加工余量与工序尺寸确定
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

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
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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。
工序余量与工序尺寸及其公差的关系余量公差

1.上工序留下的表面粗糙度值 R(Z 表 面轮廓的最大高度)和表面缺陷层深度Ha
本工序必须把上工序留下的表面粗糙
度和表面缺陷层全部切去,如果连上一道
工序残留在加工表面上的表面粗糙度和表
面缺陷层都清除不干净,那就失去了设置
本工序的本意了。由此可知,本工序加工余
量必须包括 R z和 Ha这两项因素。
2.上工序的尺寸公差 Ta 由于上工序加工表面存在尺寸误差, 本工序加工余量必须包括 Ta 项。
第三节 加工余量与工序尺寸的确定
一、加工余量 (一)概述 用去除材料方法制造机器零件时,一
般都要从毛坯上切除一层材料之后最后才 能制得符合图样规定要求的零件。
加工余量:毛坯上留作加工用的材料 层,称为加工余量。
加工 总余量 余量 工序余量 单边余量:如图a)
双边余量:如图b)、c)
对于非对称表面,其加工余量用单边余 量 Zb 表示。对于外圆与内圆这样的对称表 面,其加工余量用双边余量2 Zb表示。
3.Ta 值没有包括的上工序留下的空间位
置误差 e a
工件上有一些形状误差和位置误差是没
有包括在加工表面的工序尺寸公差范围之内
的。在确定加工余量时,必须考虑它们的影
响,否则本工序加工将无法全部切除上工序
留在加工表面上的表面粗糙度和缺陷层。
4.本工序的装夹误差 b
如果本工序存在装夹误差 b(包括定位误差、 夹紧误差),则在确定本工序加工余量时还应考虑
由于工序尺寸有偏差,各工序实际切除 的余量值是变化的,故工序余量有:
公称余量(简称余量); 最大余量和最小余量。 例:
工序余量与工序尺寸及其公差的关系
余量公差:Tz=Zmax-Zmin=Ti+Ti-1 例:
14-4 加工余量、工序间尺寸及公差的确定

TZ = Zmax – Zmin=Tb+Ta
TZ :工序余量公差; Zmax :工序最大余量;
本道工序基本尺寸
Zmin:工序最小余量; Tb:本道工序的工序尺寸公差;
上道工序基本尺寸
Ta:上道工序的工序尺寸公差。
12
加工方向
共51页
工序尺寸及偏差
一般情况下,工序尺寸的公差按“入体原 则”标注。即 ——对被包容尺寸(轴的外径、实际长、宽、 高),其最大加工尺寸就是基本尺寸,上偏差 为零。 ——对包容尺寸(孔的直径、槽的宽度),其最 小加工尺寸就是基本尺寸,下偏差为零。 ——毛坯尺寸公差按双向对称偏差形式标注。
机床夹具的选择主要考虑生产类型。 (1)单件小批量生产应尽量选用通用夹具; (2)大批大量生产时,应采用高生产效率的专 用机床夹具;
此外,夹具的精度应与零件的加工精度相适应。
42
共51页
3.刀具的选择
刀具的选择主要取决于: 工序所采用的加工方法 加工表面的尺寸大小 工件材料 要求的加工精度 表面粗糙度 生产率 经济性
二、加工余量的确定
3. 经验法
由一些有经验的工程技术人员或工人根 据经验确定加工余量的大小。由经验法 确定的加工余量往往偏大,这主要是因 为主观上怕出废品的缘故。这种方法多 在单件小批生产中采用。
31
共51页
三、工序尺寸与公差的确定
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。现介绍如下: 1. 确定各加工工序的加工余量
6
共51页
双边余量
2Zi = li–1 – li
式中
Zi——本道工序的工序余量; li——本道工序的基本尺寸; li–1——上道工序的基本尺寸。
