加工（gōng）餘量對加工精度的影響

隨著對加工（gōng）產（chǎn）品質量要求的（de）不斷提（tí）高，人們投入了大量的時間和精力探索提高產品質量的方法和措施，卻忽略了加工（gōng）餘量對產品質量的（de）影響，認為隻要加工過程中有餘量，就不會對產品質量（liàng）產生太大的影響。在機械產品的實際加工過程中（zhōng），發現零件的加工餘量直接影響產品質量。

如果加工餘量過小（xiǎo），就很難（nán）消除前道工序中殘留的形（xíng）位誤差和表（biǎo）麵（miàn）缺陷。過大的餘量不僅會增加加工的工作量，還會增加材料、刀具和能源的消耗。更有甚者，切（qiē）除大量加工餘量產生（shēng）的熱量會使零件變形，增加（jiā）零件的加（jiā）工難度，影響產品質量。因（yīn）此，必須嚴格控製零件的（de）加工餘量。

1加工餘（yú）量的概念

加工餘量是指在加工過程中從加工麵上切下（xià）的金屬層的（de）厚度。加工餘量可（kě）分為工（gōng）序加工餘量和總加工餘量。加工餘量是指在（zài）一道工序中從（cóng）某一表麵去除的金屬層厚度，取決於相（xiàng）鄰工序前後（hòu）工序尺寸的差異。總加（jiā）工餘量是指零件從毛坯到成品的（de）整個加工過（guò）程中（zhōng），從某（mǒu）一（yī）表麵去除的金屬層的總厚度，即零件同一表（biǎo）麵上毛坯尺寸與零件尺寸（cùn）之差。總加工餘量等（děng）於每道工序加工餘量的總和。

由於毛坯製造和各工序尺寸不可避免地（dì）存在誤差，所以總加工餘量和工（gōng）序加工餘量都是（shì）變（biàn）量值，出現了最小加工餘量和最大加工餘量。加工（gōng）餘量和公差如圖1所示。圖中，最小加工（gōng）餘量是（shì）前（qián）一道工序的最小工序（xù）尺寸（cùn）與本道工（gōng）序的最大工序尺寸之差（chà）；最（zuì）大加工餘量是指前一道工序的最（zuì）大（dà）工序尺寸與本道工序的最小工序尺寸（cùn）之差。加工餘量的變化範圍(最大加工量和最小加工餘量之差)等於前一道（dào）工序和當前工序的尺寸公差之和。一般來說，工藝（yì）尺寸的公差帶是在（zài）零件進入機體的（de）方向上規定的。對於軸類零件（jiàn），其基本尺寸（cùn）為最大（dà）工藝尺寸，對（duì）於孔，為最小工藝尺寸。

2加工餘量對加工精度的影響分析

2.1加工餘量過（guò）大對加工精度的（de）影響（xiǎng）零件在加工過程中不可避免地會產生切削熱。這種切削熱一（yī）部分（fèn）被鐵屑和（hé）切（qiē）削液帶走，一部（bù）分傳（chuán）遞給刀具，一部分傳（chuán）遞給工件，會使零件溫度升高。溫度（dù）與加工餘量密切相（xiàng）關（guān）。如果加工餘量大，粗加工時間必然（rán）變（biàn）長，切削量也要適當增加，導致切削熱增加，零件溫度升高。零件溫度升高帶來（lái）的最大危（wēi）害就（jiù）是會變形，尤其是對溫（wēn）度變化敏感的材（cái）料(如不鏽鋼)。而且這種熱變形貫穿整個加工過程，增加了加工難（nán）度，影響了產品質量。

比如加工螺杆等細長軸類零件（jiàn）時，由於一頂一夾的加工方式，長度方向的自由度受到限製，此時如果工件溫（wēn）度過高，就會產生熱膨脹。在長度方向上的延伸受阻的情（qíng）況下，工件在應力的影響下不（bú）可避免地會發生彎曲變形，給後期的加工帶來很大的麻煩。工（gōng）件加熱後的彎曲變（biàn）形圖（tú）如圖2所示。此時，如果繼續加工，突出部分將被加工，直到成品完成。零件（jiàn）冷卻（què）到常溫後，在應力作用下會發生反向變形，造成形位誤（wù）差，影響質量。工件常溫後的彎曲變形圖如圖3所示。直徑在方向上擴大後，擴大的部分會被切（qiē）除，工件冷卻後會產生圓（yuán）柱度和尺寸誤差。精密螺紋（wén）磨削（xuē）時，工件的熱變形也會引起（qǐ）螺（luó）距（jù）誤差。

2.2加工（gōng）餘量過小對加工精度的影響

零件（jiàn）的加工餘量不能太大，也不能太小。如果加工餘量過小，則（zé）不能消除前道（dào）工序中殘留的形位公差和表麵缺陷，從而影響產品質（zhì）量。為保證零件的加工質量，每道工序的最小加工餘量應能滿足前道工序最小加工（gōng）餘（yú）量的基本要求。

