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加工余量的确定

2018-08-22 00:001450

一、加工余量概述

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。

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。

     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。

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对于上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:δZ=Zmax-Zmin=δba 
 式中:δb——本工序工序尺寸公差;
       δa——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数值见表5.7、表5.8、表5.9)

 

(2)上道工序的表面缺陷层深度Ta(见表5.10)

(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δa
     (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≥δa +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,一般用于大批大量生产。

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