加工余量与工序尺寸

加工余量与工序尺寸
目录
contents
加工余量概述 工序尺寸确定 加工余量与工序尺寸的关系 加工余量与工序尺寸的实例分析 加工余量与工序尺寸的未来发展
01
加工余量概述
加工余量的定义
加工余量是指工件在加工过程中,为了去除工件表面的材料或修正误差而预留的额外材料。
它通常由工序前后的尺寸差值来表示,是评价加工精度和工艺水平的重要参数。
偏差
工序尺寸的公差与偏差
03
加工余量与工序尺寸的关系
加工余量对工序尺寸的影响
加工余量决定了工件在加工过程中的尺寸变化,是影响工序尺寸的主要因素之一。
加工余量的大小直接影响到加工精度和表面质量,因此需要合理控制加工余量,以保证工件的质量和性能。
VS
工序尺寸是工件在加工过程中需要达到的尺寸要求,是确定加工余量的重要依据。
智能化控制技术
通过传感器和监测设备,实时获取加工过程中的数据,对加工余量和工序尺寸进行动态调整,确保加工过程的稳定性和一致性。
实时监测与反馈
研发和应用环保、低毒、高效的切削液,减少对环境的污染和对人体的危害。
采用新型的加工设备和工艺,降低能耗和减少废弃物排放,实现
总结词:铣削加工余量与工序尺寸的确定对于提高加工效率和加工质量具有重要意义。
实例三:磨削加工余量与工序尺寸
总结词:磨削加工余量与工序尺寸的确定对于提高零件的耐磨性和疲劳强度至关重要。
05
加工余量与工序尺寸的未来发展
加工余量与工序尺寸的智能化控制
利用人工智能、机器学习等技术,实现加工余量和工序尺寸的智能预测和控制,提高加工精度和效率。
经验法
根据加工理论、材料力学和热力学等理论知识,结合加工工艺参数,计算出工序尺寸。理论法具有较高的精度和可重复性,但需要扎实的理论基础和计算能力。
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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2 .工艺尺寸链的特征
( 1 )尺寸链有一个自然形成的尺寸与 若干个直接得到的尺寸所组成。 • 图 9-33中,尺寸 A1 、 A2 是直接得 到的尺寸,而 A0 是自然形成的。其中自 然形成的尺寸大小和精度受直接得到的尺 寸大小和精度的影响。并且自然形成的尺 寸精度必然低于任何一个直接得到的尺寸 的精度。 • ( 2 )尺寸链一定是封闭的且各尺寸 按一定的顺序首尾相接。
3 .尺寸链的组成
• 组成尺寸链的各个尺寸称为尺寸链的环。图 9-33 中 A 1 、 A 2 、 A 0 都是尺寸链的环,它们可以分为: • ( 1 )封闭环 在加工(或测量)过程中最后自然形成的环称为 • 封闭环。如图 9-33 中的 A 0 。每个尺寸链必须有且仅能有一个封闭 环,用 A 0 来表示。 • ( 2 )组成环 在加工(或测量)过程中直接得到的环称为组成环。 尺寸链中除了封闭环外,都是组成环。按其对封闭环的影响,组成环 可分为增环和减环。 • ①增环 尺寸链中,由于该类组成环的变动引起封闭环同向变动, 则该类组成环称为增环,如图 9-33中的 A 1 ,增环用来表示。 • ②减环 尺寸链中,由于该类组成环的变动引起封闭环反向变动, 则该类组成环称为减环,如图9-33中的 A 2 。减环用来示
总余量与工序余量之间的关系:
Z总 Z1 Z 2 Z n Z i
i 1 n
•式中: • Zs—某加工表面的总余量; • n —该表面的机械加工工序数; • Zi—该表面第i个工序的加工余量。
工序余量有单边余量和双边余量之分
• 1.单边余量,即非对称表面的工序余量
• • • • • 对于外表面(图a) Zb=a-b 对于内表面(图b) Zb=b-a 式中 Zb—本工序的加工余量; a—前工序的工余尺寸; b—本工序的工余尺寸。
增环和减环的判别
•