是要加工其內（nèi）孔的零件。如果前道工序中軸（zhóu）線O1-O1偏離參考（kǎo）軸線O-O時存在位置誤差N，存在圓柱度誤差P(如錐度、橢圓等。)和內孔的一個表麵（miàn）粗糙度（dù）誤差H，那麽為（wéi）了消除鏜（táng）孔（kǒng）前的形位公差，鏜孔工序的單邊最小加工餘量（liàng）應包括上（shàng）述誤差和缺陷的值（zhí）。考慮到本工序鏜孔時工件不可避免的安裝誤差，即安裝後工件原孔軸線O-O與回轉軸線O′-O′之間的（de）誤差E)和本工序鏜孔時的尺寸公差T，本工序的最小加工（gōng）餘量（liàng）Z可由（yóu）下式表示:z≥T/2+h+p+n+e(單側（cè）餘量)

對於不同的零件和不同（tóng）的工藝，上（shàng）述誤（wù）差的數值和表現形式也是（shì）不（bú）同的。在確定（dìng）工序的加工餘量時，應區別對待。比如細長軸容易彎（wān）曲變形，母線的直線誤差已經超過了直徑和尺寸的公差範圍，所以工藝的加工餘量要適當放大；對於使（shǐ）用浮動鉸刀等工具定位加工麵本身的工藝，可以（yǐ）忽（hū）略安裝誤差E的影響，相應減少工藝的加工餘量；對於一些主要（yào）用於（yú）降低表麵粗糙度的精加工（gōng）工藝，加工餘（yú）量隻與表麵粗糙度h有關。

3合理（lǐ）選（xuǎn）擇加工餘量

3.1零件加工餘量的原則零件加工餘量的選擇與零件（jiàn）的材（cái）料、尺寸、精（jīng）度（dù）等級（jí）、加工方法有很大的（de）關係，要視（shì）具體情況而定。確（què）定（dìng）零件的加工餘量（liàng）必須遵循以下原（yuán）則:(1)為了縮短零件的加工時間，降低零（líng）件的加工成本，應采用最小加工餘（yú）量。(2)應留有足夠的加工餘量，尤（yóu）其是最後（hòu）一道工序。加工餘量應保證圖紙規定的精度和表麵粗糙度。(3)確定（dìng）加工餘量時，應考慮零件（jiàn）熱處理引起的（de）變形，否（fǒu）則可能產生廢品。(4)確定加工（gōng）餘量時，應考慮加工方法和設備，以及加工過程中可能產生的變形。(5)確定加工餘量（liàng）時，應考慮被加工零件（jiàn）的尺寸。零件越大，加工餘量越大。因為零（líng）件（jiàn）尺寸增大，切削力和內應力引起變形的可能性（xìng）也會增大。3.2確定加工餘量的方法

3.2.1經驗估（gū）算法經驗估算法是生產（chǎn）實踐中常用（yòng）的方法。它是根（gēn）據（jù）技（jì）術人員的設計（jì）經驗或通過與同類型零件的比（bǐ）較來確定加工餘（yú）量的一種方法。比如在建船舶的舵杆、舵銷、中間軸、艉軸的加工餘量都是根據技術人員多年的設計經驗（yàn）來確（què）定的。考慮到工件（jiàn）的重要性，以及鍛造毛（máo）坯體（tǐ）積（jī）巨大、應力高等因素（sù）的影響，粗車後留6 mm半精車餘量，半精車後留3 mm精車餘量，精車後留1 mm磨（mó）削餘量。為（wéi）了防止（zhǐ）因加工餘量不足而產（chǎn）生廢品（pǐn），經驗估算法估算的加工餘量一般過大。這種方法常用（yòng）於單件小批量生（shēng）產。

3.2.2查表修正法查表修正法是根據生產實踐和實驗研究中積累（lèi）的關於加工餘量的（de）數據，編製一個表格（gé），並結（jié）合實際加工情況進行修正（zhèng），從而確定加工餘量的方法。這（zhè）種方（fāng）法被廣泛使用。軸承粗車磨削後（hòu）的外（wài）圓加工餘量（liàng）見表1和（hé）表2。

3.2.3解析計算法解（jiě）析計算法是根據試驗數據和計算公式（shì），對影響加（jiā）工餘量的各種因素（sù）進行分析和（hé）綜合計算，確定加工餘量的方法。這種方法確定的加工餘量準確、經（jīng）濟、合理，但需要積累（lèi）比較全麵的數據，不如上述兩種方法簡單直觀，所（suǒ）以目前很少采用這種方法。

4結論

在實際生產中，很多零件（jiàn）毛坯的製（zhì）造方法都是臨（lín）時確定的，比如離心鑄造的不（bú）鏽鋼套筒是軋製鋼板焊接而成（chéng）的；冷卻器的端蓋、電機的底座、齒輪箱（xiāng）的打磨部分都用焊接部分代替。這（zhè）些零（líng）件（jiàn）在製坯過程中存在許多不確定因素，其形狀誤差難以預（yù）測。因此，本文介（jiè）紹的確定這類零件加工餘量的三種方法並不適用於這類零件加工餘量的確（què）定，隻能在實際製造過程（chéng）中靈（líng）活掌握。