1.4 加工余量、工序尺寸及其公差的确定本节内容工序的具体内容、确定各工序应达到 的尺寸－工序尺寸及公差加工余量的概念、分析基准重合时各 工序尺寸及公差的确定方法基准不重合的计算在下一节介绍一、加工余量定义：加工过程中所切取的金属层厚度分为：工序余量Zi：同一表面相邻工序的工序尺寸 之差加工总余量Z0：毛坯尺寸与零件设计尺寸之差加工余量不能为负值！所以包容面和被包容面的加工余量计算方法不同工序余量基本尺寸计算基本尺寸Zi=|上工序~－本工序~|工序余量公差计算被包容面： Zimax=上工序最大－本工序最小=上工序基本－（本工序基本-Tb）=da-db+Tb Zimin=上工序最小－本工序最大=da -db -Ta ⊿Zi=Ta＋Tb 该公式对包容面同样成立工序余量公差：偏差的“入体”原则 被包容面（轴）： 包容面（孔）： 毛坯尺寸按双向布置偏差单、双边余量加工余量分为单、双边余量回转表面（轴、孔）：加工余量采 用双边余量，以直径方向计算；平面：单边余量二、加工余量影响因素加工余量对零件和生产的影响：过大：增加劳动量、降低生产率、增加材 料、工具、电力等的消耗，加工成本上升过小：不能消除上工序留下的各种表面缺 陷和误差，不能补偿本工序的装夹误差原则：保证质量的前提下越小越好应合理确定加工余量的大小（一）上工序的各种表面缺陷和误差1、表面粗糙度Ry和缺陷层Da本工序应将这两部分切除 。
P38－T14列表给出试验数据2、上工序尺寸公差Ta本工序余量中包含上工序的尺寸公差（一）上工序的各种表面 缺陷和误差(续)3、上工序形位公差(空间误差)ρa-矢量为不由尺寸公差Ta控制的形位误差，应 在本工序纠正这些误差可能是由于上工序加工方法或热 处理产生的工件的定位误差和夹紧误差：直 接影响工件和刀具的相对位置，应在 本工序补偿该项为矢量二）、本工序加工时的装夹误差εb加工余量的计算考虑上述因素，一般计算公式：单边：双边：加工余量的计算公式修正a、无心磨床加工小轴、浮动铰刀、浮动镗刀、拉刀 加工孔：自为基准，无装夹误差和位置误差b、光整加工：研、磨、超精磨、抛光等，仅为改善 表面粗糙度，提高尺寸和形状精度三、确定加工余量的方法1、查表法：工艺手册；各工厂积累的经 验数值2、经验估计3、分析计算法：前述公式，要求全面可 靠的试验资料4、试验法：用于重要产品生产四、确定工序尺寸及其公差设计要求（尺寸及公差）是由每道工序 逐步向设计尺寸逼近的在工序图和工序卡 上需标注专供加工用的尺寸，这类尺寸称工 艺尺寸工艺尺寸的计算，有下列几种情况：1、基准不重合尺寸换算；下节内容2、孔系坐标换算3、基准重合时工序尺寸和公差计算基准重合时工序尺寸和公差计算前提：工序顺序已排好1、确定各工序加工余量；2、从终加工工序（设计尺寸）开始向前倒推到 第一道加工工序，逐次加上（或减去）每道工 序加工余量，得到各工序基本尺寸（最后为毛 坯尺寸）；3、除终加工工序外，其余各加工工序按经济精 度确定工序尺寸公差（终加工工序按设计要求 ），并按“入体”原则标注，毛坯公差双向布 置基准重合时工序尺寸和公差计算实例轴：50；IT5(-0.011);Ra0.04; 毛坯：锻件，要 求高频淬火工艺路线：粗车半精车高频淬火粗磨精磨研磨工序余量计算结果工序名称工序余量 工序经济经济 精度表面 粗糙 度Ra工序基 本尺寸工序尺寸 标标注研磨精磨粗磨 半精车车粗车车锻锻造0.01 0.1 0.3 1.1 4.49h5 h6 h8 h11 h130.04 0.16 1.25 2.5 1650 50.01 50.11 50.41 51.51 561.5 工艺尺寸链加工过程中，工件尺寸不断变化，经由毛坯尺寸 工序尺寸设计尺寸。
