1、一 加工余量及其影响因素1 加工余量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 第三节加工余量及工序尺寸 加工余量的选择 加工余量的大小直接影响零件的加工质量和生产率 加工余量过大 增加材料 工具 电力及劳动量的消耗 提高加工成本 降低生产效率 加工余量过小 不能消除前道工序留下的各种误差和表面缺陷 甚至产生废品 加工余量 加工总余量 工序间加工余量 单边余量 非对称表面 图a 双边余量 对称表面 图b c 加工总余量Z0 由毛坯变为成品的过程中 在某加工面上切除的金属层总厚度 工序间加工
2、余量Zi 每一道工序中所切除的金属层厚度 单边余量 在平面上 加工余量等于实际所切除的金属层厚度 双边余量 在回转表面 外圆和孔 上 加工余量是从直径上考虑的 实际所切除的金属层厚度是直径上加工余量之半 各工序加工后的尺寸都有一定的误差 故实际切除的余量是变化的 故工序余量有公称余量 简称余量 最大余量和最小余量之分 对工序公差带一般都规定为 入体 方向标注 入体 原则是指标注工件尺寸公差时应向材料实体方向单向标注 入体 原则 被包容面 工序间工差带都取上偏差为0 即加工后的基本尺寸和最大极限尺寸相等 例如轴径 包容面 工序间工差带都取下偏差为0 即加工后的基本尺寸和最小极限尺寸相等 例如孔径
3、 槽宽 注意 毛坯尺寸的制造公差带常取双向布置 加工余量示意图 从加工余量及其和工序公差的关系图可得出 1 加工总余量Z0等于各工序间加工余量Zi之和 2 对于被包容面 工序间余量 上工序的基本尺寸 本工序的基本尺寸工序间最大余量 上工序的最大极限尺寸 本工序的最小极限尺寸工序间最小余量 上工序的最小极限尺寸 本工序的最大极限尺寸 3 对于包容面 工序间余量 本工序的基本尺寸 上工序的基本尺寸工序间最大余量 本工序的最大极限尺寸 上工序的最小极限尺寸工序间最小余量 本工序的最小极限尺寸 上工序的最大极限尺寸 上道工序与本道工序各尺寸之间的关系 外表面加工Zbmax amax bminZbmin
4、 amin bmaxTzb zbmax zbmin Ta Tb内表面加工Zbmax bmax aminZbmin bmin amaxTzb zbmax zbmin Ta Tb Zbmax 最大加工余量Zbmin 最小加工余量Tzb 工序余量公差Ta 上工序公差Tb 本工序公差amax 上工序最大加工尺寸amin 上工序最小加工尺寸bmax 本工序最大加工尺寸bmin 本工序最大加工尺寸 工序间余量都是计算基本工序尺寸用的 称为公称余量 由工艺手册直接查出的加工余量和计算切削用量时所用的加工余量均为公称余量 公称余量等于最小余量与上一工序尺寸公差之和 即公称余量中包含了上一工序尺寸公差 工序间余
5、量不采用计算的方法来决定 一般工厂都按经验估计 也有在积累经验的基础上总结出来的手册资料 公称余量 加工余量的选择原则是在保证加工质量的前提下尽量减少加工余量 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 2 影响加工余量的因素 1 上工序的表面粗糙度值Ra尺寸测量是在表面粗糙度的高峰上进行的 上工序形成的表面粗糙度应在本工序中切除掉 2 上工序的表面破坏层Ha由于切削加工都在表面上留下一层塑性变形层 这一层金属的组织已遭破坏 必须在本工序中切除 在光整加工中 上工序的表面粗糙度和表面破坏层是组成加工余量的主要因素 影响加工余量的因素 在工序间余量
6、内包括上工序的几何形状误差 圆度 圆柱度等 这些误差的大小一般都包括在上道工序的尺寸公差范围内 所以应将Ta计入加工余量内 3 上工序的尺寸公差Ta 上道工序留下的位置误差 包括轴心线的弯曲 位移 偏心 偏斜以及平行度 垂直度等 其值大小要根据具体情况计算 热处理变形对加工余量的影响也需要单独考虑的误差之一 4 需要单独考虑的误差 轴的弯曲对加工余量的影响 5 本工序的安装误差 包括定位误差 夹紧误差 具体应用这种计算式时 还应考虑该工序的具体情况 例 车削安装在两顶尖上的工件外圆时 b 02Zb 2 Ra Ha a Ta浮动镗孔 不能纠正孔轴线偏斜和弯曲 a b 02Zb 2 Ra Ha T
7、a研磨 珩磨 超精磨 抛光等 主要是消除上道工序的表面粗糙度 2Zbmin 2Ra上述计算中所需的Ra Ha a b数值 可参阅有关手册 确定加工余量有计算法 查表法和经验估计法等三种方法 分述如下 1 计算法在掌握上述各影响因素具体数据的条件下 用计算法确定加工余量是比较科学的 可惜的是 目前所积累的统计资料尚不多 计算有困难 此法目前应用较少 3 加工余量的确定 2 经验估计法加工余量由一些有经验的工程技术人员和工人根据经验确定 由于主观上有怕出废品的思想 故所估加工余量一般都偏大 此法只用于单件小批生产 3 查表法此法以工厂生产实践和实验研究积累的数据为基础制定的各种表格为依据 再结合实
8、际加工情况加以修正 用查表法确定加工余量 方法简便 比较接近实际 生产上广泛应用 工序尺寸 在工序简图或工艺规程中标注一些专供加工用的尺寸 这类尺寸就称为工序尺寸 工序尺寸及其公差一般都是通过解算工艺尺寸链确定的 四 工序尺寸及其公差的确定 1 先订工艺路线 2 查工艺手册 得出各工序加工余量 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 确定经济加工精度及表面粗糙度 查表 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
9、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 1 基准重合时的情况 机械加工的工序余量 例1 试确定图示零件工序尺寸及公差 要求 高频淬火 毛坯为锻件 2 制定工序尺寸计算表3 确定各工序加工余量 4 从最终加工工序开始 计算各工序的基本尺寸 5 确定各工序经济加工精度及公差 6 除最终工序外 按 入体原则 标注各工序尺寸公差 工序尺寸计算表 例2 主轴孔 180J6工序尺寸及公差的确定 加工过程 粗镗 半精镗 精镗 铰孔 车床主轴箱箱体 2 基准面在加工时经过转换的情况 在复杂零件的加工过程中 常常出现定位基准不重合或加工过程中需要多次转换工艺基准时 工序尺寸的计算就复杂多了 不能用上面所述的反推计算法 而是需要借助尺寸链的分析和计算 并对工序余量进行验算以校核工序尺寸及其上下偏差 3 孔系坐标尺寸的计算 可以运用尺寸链原理 作为平面尺寸链问题进行解算
