【文章內(nèi)容簡介】 序余量的計算 工序余量等于相鄰兩工序的工序尺寸之差。 對于外表面（見圖 24a） z=ab 對于內(nèi)表面（見圖 24b） z=ba 式中 z—— 本工序的工序余量 （ mm ）； a—— 前工序的工序尺寸 （ mm ）； b—— 本工序的工序尺寸 （ mm ） 。 圖 24 加工余量 上述加工余量均為非對稱的單邊余量，旋轉(zhuǎn)表面的加工余量為雙邊對稱余量。 對于軸（圖 24c） Z= ad bd 對于孔（圖 24d） Z= bd ad 式中 Z—— 直徑上的加工余量 （ mm ）； 11 ad —— 前工序的加工直徑 （ mm ）； bd —— 本工序的加工直徑（ mm ）。 當加工某個表面的工序是分幾個工步時，則相鄰兩工步尺寸之差就是工步余量。它是某工步在加工表面上切除的金屬層厚度。 ②工 序基本余量、最大余量、最小余量及余量公差 由于毛坯制造和各個工序尺寸都存在著誤差，加工余量也是個變動值。當工序尺寸用基本尺寸計算時，所得到的加工余量稱為基本余量或公稱余量。 最小余量 min? 是保證該工序加工表面的精度和質(zhì)量所需切除的金屬層最小厚度。最大余量 max? 是該工序余量的最大值。下面以圖 25所示 的外圓為例來計算，其它各類表面的情況與此相類似。 圖 25 加工余量及其公差 當尺寸 a、 b均為工序基本尺寸時，基本余量為 Z=ab 則最小余量 min? = mina maxb （ 21） 而最大余量 max? = maxb minb （ 22） 圖 24表示了工序尺寸公差與加工余量間的關(guān)系。余量公差是加工余量間的變動范圍，其值為 z?= max? min? =( maxa mina )+( maxb minb )= a? +b? （ 23） 式中 z? —— 本工序余量公差 （ mm ） ； 12 a?—— 前工序的工序尺寸公差（ mm ）； b?—— 本工序的工序尺寸公差（ mm ）。 所以，余量公差為前工序與本工序尺寸公差之和。 工序尺寸公差帶的分布，一般采用 “ 單向入體原則 ” 。即對于被包面（軸類），基本尺寸取公差帶上限，下偏差取負值，工序基本尺寸即為最大尺寸；對于包容面（孔類），基本尺寸為公差帶下限，上偏差取正值，工序尺寸即為最小尺寸但孔中心距及 毛坯尺寸公差采用雙向?qū)ΨQ布置。 （ 2） 加工總余量 毛坯尺寸與零件圖樣的設(shè)計尺寸之差稱為加工總余量。它是從毛坯到成品時從某一表面切除的金屬層總厚度，也等于該表面各工序余量之和，即 （ 24） 式中 i? —— 第 i道工序的工序余量（ mm ）； n—— 該表面總加工的工序數(shù)。 加工總余量也是個變動值，其值及公差一般可從有關(guān)手冊中查得或憑經(jīng)驗確定。如圖 26表示了內(nèi)孔和外圓表面經(jīng)多次加工時，加工總余量、工序余量與加工尺寸的分布圖。 圖 26加工余量和加工尺寸分布 （ 3） 影響加工余量的因素 影響加工余量的因素如下： 13 a） 前工序的表面質(zhì)量（包括表面粗糙度 a? 和表面破壞層深度 aS ）； b） 前工序的工序尺寸公差 a? ； c） 前工序的位置誤差 a? ，如工件表面在空間的彎曲、偏斜以及空間誤差等； d） 本工序的安裝誤差 a? 。 所以本工序的加工余量必須滿足下式 ： 用于對稱余量時 用于單邊余量時 （ 4） 確定加工余量 加工余量大小，直接影響零件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率。加工余量過大，不僅增加機械加工勞動量，降低生產(chǎn)率，而且增加材料、工具和電力的消耗，增加成本。但若加工余量過小，又不能消除前工序的各種誤差和表面缺陷，甚至產(chǎn)生廢品。因此，必須合 理地確定加工余量。其確定的方法有 ：經(jīng)驗估算法、查表修正法、分析計算法。