偏差
磨削 0.3 IT7 0.021
精车 0.8 IT10 0.084
粗车 1.9 IT12 0.210
毛坯
IT14 1.0
工序尺寸及公差的计算（单位：mm）
工序 工序 名称 余量
工序的经 济精度
工序基本尺寸 工序尺寸及偏差
磨削 0.3 IT7 0.021 精车 0.8 IT10 0.084 粗车 1.9 IT12 0.210
25.00 25+0.3=25.3 25.3+0.8=26.1
工序尺寸及其公差的确定
1）确定各工序加工余量； 2）从最终加工工序开始，即从设计尺寸开始，逐次加上 （对于被包容面）或减去（对于包容面）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；
对于外圆表面 2Zb da db da 2Zb db
工序尺寸计算表
2020/12/29
7
( 0 ) 同一表面顺序加工时工序尺寸及其公差的确定
工序尺寸计算表
2020/12/29
8
( 0 ) 同一表面顺序加工时工序尺寸及其公差的确定
工序尺寸计算表
2020/12/29
9
( 0 ) 同一表面顺序加工时工序尺寸及其公差的确定
封闭环基本尺寸
k
m
A0 Ap Aq
p1
qk 1
封闭环公差
m
T0 Ti
i 1
封闭环极限偏差
k
m
ES0 ESp EIq
p1
qk 1
k
m
EI0 EIp ESq
p1
qk 1
2020/12/29
12
2、用统计法解算直线尺寸链基本计算公式
封闭环基本尺寸
k
m
A0 Ap Aq
p1
A2
20
0.1 0.3
mm
20.100.4 mm
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14
2．定位基准与设计基准不重合时工序尺寸公差的确定
➢ 建立尺寸链
1）根据设计基准、定位基 准、加工表面相对位置画 代表三个表面的三条线； 2）在定位基准和加工表 面之间建立联系；
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安徽工程科技学院教师备课教案
本章节讲稿共5 页教案第1 页备课时间：05年6月15 日教师签名：
第七章工艺规程设计
四、加工余量、工序尺寸及其公差的确定
1.加工余量的确定
对于柱面为双边余量；对于平面为单边余量。
加工总余量(毛坯余量)：毛坯尺寸与零件图上的设计尺寸之差。
工序余量：相邻两工序尺寸之差。
分为：
①工序基本余量Z＝±(上工序基本尺寸L a－本工序基本尺寸
L b) 外表面取＋；内表面取－
外表面：内表面：
②最小工序余量Z min＝L amin－L bmax Z min＝L bmin－L amax
③最大工序余量Z max＝L amax－L bmin Z max＝L bmax－L amin
④工序余量公差T z＝Z max－Z min
＝上工序尺寸公差Ta＋本工序尺寸公差Tb 工序尺寸公差的标注，按入体原则：即实体最小化，图7-9
毛坯尺寸公差，双向标注，图7-10
1)确定工序余量的原则和应考虑的因素
①在确保加工质量的前提下，工序余量尽可能小。
②上工序的R a及缺陷层D a图7-11和表7-2
③T a和形位误差ρa
④本工序定位、夹紧误差误差εb
2)确定加工余量的方法
①公式计算法，比较准确，但数据难得，用于大批量生产；
式7-5、7-6 p173
②经验估计法，余量一般偏大，用于单件小批生产；
③查表修正法，将生产实践和试验积累的大量数据列成表格，
使用时直接查找，应根据实际情况修正。
2.工序尺寸及其公差的确定
工件某表面需多道工序加工时，
工序尺寸：各工序应保证的加工尺寸。
工序尺寸公差：工序尺寸允许的变动范围。
1)工艺基准与设计基准重合时
首先确定各工序余量，再从最后一道工序开始向前推算各工序基本尺寸，直到毛坯基本尺寸。
