双十科技关于机械加工余量的确定
    工艺路线拟定以后，在进一步安排各个工序的具体内容时，应正确地确定工
序尺寸及公差，以指导工人进行加工操作，并为工序间的尺寸检查提供依据。工
序尺寸的公差与完成该表面加工时所用方法的经济加工精度有关，而工序尺寸大
小的确定则与工序间加工余量的选择密切相关。
    1.加工余量的概念
    为了使零件得到所要求的形状、尺寸和表面质量，在切削加工过程中，必须
从加工表面上切除的金属层厚度称为机械加工余量。余量有加工总余量和工序余
量之分。
，)加工总余量
加工总余量又称毛坯余量，是指毛坯尺寸与零件图的设计尺寸之差，即
而=Z,+Z2+...+Zir
(1-2)
式中，z总为加工总余量;z,, z2, ..., Zn为各道工序余量。
2)工序余量
    工序余量是指相邻两工序的工序尺寸之差。按照这一定义，工序余量有单边
余量和双边余量之分。零件的非对称结构的非对称表面，其加工余量一般为单边
余量，如单一平面的加工余量为单边余量。零件对称结构的对称表面，其加工余
量为双边余量，如回转体表面(内、外圆柱表面)的加工余量为双边余量。
(，)单边余量。
对于外表面，如图1-17(a)所示:
    由于工序尺寸有公差，所以实际切除的余量大小不等。因此，工序余量也是
一个变动量。当工序尺寸用基本尺寸计算时，所得的加工余量称为基本余量或者
公称余量。保证该工序加工表面的精度和质量所需切除的最小金属层厚度称为最
小余量Zmin，该工序余量的最大值则称为最大余量Zmax.
工序余量和工序尺寸及公差的关系式如下:
    即余量公差等于前道工序与本工序的尺寸公差之和。
    式中，丁a为前道工序尺寸的公差;Tb为本工序尺寸的公差;丁z为本工序的余
量公差。
    对于被包容面:
    工序余量二上工序基本尺寸一本工序基本尺寸
    工序最大余量二上工序最大极限尺寸一本工序最小极限尺寸
    工序最小余量二上工序最小极限尺寸一本工序最大极限尺寸
    对于包容面:
    工序余量二本工序基本尺寸一上工序基本尺寸
    工序最大余量二本工序最大极限尺寸一上工序最小极限尺寸
    工序最小余量二本工序最小极限尺寸一上工序最大极限尺寸
    图1一，9表示了工序余量与公差的关系。
    为了便于加工，工序尺寸公差都按“入体原则”标注，即被包容面的工序尺寸公
差取上偏差为零;包容面的工序尺寸公差取下偏差为零;而毛坯尺寸公差按双向
布置上、下偏差。
    2.影响加工余量的因素
    影响加工余量的因素是多方面的，主要有如下几项。
    1)前道工序的表面粗糙度Ra和表面缺陷层厚度Ha
    为了保证加工质量，本道工序必须将前道工序留下的表面粗糙度和缺陷层切
除。前道工序的表面粗糙度和表面缺陷层经加工切除后又形成新的表面粗糙度和
表面缺陷层(包括冷硬层、氧化层、裂纹等)。但根据加工过程中逐步减小切削
层厚度和切削力的规律，本工序的表面粗糙度和表面缺陷层厚度必然比前道工序
小。在光整加工中，前道工序的表面粗糙度和表面缺陷层厚度是组成本道工序加
工余量的主要因素。表面粗糙度Ra和表面缺陷层厚度Ha的大小取决于所选用的加
工方法，Ra的数值可参考表1-11一表1-13 , Ha的数值可参考表1-14,
    2)前道工序的尺寸公差Ta
    它包括各种几何形状误差，如锥度、椭圆度、平面度等。由于工序尺寸有公
差，前道工序的实际工序尺寸有可能出现最大或最小极限尺寸。为了使前道工序
的实际工序尺寸在极限尺寸的情况下，本道工序也能将前道工序留下的表面粗糙
度和缺陷层切除，本道工序的加工余量应包括前道工序的公差。丁a的大小可根据
选用的加工方法所能达到的经济精度，查阅《金属机械加工工艺人员手册》确
定。
    3)前道工序的形位误差pa
    它包括轴线的直线度和平行度，轴线与表面的垂直度，阶梯轴或(和)孔的
同轴度，平面的平面度等。当工件上某些形状和位置偏差不包括在尺寸公差的范
围内时，这些误差又必须在本道工序加工纠正，在本道工序的加工余量中必须包
括它。pa的数值与上道工序的加工方法和零件的结构有关，可用近似计算法或查
有关资料确定。若存在两种以上的空间偏差，可用向量和表示。
    4)本道工序的安装误差Eb
    安装误差包括工件的定位误差和夹紧误差，若用夹具装夹，还应有夹具在机
床上的装夹误差。这些误差会使工件在加工时的位置发生偏移，所以加工余量还
必须考虑安装误差的影响。
    形位公差和安装误差具有方向性，因此，本工序的加工余量必须满足如下条
件。
    还应注意，在理论分析确定某道工序的加工余量时，必须考虑该工序的具体
情况。例如，车削装夹在两顶针上的工件外圆或在无心磨床上加工轴时，其装夹
误差可忽略不计;用浮动铰刀或用拉刀拉孔时空间偏差对加工余量无影响，且无
装夹误差;对于晰磨、研磨、抛光等光整加工工序，其加工目的主要是进一步减
小上道工序留下的表面粗糙度，因此其最小加工余量仅与上道工序的表面粗糙度
有关。
    3.确定加工余量的方法
    确定加工余量的基本原则是:在保证加工质量的前提下，加工余量越小越
好。实际工作中，确定加工余量的方法有以下三种。
    1)查表法
    根据有关手册提供的加工余量数据，再结合本厂生产实际情况加以修正后确
定加工余量。表1-15列出了各种常用加工方法的工序加工余量。
    2)经验估计法
    工艺人员根据本身积累的经验确定加工余量。一般为了防止余量过小而产生
废品，所估计的余量总是偏大。这种方法常用于单件、小批量生产。
    3)分析计算法
    根据理论公式和一定的试验资料，对影响加工余量的各因素进行分析、计算
来确定加工余量。这种方法较合理，但需要全面可靠的试验资料，计算也较复
杂。