这些尺寸间存在一定联系， 应用尺寸链可揭示他们之间的内在联系，掌握其变化 规律是合理确定工序尺寸及其公差和计算各种工艺尺 寸的基础本节内容尺寸链的基本概念、分析工艺尺寸链的应用和计算方 法重点：工序尺寸及其公差的确定难点：封闭环的确定一 、尺寸链的基本概念GB-T 5847-2004 尺寸链 计算方法 1 定义：在机器装配和零件 加工过程中，由相互连接的 尺寸形成的封闭的尺寸组， 称为～用图来表示根据获得不同有不同的尺寸 链：设计、装配、测量、工 序等CBCA设计加工2 、组成环：尺寸链中的每一尺寸封闭环：尺寸链中在装配或零件加工过程最后(自然 或间接)形成(保证)的一环组成环：对封闭环有影响的其他环(直接得到的尺寸) ；组成环可分为增环和减环增环：该环的变动引起封闭环的同向变动减环：该环的变动引起封闭环的反向变动补偿环：预先选定的某一组成环，可以通过改变其大 小和位置，使封闭环达到规定要求（装配尺寸链）3 、特性(1)封闭性(2)关联：组成环－自变量；封闭环－因变量(3)传递系数 ：对于直线尺寸链： 为 1，该环为增环为-1,该环为减环最简单情况：4 、尺寸链图给定封闭环方向，按相 应比例，沿封闭环方向用首 尾相连的箭头将各环相连。
增减环判断：与封闭环比 较，同向为减环，反向为增 环CAB定位基准CAB封闭环？增环？减环？5 、尺寸链形式几何特征：长度、角度应用：装配、工艺、零件空间分布：直线、平面、空间6 、尺寸链计算公式计算：封闭环与组成环的基本尺寸、公差与 极限偏差方法：极值法、概率法适用范围：极值法－环数少概率法－环数多，或大批量生产(1) 封闭环基本尺寸公式：其中： 组成环传递系数；Li:组成环基本尺寸 ；m: 组成环环数直线尺寸链：其中：Lp: 增环 Lq: 减环(2) 封闭环中间偏差公式：其中： 组成环中间偏差；ei: 组成环相对不对称系数，表征组成环公差分布 曲线不对称程度的系数；：组成环的实际偏差平均值 (2) 封闭环中间偏差(续)公差分布曲线对称分布：ei=0 直线尺寸链：(3) 封闭环公差T01）极值法： 直线尺寸链：2）统计公差：k: 相对分布系数，表征尺寸分散性系数，对正态 分布k=1.直线尺寸链正态分布：(4) 封闭环极限偏差上偏差： 下偏差： 直线尺寸链（极值法）：(5) 封闭环极限尺寸直线尺寸链（极值法）：(6) 组成环平均公差Tav等公差值法1）极值法： 直线尺寸链（极值法）：2）统计公差：直线尺寸链（正态分布）：（7）组成环极限偏差：（8）组成环极限尺寸： 7 尺寸链计算形式1）正计算：组成环封闭环：产品设计校验2）反计算：封闭环组成环 ：将封闭环公差合理 分配到组成环，设计中使用3）中间计算：封闭环、部分组成环其余组成环工艺尺寸链计算常用尺寸链计算可能产生的问题1）某组成环公差不大于0：根据工艺可能性重新 确定其余组成环的公差，即紧缩其制造公差，提 高加工精度2）等公差值法分配封闭环公差，工艺上不够合理 ，实际使用中应进行分析。
合理的方法有：a)等公差级法：各组成环的公差根据其基本 尺寸大小按比例分配，或按小头公差等级分配组 成环公差；b)按具体工艺情况分配；c)减少组成环数目：改变结构或工艺方案直线尺寸链竖式法计算1）减环数值反号，上下偏差对调2）竖式相加，得到封闭环基本尺寸和上下偏差3）适用于每列只有一个未知数的情况4）如果求减环数值，注意符号和上下偏差还原+LEsEi A1(+) La1Esa1Eia1A2(-)-La2-Eia2-Esa2 … A0La0Esa0Eia0二、几种工艺尺寸链的分析和计算基准不重合时尺寸链的分析计算（一）工艺基准和设计基准不重合 