首先 根據(jù)工藝人員的經(jīng)驗來確定加工余量。為避免產(chǎn)生廢品，所確定的加工余量一般偏大。 要準確余量則需要 根據(jù)有關(guān)手冊，查得加工余量的數(shù)值，然后根據(jù)實際情況進行適當修正。 該零件的 加工 余量如下：粗加工 上平面 余量 ，精加工 。 半精加工 曲線 C單邊 余量 。 半精 加工 曲線 a外輪廓單邊 余量 。粗加工 a曲線內(nèi)腔槽 單邊余量 2mm， 半精 加工 曲線 a 內(nèi)腔槽單邊 余量 。 14 3 加工準備 及 工藝路線的確定 在 對零件進行加工前要對零件進行許多分析，如裝夾方式、基準選擇、確定坐標零點、刀具選擇及機床選擇等。 基準的選擇 基準就是確定生產(chǎn)對象上的某些點、線、面的位置所依據(jù)的那些點、線、面。 基準的分類 基準分為設(shè)計基準和工藝基準兩大類。 （ 1） 設(shè)計基準是設(shè)計工作圖上所采用的基準 （ 2） 工藝基準是加工過程中所采用的基準。又分為有工序基準、定位基準和測量基準等。 ① 工序圖上用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀和位置的基準叫做 工序基準 。 ② 定位基準是在加工中用作定位的基準。 ③ 測量基準是測量時所采用的 基準。此外還有裝配過程中用于確定零、部件間相互位置的裝配基準。要求掌握基準的分類，定義，同等重要的是在訓練中提高選擇基準的能力。 定位基準的選擇 正確選擇定位基準是制訂機械加工工藝規(guī)程和進行夾具設(shè)計的關(guān)鍵。定位基準分為精基準和粗基準。在起始工序中，只能選用未經(jīng)加上過的毛坯表面作為定位基準，這種基準稱為粗基準。用加工過的表面所作的定位基準稱為精基準。 在設(shè)計工藝規(guī)程的過程中，當根據(jù)零件工作圖先選擇精基準、后選粗基準。結(jié)合整個工藝過程要進行統(tǒng)一考慮，先行工序要為后續(xù)工序創(chuàng)造條件。 在加工中，首先使用的 是粗基準，但在選樣定位基準時，為了保證零件的 15 加工精度，首先考慮的是選擇精基準，精基準選定以后，再考慮合理地選擇粗基準。 選擇精基準應(yīng)掌握五個原則： （ 1） 基準重合原則 以設(shè)計基準為定位基準，避免基準不重合誤差，調(diào)整法加工零件時，如果基準不重合將出現(xiàn)基準不重合誤差。所謂調(diào)整法，是在預先調(diào)整好刀具與機床的相對位置，并在一批零件的加工過程中保持這種相對位置的加工方法。與之相對應(yīng)的是試切法加工，即試切一測量一調(diào)整一再試切，循環(huán)反復直到零件達到尺寸要求為止。試切法適用于單件小批生產(chǎn)下的逐個零件加工。 （ 2） 基準統(tǒng)一原則 選用統(tǒng)一的定位基準來加工工件上的各個加工表面。以避免基準的轉(zhuǎn)換帶來的誤差，利于保證各表面的位置精度 ,簡化工藝規(guī)程 ,夾具設(shè)計和制造縮短生產(chǎn)準備周期。典型的基準統(tǒng)一原則是軸類零件、盤類零件和箱體類零件。軸的精基準 為軸兩端的中心孔，齒輪是典型的盤類零件，常以中心孔及 — 個端面為精加工基準，而箱體類常以一個平面及平面上的兩個定位用工藝孔為精基準。 （ 3） 自為基準原則 當某些精加工表面要求加工余量小而均勻時，可選擇該加工表面本身作 為定位基準，以搞高加工面本身的精度和表面質(zhì)量。 （ 4） 互為基準原則 能夠 提高重要表面間的相互位置精度，或使加工余量小而均勻。 （ 5） 裝夾方便原則所選定位基準應(yīng)能使工件定位穩(wěn)定，夾緊可靠，操作方便，夾具結(jié)構(gòu)簡單。 