为了简易地判别增环和 减环,可在尺寸链图上先 给封闭环任意定出方向并 画出箭头,然后以此方向 环绕尺寸链回路,顺次给 每个组成环画出箭头。此 时凡与封闭环箭头相反的 组成环为增环,相同的为 减环。如图所示。
Z min 2Ry (双边)
Zmin Ry (单边)
2.查表法
根据《机械加工工艺手册》提供的资料查出 各表面的总余量及不同加工方法的工序余 量,方便迅速,使用广泛。
3.经验法
由一些有经验的工艺设计人员或工人根据经 验确定余量。一般用于单件小批生产。源自三、工序尺寸及其公差的确定
• 工序尺寸是指某一工序加工应达到的尺寸, 其公差即为工序尺寸公差,各工序的加工余量确 定后,即可确定工序尺寸及公差。 零件从毛坯逐步加工至成品的过程中,无论 在一个工序内,还是在各个工序间,也不论是加 工表面本身,还是各表面之间,他们的尺寸都在 变化,并存在相应的内在联系。运用尺寸链的知 识去分析这些关系,是合理确定工序尺寸及其公 差的基础。
• 加工余量的大小对于工件的加工质量 和生产率有较大的影响。余量大时,加工 时间增加,生产率降低,能源消耗增大, 成本增加;余量小时,难以消除前工序的 各种误差和表面缺陷,甚至产生废品。因 此,应合理确定各工序的加工余量。
1)前工序的尺寸公差Ta 上工序的尺寸公差越大,本工序的余量越 大。本道工序应切除上道工序尺寸公差中包含 的各种可能产生的误差。 2)前工序留下的表面粗糙度Ra和表面缺陷层深 度Ha在本道工序中应该切除。
3)前工序留下的需单独考虑的空间误差εa • a.包括轴线直线度误差和各种位置误差; • b.这些误差可能是上工序加工方法带来的,也可 能是热处理后产生的,也可能是毛坯带来的。
• 4)本工序的安装误差εb。包括工件的定位误差 和夹紧误差。
工序余量的计算公式:
对于单边余量:
Z min Ta Ry H a | a b |
Zi
2.双边余量,即回转表面的加工余量
•
• •
• •
2Zb d a d b 对于轴(图c) 2Zb d b d a 对于孔(图d)
(轴) (孔)
式中 Zb—直径、半径上的加工余量;
da—前工序的工余尺寸(直径); db—本工序的工余尺寸(直径)。
• 图9-29
加工余量
影响加工余量的因素
Zmin Ta 2(Ry Ha ) 2 | a |
• 3)精密加工方法 如研磨、珩磨、 超精加工等,加 工时仅去掉上工 序留下的加工痕 迹,公式可简化 为:
Zmin Ry Ha (单边)
Zmin 2( Ry H a )(双边)
• 4)对于抛光,仅用于提高表面粗糙度,因 此
加工余量和工序尺寸确定
小组成员: XXX
指导老师:XXX
加工余量及工序间尺寸的确定
• 一、加工余量及其影响因素 • 二、确定加工余量的方法 • 三、工序尺寸及其公差的确定
一、加工余量的概念
• 1.加工余量的概念:
• 使加工表面达到所需的精度和表面质量而应切除的金 属层.
• (1)总余量和工序余量: • 毛坯尺寸与零件图的设计尺寸之差称为加工 总余量。 • 某一工序所切除的金属层厚度或相邻两工序 的基本尺寸之差称为工序余量。
对于双边余量:
Z min Ta 2( Ry H a ) 2 | a b |
二、确定加工余量的方法
1.分析计算法
1)采用浮动镗刀镗孔或浮动铰刀铰孔或拉刀拉孔, 由于这些方法不能纠正位置误差,公式可简化为:
Zmin Ta 2( Ry H a )
• 2)无心磨床磨外圆时无装夹误差,公 式可简化为:
•
工艺尺寸链的概念及计算公式
• (一)工艺尺寸链的概念 • 1 .尺寸链的定义 • 在机器装配或零件加工过 程中,由相互连接的尺寸形成 的封闭尺寸组,称为尺寸链。 如图 9-33 所示,用零件的表面 1 定位加工表面 2 得尺寸 A1 , 再加工表面 3 ,得尺寸 A2 , 自然形成 A0 ,于是 A1 — A2 — A0 连接成了一个封闭的 尺寸组(图 9-33b ),形成尺 寸链。 • 在机械加工过程中,同一 工件的各有关尺寸组成的尺寸 链称为工艺尺寸链。