例见表7-3
各工序尺寸公差按经济精度确定。
2)工艺基准与设计基准不重合时
需按工艺尺寸链原理分析计算。
五、 工艺尺寸链
1. 尺寸链
在零件加工或机器装配过程中，由一组尺寸顺序连接形成封闭的环。
工艺尺寸链：有关工序尺寸组成的尺寸链。
2. 组成
尺寸链中的每个尺寸称为环。
分为： 1) 封闭环：尺寸链中最后形成的尺寸或未标注尺寸或间接保证的尺
寸。
一个尺寸链中，只有一个封闭环，用A 0表示。
2) 组成环：尺寸链中，除去封闭环以外的尺寸。
又分：
① 增环：尺寸链中，随封闭环增大而增大的环，用i A →
表示。
② 减环：尺寸链中，随封闭环增大而减小的环，用i A ←表示。
3. 分类
1) 按环的几何特征分
长度尺寸链，全部环为长度尺寸； 角度尺寸链，全部环为角度尺寸。
2) 按尺寸链的应用场合分 设计尺寸链：
装配尺寸链，由不同零件设计尺寸组成； 零件尺寸链，由同一零件设计尺寸组成。
工艺尺寸链：由同一零件工序尺寸组成。
3) 按环的空间位置分
直线尺寸链，全部组成环平行于封闭环，应用最广。
平面尺寸链 空间尺寸链
4. 尺寸链的建立与分析
组成尺寸链的尺寸，一定相互关联，否则不属于该尺寸链。
首先，正确确定封闭环，标出任意方向的单向箭头；然后，从封闭环一端起，画出所有组成环尺寸，标单向箭头，使所有尺寸首尾相连。
则与封闭环同向的组成环为减环，反向的为增环。
5. 尺寸链的计算方法
1) 极值法（极大极小值法）
① 基本尺寸计算 p176 式7-7～7-12
封闭环基本尺寸＝各增环基本尺寸和－各减环基本尺寸和
1
01
1
m n i i i i m A A A -==+=-
∑∑
r
s
② 极限尺寸计算
封闭环最大尺寸＝各增环最大尺寸和－各减环最小尺寸和
1
0max
max min 1
1
m n i i i i m A A A -==+=-
∑∑
r
s
封闭环最小尺寸＝各增环最小尺寸和－各减环最大尺寸和
1
0min
min max 1
1
m n i i i i m A A A -==+=-
∑∑
r
s
③ 上、下偏差的计算
封闭环上偏差＝各增环上偏差和－各减环下偏差和
1
01
1
()()()m n i i i i m ES A ES A EI A -==+=-
∑∑
r
s
封闭环下偏差＝各增环下偏差和－各减环上偏差和
1
01
1
()()()m n i i i i m EI A EI A ES A -==+=-
∑∑
r
s
④ 公差的计算
封闭环公差＝各组成环公差和
1
01()()n i i T A T A -==∑
可见，封闭环公差最大。
封闭环公差一定时，若组成环数减少，则分摊到各组成环的公差可以增大，精加工工序减少，成本降低。
所以尺寸链应满足最短原则。
正计算：已知各组成环，求封闭环，按公式计算，以验证加工或装配能否满足技术要求；
反计算：已知封闭环(设计要求)，求各组成环。
极值法特点：简便、可靠。
但实际上，各组成环都处于极限尺寸的概率很小，主要用于组成环数较少，或封闭环公差较大的场合。
2) 概率法
六、 机床及工艺装备的选择
1. 机床的选择原则
1) 机床规格与工件外形尺寸相适应； 2) 机床精度与工序要求精度相适应；
3)机床生产率与零件批量相适应；
4)尽量利用现有机床。
2.工艺装备的选择
工艺装备包括夹具、刀具、量具和辅助工具，根据生产类型、工件材料、加工精度、表面粗糙度、等因素加以选择。
1)单件小批生产
一般选用作为机床附件的通用夹具（如卡盘、回转工作台、平口钳等）或组合夹具、标准刀具、通用量具。
2)多品种的中批生产
采用可调夹具或成组夹具、可转位刀具。
3)大批大量生产
应根据工序要求设计专用高效夹具，高生产率的复合刀具、专用刀具及先进刀具，极限量规及高效专用检具。