机械零件加工余量介绍

一、加工余量的确定

1、加工余量：为了保证零件的质量（精度和粗糙度值），在加工过程中，需要从工件表面上切除的金属层厚度，称为加工余量。加工余量又有总余量和工序余量之分。

2、总余量：某一表面毛坯尺寸与零件设计尺寸之差称为总余量，以Zo表示。

3、工序余量：该表面加工相邻两工序尺寸之差称为工序余量Zi。总余量Z0与工序余量Zi的关系可用下式表示：

　式中：n为某一表面所经历的工序数。

（1）工序余量有单边余量和双边余量之分。（见下图）      

1）单边余量： 非对称结构的非对称表面的加工余量，称为单边余量，用Zb表示。

 Zb＝la-lb??

式中：Zb—本工序的工序余量；lb—本工序的基本尺寸；la—上工序的基本尺寸。

2）双边余量： 对称结构的对称表面的加工余量，称为双边余量。

   对于外圆与内孔这样的对称表面，其加工余量用双边余量2Zb表示，

   对于外圆表面有：2Zb＝da-db；对于内圆表面有：2Zb＝Db－Da

（2）工序余量有公称余量（简称余量）、最大余量Zmax、最小余量Zmin之分。（见下图） 

由于工序尺寸有偏差，故各工序实际切除的余量值是变化的，因此，工序余量有公称余量（简称余量）、最大余量Zmax、最小余量Zmin之分。

对于上右图所示被包容面加工情况，本工序加工的公称余量：Zb＝la-lb?

公称余量的变动范围：TZ＝Zmax—Zmin＝Tb＋Ta? 式中：Tb—本工序工序尺寸公差；  Ta—上工序工序尺寸公差。

工序尺寸公差一般按“入体原则”标注。对被包容尺寸(轴径)，上偏差为0，其最大尺寸就是基本尺寸；对包容尺寸（孔径、键槽），下偏差为0，其最小尺寸就是基本尺寸。

而孔距和毛坯尺寸公差带常取对称公差带标注。

余量过大——〉材料浪费，成本增大；

余量过小——〉不能纠正加工误差，质量降低。

所以，在保证质量的前提下，选余量尽可能小。

二、影响加工余量的因素

（1）上道工序的表面粗糙度值Ra

  （各种加工方法的表面粗糙度值Ra数值见教材）

（2）上道工序的表面缺陷层深度Ha

  （各种加工方法的表面缺陷层深度Ha数值见教材） 

（3）上道工序各表面相互位置空间偏差ρa；

（包括轴线的直线度、位移和平行度；轴线与表面的垂直度；阶梯轴内外圆的同轴度；平面的平面度等。）

ρa的数值与上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时，可用向量和表示。

（4）本工序的装夹误差Δεb

它除包括定位和夹紧误差外，还包括夹具本身的制造误差，其大小为三者的向量和。

（5）上工序的尺寸公差Ta

（包括几何形状误差如锥度、椭圆度、平面度等。其大小可根据选用的加工方法所能达到的经济精度，查阅工艺手册确定。）

本工序的公称余量为：Zb＝la-lb

本工序的最大余量为：Zbmax＝lamax-lbmin

本工序的最小余量为：Zbmin＝lamin-lbmax

上述前四项之和构成最小余量，即 ?

  　　注：ρa和Δεb为矢量和。

最小余量加上上道工序的尺寸公差，即为本道工序的加工余量。

即：Zb≥Ta +Zmin

三、加工余量的确定——计算法、查表法和经验估计法

（1）经验估算法：靠经验估算确定，从实际使用情况看，余量选择都偏大，一般用于单件小批生产。

（2）查表法(各工厂广泛采用查表法)：根据手册中表格的数据确定，应用较多。

（3）分析计算法(较少使用)：根据实验资料和计算公式，综合确定，比较科学，数据较准确，一般用于大批大量。