时的工艺尺寸计算（二）工序尺寸和工序公差的计算（三）工序尺寸解算图表追踪法（ 四）孔系坐标尺寸换算（一）工艺基准和设计基准不重合 时的工艺尺寸计算（1）测量基准和设计基准不重合时（2）定位基准和设计基准不重合时（1）测量基准和设计基准不重合时设计要求设计尺寸链 测量尺寸链 设计尺寸链计算得 ：1(+)2(-)050 0 -0.17-10 0.36 0 40 0.36 -0.17解算方法：1 画尺寸链图2 确定封闭环3 列表解算（1）测量基准和设计基准不重合时(续)测量尺寸链计算得 ：1‘(+)2‘(-)0‘ 测量时小孔深度不易 测量，只能测量大孔 深度，由大孔深度确 定小孔深度是否达到 设计要求。
50 0 -0.17-40 0 -0.19 10 0 -0.36对A2的尺寸要求提高（1）测量基准和设计基准不重合时(续)分析：根据以上计算，当检测尺寸为 为合格那么在公差之外， 、 ，零件 是否合格？ 需具体分析：如果检测尺寸为 ， 而 为合格；如果为 ， 而 零件也合格 如果处理不当，将产生假废品 2）定位基准和设计基准不重合时 工序尺寸及公差换算F零件设计尺寸：A1,2,3,4在多刀半自动车床上分 两个工序加工确定工序尺寸FF工序1工序2（2）定位基准和设计基准不重合时 工序尺寸及公差换算(续)分析：A1,3以F为定位基准直接加工出来，工序 尺寸为设计尺寸：A2,4为间接保证尺寸，应作为相应尺寸链的封 闭环用竖式计算，得 ?（2）定位基准和设计基准不重合时 工序尺寸及公差换算(续)不可能加工 184 -0.7 -0.3- -144 1 0 40 0.3 -0.3需增大4‘的上偏差：3，4为设计要求，只能 减小，按等公差法将3 的下偏差（小于-0.6） 改为-0.3,重新计算得0.30（二）工序尺寸及公差计算工序尺寸链：零件加工后的最终尺寸 及公差和有关工序的尺寸及公差与工 序间余量具有尺寸关联性，其所构成 的尺寸链为～。
通过3个例子说明例1 小轴加工工序尺寸及公差计算工序1粗车工序2粗、精车工序3精车小轴轴向尺寸加工： 三道工序检查工序3精车端面II 的工序间余量Z3在工序尺寸链中，工 序余量是封闭环，为 什么？存在例外的情况 靠磨法“IIIIIIII例1 小轴加工工序尺寸及公差计算(续)先做小轴轴向尺寸形成过程及余量分布图，然后 从Z3为封闭环做有关尺寸的尺寸链图，使组成环数 最少最后计算封闭环的基本尺寸和极限偏差··· ··工序123工序尺寸链例2 “靠磨法”工序尺寸及公差计 算在磨削淬火表面时，要考虑：当渗碳淬火后工件为最大极限尺寸时，应使 磨削余量不应过大，以求磨后保留必要的淬 硬层深度，并可避免过多的磨削工时；当渗碳淬火后为最小极限尺寸时，又应防止 余量过小，而达不到磨削后对表面粗糙度的 要求应分别进行验算例2 齿轮轴“靠磨法”磨削的工序尺 寸及公差计算工序：精车端面T2、T3得到 工序尺寸X、Y；磨端面T2： 采用靠磨法确定工序尺寸例2 齿轮轴“靠磨法”磨削的工序尺 寸及公差计算所谓“靠火花”磨削是指在磨削端面时将磨床 工作台纵向引进使工件靠到磨轮的端面，根据 靠去火花的多少凭经验判断大约磨去了多少余 量，从而估计能得到多大的工序尺寸这样一种 磨削方法。
这一方法的优点是能够保证只切去 最小的必需余量的同时对工序尺寸不作测量， 因而能提高生产率间接保证设计尺寸封闭环？工序余量为组成环例2 齿轮轴“靠磨法”磨削的工序尺 寸及公差计算（续）计算结果：取：比较精车后精度和磨后精度，有何差别？靠磨法适用于尺寸公差较大的一些轴向尺寸加工在 靠磨前要考虑磨削余量的影响应紧缩精车工序的公差 例3 键槽加工工序尺寸及公差计算设计尺寸：孔径 需淬硬，键槽深度 工序：1）镗孔至。