以上每項原則只能說明一個方面的問題，理想的情況是使基準既 “ 重合 ”又 “ 統(tǒng)一 ” ，同時又能使定位穩(wěn)定、可靠，操作方便，夾具結(jié)構(gòu)簡單。但實際運用中往往出現(xiàn)相互矛盾的情況，這就要求從技術(shù)和經(jīng)濟兩方面進行綜合分析，抓住主要矛盾，進行合理選擇。 還應(yīng)該指出，工件上的定位精基準，一般應(yīng)是工件上具有較高精度要求的重要工作表面，但有時為了使基準統(tǒng)一或定位可靠，操作方便，人為地制造一 16 種基準面 ，這些表面在零件的工件中并不起作用，僅僅在加工中起定位作用，如頂尖孔、工藝搭子等。這類基準稱為輔助基準。 選擇粗基準時，重點考慮如何保證各個加工面都能分配到合理的加工余量，保證加工面與不加工面的位置尺寸和位置精度，同時還要為后續(xù)工序提供可靠精基準。具體選擇一般應(yīng)遵下列原則： （ 1） 為了保證零件各個加工面都能分配到足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量最小的面為粗基準。 （ 2） 為了保證零件上加工面與不加工面的相對位置要求，應(yīng)選不加工面為粗基準。當零件上有幾個加工面，應(yīng)選與加工面的相對位置要求高的不加工面為粗基準。 （ 3） 為了保證零件上重要表面加工余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準。零件上有些重要工作表面，精度很高，為了達到加工精度要求，在粗加工時就應(yīng)使其加工余量盡量均勻。 以重要表面作粗基準，在重要零件的加工中得到較多的應(yīng)用，例如機床主軸箱箱體的加工，通常是以主軸孔為粗基準先加工底面或頂面，再以加工好的平面為精準加工主軸孔及其他孔系，可以使精度要求高的主軸孔獲得均勻的加工余量。 （ 4） 為了使定位穩(wěn)定、可靠，應(yīng)選毛坯尺寸和位置比較可靠、平整光潔面作粗基準。作為粗基準的面應(yīng)無鍛造飛邊和鑄造澆冒口、分型面及毛刺等缺陷，用夾具裝夾時 ，還應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。 （ 5） 粗基準應(yīng)盡量避免重復使用，特別是在同一尺寸方向上只允許裝夾使用一次。因粗基準是毛面，表面粗糙、形狀誤差大，如果二次裝夾使用同一粗基準，兩次裝夾中加工出的表面就會產(chǎn)生較大的相互位置誤差。 本套件 凸臺 和 凹槽 的上、下平面都要加工，基準選擇原則是互為基準。即上平面為基準加工下平面，工件重新裝夾后，已加工的下平面為基準加工上平面。 確定裝夾方法 （ 1）找正法 17 找正是用工具（或儀表）根據(jù)工件上的有關(guān)基準，找出工件在加工（或裝配）時的正確位置的過程。用找正法裝夾工件稱為找正裝 夾。找正裝夾又可分為劃線找正法和直線找正法。 ①劃線找正法。如圖 31 所示，劃線找正法是用劃針根據(jù)毛坯或半成品上所劃分的線為基準找正它的機床上的正確位置的一種裝夾方法。劃線找正法定位精度低，一般在 ～ 之間，因為劃線本身有一定的寬度，劃線又存在劃線誤差。 劃線找正法廣泛用于單件小批生產(chǎn)中，尤其適用于形狀復雜而笨重的工件，或毛坯的尺寸公差很大、無法采用夾具裝夾的工件。 圖 31 劃線找正法 ②直接找正法。如圖 32所示，直接找正法是用劃針或儀表直接在機床上找正工件位置的裝夾方法。例如，用千分 尺找正套筒零件的外圓，使被加工的內(nèi)控與外圓同軸。直接找正法生產(chǎn)效率低，對工人的技術(shù)水平要求高，一般只適用于單件小批生產(chǎn)中。 圖 32 直接找正法 18 （ 2）用夾具裝夾 夾具是用以裝夾工件（和引導刀具）的裝置。數(shù)控加工的特點對夾具提出了兩個基本要求，一是要保證夾具的坐標方向與機床的坐標方向相對固定；二是要能保證