机械制造加工工艺 ： 加工余量,工序尺寸及公差的确定

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1、一、加工余量的概念：1.加工总余量和工序余量：1）加工总余量Z0（毛坯余量）其中：Z1与毛坯的制造精度有关（参看毛坯余量手册）其余工序余量Zi——由相关工序的加工误差确定（上工序和本工序）第四节加工余量、工序尺寸及公差的确定2)工序余量Zi——相邻两工序基本尺寸之差；即上工序基本尺寸与本工序基本尺寸之差。非对称表面，单边余量。(图4-18a)对称表面，双边余量。(图b)轴、孔的双边余量。(图c、d)3)工序余量公差（TZ）——余量的变动范围Ta——上工序的基本尺寸公差Tb——本工序的基本尺寸公差图4-

2、19被包容件…4)工序尺寸的公差按“入体原则”标注轴类(被包容件)：最大尺寸为基本尺寸，上偏差为零（单向偏差）。孔类(包容件)：最小尺寸为基本尺寸，下偏差为零（单向偏差）。毛坯：双向对称偏差形式（或双向非对称偏差形式）。与零件公差的选择与标注有区别。（零件公差的选择与标注按：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-

3、10）3)上工序的空间误差ea（形状位置误差）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4-114)本工序的装夹误差εb包括定位误差、夹紧误差。5)余量计算公式由于空间位置误差和装夹误差的方向性，所以用矢量相加表示。单边余量双边余量二、加工余量的确定1.计算法准确、合理,其数据由实验确定。收集数据工作量大,适于大量生产。计算过程可按实际情况的简化例：浮动镗、无心磨、抛光等。2.查表法（机械加工工艺手册）3.经验法三、工序尺寸和公差的确定同一表面基准重合（或基准不变）多次加

4、工时的工序尺寸和公差。1、确定余量（查表等）2、计算各工序的基本尺寸（看表1-18）3、按经济加工精度确定工序公差。4、填写工序尺寸和公差（入体原则）。例题：某轴直径φ50mm，其尺寸精度为IT5,表面粗糙度为Ra0.04μm,并要求高频淬火，毛坯为锻件。其工艺路线为：粗车－半精车－高频淬火－粗磨－精磨－研磨，计算轴的各工序尺寸及公差解:加工余量：由工艺手册确定。工序尺寸：研磨工序尺寸即零件的设计尺寸50-0.011、Ra0.04μm其它各工序基本尺寸的确定：上工序基本尺寸等于本工序尺寸加上本工序余量

5、。以零件设计尺寸50-0.011、Ra0.04开始，计算的各工序。（注：区分轴类或孔类尺寸）工序公差的确定：查表（表1-13）确定公差等级，查表确定公差值，按“入体”标注为单向偏差。尺寸链的概念：由一组相互关链的尺寸构成的封闭尺寸，称为尺寸链。例：铣阶梯表面（图4－24）第五节工艺尺寸链1、尺寸链的分类：设计尺寸链、工艺尺寸链、装配尺寸链等；又可分为直线尺寸链、平面尺寸链、空间尺寸链等；长度、角度尺寸链等。2、尺寸链的构成：1）尺寸环——尺寸链中的每一个尺寸称为尺寸链的环。2）封闭环——间接获得的尺寸

6、。例如：装配中的间隙，加工中非直接测量尺寸，设计中的相关尺寸等。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：铣阶梯表面L1↑（L2不变）→L0↑，为同向变动，即L1为增环。L2↑（L1不变）→L0↓，为反向变动，即L2为减环。工艺尺寸链特性：1）封

7、闭性2）关联性——尺寸链中任一环的变化都将影响到其它环。3）工艺尺寸链（装配尺寸链）——与工艺（装配）方法有关。即按工艺（装配）方法确定封闭环。4）增减环的判定a)用定义判定b)箭头法判定(图1－46a)一、直线尺寸链的基本计算公式：极法计算公式值1、封闭环的基本尺寸注：减环的基本尺寸为负值。n——尺寸链总环数。n－1——组成环环数。2、封闭环的公差注：公差的值大小——应按国标规定各公差等级标准选取。当T0一定时，各环公差Ti随n增加而减小。3、封闭环的上偏差ES0ESP——增环上偏差EIq——减环下

8、偏差m——增环环数4、封闭环的下偏差EI0EIP——增环下偏差ESq——减环上偏差m——增环环数二、直线尺寸链在工艺过程中的应用（一）工艺基准与设计基准不重合时的工序尺寸计算。1、测量基准与设计基准不重合，图1-43。设计基准：孔Ⅲ－Ⅳ中心距离，127±0.07。测量基准：孔Ⅲ－Ⅳ的内侧母线距离，L2。工艺过程中的测量方法：游标卡尺测量求:工艺尺寸L2解题步骤：1）画尺寸链图。2）确定封闭环3）确定增减环。4）代入公式求解。L1、L3——孔的半径尺寸，由