6.3.1 加工余量的基本概念
1.工序余量和加工总余量
加工余量可分为工序余量和加工总余量。工序余量是指在一道工序中所切除的材料层厚度，它等于相邻两工序的工序尺寸之差，包括单边余量和双边余量。
1）单边余量
对于非对称表面如平面来说，其加工余量等于切除的金属层厚度，即前后工序尺寸之差，称为单边余量。
对于外表面（见图6－13（a）），有
Zb＝La－Lb
对于内表面（见图6－13（b）），有
Zb＝Lb－La
2）双边余量
对于回转体零件（如外圆和孔）而言，其加工余量是对称分布的，称之为双边余量，实际切除的金属层厚度为加工余量的一半。
对于轴（见图6－13（c）），有
2Zb＝da－db
对于孔（见图6－13（d）），有
2Zb＝db－da
以上各式中：Zb——本道工序的工序余量；
La、da——上道工序的工序尺寸；
Lb、db——本道工序的工序尺寸。
图6－13 加工余量
工件从毛坯变为成品的整个加工过程中，被加工表面所切除金属层的总厚度称为加工总余量，即毛坯余量，它等于毛坯尺寸与零件图样上的设计尺寸之差。显然加工总余量等于各工序余量之和，即
式中：Z0——加工总余量；
Zi——第i道工序的工序余量；
n——工序数。
2.最大余量、最小余量和余量公差
因毛坯制造和各工序尺寸都不可避免地存在着误差，故当相邻工序的尺寸以基本尺寸计算时，所得余量为基本余量Z；当工序尺寸以极限尺寸计算时，所得余量就出现了最小余量Zmin以及最大余量Zmax。外表面单边余量情况下的计算式为
Zmin＝amin－bmax （6－6）
Zmax＝amax－bmin （6－7）
余量的公差为
TZ＝Zmax－Zmin＝Ta＋Tb （6－8）
为了便于加工，工序尺寸的极限偏差都按“入体原则”标注，即被包容面的工序尺寸取上极限偏差为零，包容面的工序尺寸取下极限偏差为零。毛坯尺寸一般按双向标注上、下极限偏差。
6.3.2 影响加工余量的因素
加工余量的大小对工件的加工质量和生产率均有较大影响。确定加工余量的基本原则是：在保证加工质量的前提下，尽量减少加工余量。影响加工余量的主要因素如下。
1.上道工序的表面粗糙度Ra和表面缺陷层深度Ha
上道工序的表面粗糙度Ra和表面缺陷层深度Ha（见图6－14）必须在本道工序中切除。为使工件的加工质量逐步提高，每道工序都应切到被加工表面以下的金属组织。在某些光整加工中，该项因素甚至是决定加工余量的唯一因素。
2.上道工序的尺寸公差Ta
工序基本余量中包括上道工序的尺寸公差Ta。
3.上道工序的形位误差ρa
ρa是指不由尺寸公差Ta控制的形位误差，这些误差必须在加工中纠正过来，所以加工余量中要包括这一误差。如图6－15所示的小轴，当轴线有直线度误差e时，则加工余量至少应增加2e才能使工件加工出正确的圆柱体形状。当零件图上未注出形位公差时，则按未注形位公差值确定，若形位公差与尺寸公差之间符合包容原则时，则可不计ρa，当同时存在多项形位误差时，ρa应为多项形位误差的矢量和。
图6－14 表面粗糙度与表面缺陷层深度
图6－15 轴线弯曲对加工余量的影响
4.本道工序加工时的装夹误差εb
本道工序加工时产生的装夹误差包括定位误差和夹紧误差，它会使工件的待加工表面偏离正确的位置，故应在本道工序中加大余量予以纠正。加工中使用夹具时还要考虑夹具的安装误差，因此装夹误差应是定位误差、夹紧误差与夹具误差的综合。
因ρa和εb是有方向的，故应采用矢量相加。综上所述，加工余量的基本公式为
对于单边余量
Zb＝Ta＋Ra＋Ha＋｜ρa＋εb｜ （6－9）
对于双边余量
2Zb＝Ta＋2（Ra＋Ha）＋2｜ρa＋εb｜ （6－10）
装夹误差在加工过程中也会受到如热处理变形等一些因素的影响。
6.3.3 确定加工余量的方法
1.经验估计法
根据工艺人员的经验确定加工余量，一般情况下的估计值总是偏大，常用于单件、小批生产。
2.查表修正法
将各工厂的生产实践和试验研究积累的数据汇集成工艺手册，确定加工余量时可查阅这些手册，再结合工厂的实际情况进行适当修改。这种方法在生产中应用比较普遍。
3.分析计算法
按照影响余量的因素逐一进行分析计算，这种方法比较麻烦，要求有比较全面、可靠的资料，一般不使用。
在确定加工余量时，要分别确定加工总余量和工序余量，总余量的大小与毛坯制造精度有关，查表法确定工序余量时，粗加工工序余量不能用查表法得到，而是由加工余量减去其他工序余量之和而得。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
