工件加工余量的确定

机械制造工艺,二、加工余量及尺寸链的计算,1、加工余量的确定加工余量加工过程中从加工表面切去材料层厚度工序（工步）余量某一表面在某一工序（工步）中所切去的材料层厚度。,Z=a-b式中Z本工序余量；a前工序尺寸；b本工序尺寸。双边余量实际切除的金属层厚度=加工余量的一半。单边余量实际切除的金属层厚度=加工余量,加工余量的确定,总加工余量零件从毛坯变为成品切除材料层总厚度式中ZS总加工余量；ZI第i道工序加工余量；n该表面加工工序数。余量公差TZ=Ta+Tb式中TZ余量公差；Ta上工序尺寸公差；Tb本工序尺寸公差。,加工余量的确定,影响加工余量的因素1）前工序的表面粗糙度值Ha和表面破坏层深度Sa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，因此本工序余量必须包括这两项因素。2）前工序的尺寸公差Ta上工序加工表面存在形状误差，如平面度、圆柱度等，其总和不超过Ta，为使本工序能切去这些误差，工序余量应包括Ta项。,加工余量的确定,3）前工序的位置误差a。工件上有些形位误差未包括在加工表面工序尺寸公差范围之内,在确定加工余量时，须考虑它们的影响，否则将无法去除上工序留下的表面缺陷层。,加工余量的确定,4）本工序的装夹误差b如果本工序存在装夹误差（定位误差、夹紧误差），在确定本工序加工余量时还应考虑b的影响。,加工余量的确定,计算法采用计算法确定加工余量比较准确，但需掌握必要的统计资料和具备一定的测量手段。查表法利用各种手册所给的表格数据，再结合实际加工情况进行必要的修正，以确定加工余量。此法方便、迅速，生产上应用较多。需要指出的是，目前国内各种手册所给的余量多数为基本余量，基本余量等于最小余量与上一工序尺寸公差之和，即基本余量中包含了上一工序尺寸公差，此点在应用时需加以注意。经验法由一些有经验的工程技术人员或工人根据现场条件和实际经验确定加工余量。此法多用于单件小批生产。,加工余量确定方法,1、概念：指某一工序加工应达到的尺寸，其公差即为工序尺寸公差。,工序尺寸及公差的确定,二、工序尺寸及公差的确定,【例1】主轴孔工序尺寸及公差的确定，加工过程：粗镗半精镗精镗浮动镗,工序尺寸及公差的确定,计算步骤：1）确定各工序加工余量（查工艺手册）；2）从最终加工工序开始，即从设计尺寸开始，逐次加上（对于轴类）或减去（对于孔类）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；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，公差一般标注对称公差。,工序尺寸及公差的确定,基准不重合时，工序尺寸及其公差的计算当零件加工过程中多次转换工艺基准，引起测量基准、定位基准或工序基准与设计基准不重合时，需利用工艺尺寸链原理进行工序尺寸及其公差的计算。1）尺寸链和工艺尺寸链的概念尺寸链互相联系且按一定顺序排列的封闭尺寸组合。工艺尺寸链由单个零件在工艺过程中的有关尺寸所形成的尺寸链。,工序尺寸链及其计算,如图所示的轴套，依次加工尺寸A1和A2，则尺寸A0就随之而定。因此这三个相互联系的尺寸A1、A2、A0构成了一条工艺尺寸链。其中，尺寸A1和A2是在加工过程中直接获得的，尺寸A0尺寸链图是间接保证的。,工序尺寸链及其计算,工序尺寸链及其计算,尺寸链图将尺寸链中各相应的环，用尺寸或符号标注在示意图上，这种尺寸图称为尺寸链图。作法：首先确定间接保证的尺寸，定为封闭环；然后从封闭环起，画出各组成环；尺寸首尾相接，顺一个方向画箭头，构成封闭图形。工艺尺寸链的构成，取决于工艺方案和加工方法，确定封闭环是关键；一个尺寸链只能解一个封闭环；请注意箭头方向：与封闭环同向者为减环与封闭环异向者为增环,工序尺寸链及其计算,尺寸链的形式按环的几何特征分：长度、角度、组合尺寸链。按应用场合分：装配、工艺、零件尺寸链。按各环所处空间位置分：直线、平面、空间尺寸链。尺寸链的特性封闭性：尺寸链必是一组有关尺寸首尾相接所形成的尺寸封闭图。其中应包含一个间接保证的尺寸和若干个对此有影响的直接获得的尺寸。关联性：尺寸链中间接保证的尺寸即精度直接保证的尺寸精度支配，且间接保证的尺寸精度必然低于直接获得的尺寸精度。,工序尺寸链及其计算,正计算：已知组成环尺寸、公差求封闭环尺寸公差的计算方式；反计算：已知封闭环尺寸、公差反求各组成环寸、公差；中间计算：已知封闭环及部分组成环的尺寸、公差，求其余的一个或几个组成环尺寸、公差。,尺寸链计算,工序尺寸链及其计算,a)封闭环的基本尺寸等于增环的基本尺寸之和减去减环的基本尺寸之和，即b)封闭环的最大极限尺寸等于增环最大极限尺寸之和减去减环最小极限尺寸之和，即c)封闭环的最小极限尺寸等于增环最小极限尺寸之和减去减环最大极限尺寸之和，即,工序尺寸链及其计算,d)封闭环的上偏差等于增环上偏差之和减去减环下偏差之和，即e)封闭环的下偏差等于增环下偏差之和减去减环上偏差之和，即f)封闭环的公差等于组成环公差之和，即,工序尺寸链及其计算,封闭环的公差比任何一个组成环的公差都大，应尽量选择最不重要的尺寸作封闭环；为减小封闭环公差，应尽量减少组成环数及其公差。,工序尺寸链及其计算,l）封闭环中间偏差,2）封闭环公差,工序尺寸链及其计算,e不对称系数k对称系数,工序尺寸链及其计算,（1）定位基准与设计基准不重合时的工序尺寸计算当采用调整法加工一批零件，若所选的定位基准与设计基准不重合，那么该加工表面的设计尺寸就不能由加工直接得到。这时，就需进行有关的工序尺寸计算以保证设计尺寸的精度要求，并将计算的工序尺寸标注在该工序的工序图上。,工序尺寸链及其计算,案例1：加工图a）所示工件，设1面已加工好，现以1面定位加工3面和2面，其工序简图如图b）所示，试求工序尺寸A1与A2。,工序尺寸链及其计算,案例2如图活塞上加工销孔，要求保证尺寸A0,解：作出尺寸链图；按照加工顺序确定封闭环A0,画箭头分出增环A2和减环A1；,工序尺寸链及其计算,案例2,工序尺寸链及其计算,（2）测量基准与设计基准不重合时的工序尺寸计算在加工或检查零件的某个表面时，有时不便按设计基准直接进行测量，就要选择另外一个合适的表