加工余量对加工精度的影响

随着对机加工产品质量要求的不断提高，人们投入了大量的时间和精力来探索提高产品质量的方法和措施，但在加工过程中却忽略了加工余量对产品质量的影响，相信过程中只留余量不会对产品质量产生太大影响。在机械产品的实际加工过程中发现，零件的加工余量直接影响产品质量。

如果加工余量过小，则难以消除前道工序中残留的形位误差和表面缺陷。如果余量过大，不仅会增加机械加工的工作量，还会增加材料、刀具和能源的消耗。更为严重的是，加工过程中切削大量加工余量产生的热量会使零件变形，增加零件的加工难度，影响产品质量。因此，必须严格控制零件的加工余量。

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加工余量是指在加工过程中从加工表面切下的金属层的厚度。加工余量可分为工艺加工余量和总加工余量。工序加工余量是指在一次工序中从表面去除的金属层的厚度，取决于工序前后相邻工序的尺寸差异。总加工余量是指零件从毛坯到成品的整个加工过程中从某一表面去除的金属层的总厚度，即同一表面上的毛坯尺寸与零件尺寸之差。总加工余量等于各工序加工余量之和。

由于毛坯制造和各工序的尺寸存在不可避免的误差，因此总加工余量和工序加工余量都是可变值，从而产生最小加工余量和最大加工余量。工序加工余量的变化范围（最大加工量与最小加工余量之差）等于前道工序与当前工序的尺寸公差之和。工艺尺寸的公差带一般规定在零件的进入方向。轴类零件的基本尺寸为最大工艺尺寸，孔类为最小工艺尺寸。

加工余量对加工精度的影响

1.加工余量过大对加工精度的影响

零件在加工过程中必须产生切削热。这些切削热有的被铁屑和切削液带走，有的传给刀具，有的传给工件，使零件的温度升高。温度与加工余量密切相关。如果加工余量大，粗加工时间必然会变长，切削量也要适当增加，导致切削热和零件温度不断升高。零件温升带来的最大危害是零件的变形，尤其是对温度变化敏感的材料（如不锈钢）。而且这种热变形贯穿整个加工过程，增加了加工难度，影响了产品质量。

例如，在加工丝杆等细长轴类零件时，由于采用一对一的加工方式，长度方向的自由度受到限制。这时，如果工件温度过高，就会发生热膨胀。当长度方向的延伸受阻时，工件在应力的影响下必然会产生弯曲变形，给后期加工带来很大的麻烦。加热后，工件弯曲变形。此时，如果继续加工，则将突出部分加工到成品。冷却至常温后，零件在应力作用下会发生反向变形，造成形位误差，影响质量。沿直径方向扩大后，增加的部分会被切断，工件冷却后会出现圆柱度和尺寸误差。磨削精密螺丝时，工件的热变形也会造成螺距误差。

2。加工余量过小对加工精度的影响

零件的加工余量不宜过大或过小。如果加工余量过小，则无法消除前道工序中残留的形位公差和表面缺陷，从而影响产品质量。为保证零件的加工质量，每道工序的最小加工余量应满足前道工序的基本要求。

对于不同的部位、不同的工艺，上述误差的数值和形式也不同。在确定工艺加工余量时应区别对待。例如细长的轴容易弯曲变形，母线的线性误差已经超出了直径尺寸的公差范围。工艺加工余量应适当加大。对于采用浮动铰刀等刀具对加工面本身进行定位的加工过程，可以忽略安装误差E的影响，相应地减少工艺加工余量。对于一些主要用于降低表面粗糙度的精加工工艺，工艺加工余量的大小只与表面粗糙度H有关。

合理选择加工余量

1.零件加工余量的原则

加工余量的选择与零件所使用的材料、尺寸、精度等级和加工方法密切相关，应根据具体情况确定。零件加工余量的确定必须遵循以下原则：

(1)采用最小加工余量，缩短加工时间，降低零件加工成本。

(2)应预留足够的加工余量，特别是最后一道工序。加工余量应保证图纸规定的精度和表面粗糙度。

(3)在确定加工余量时，应考虑零件热处理引起的变形，否则可能产生废品。

(4)在确定加工余量时，应考虑加工方法和设备以及加工过程中可能产生的变形。

(5) 确定加工余量时应考虑加工零件的尺寸。零件越大，加工余量越大。随着零件尺寸的增大，由切削力和内应力引起变形的可能性也会增大。

2 加工余量的确定方法

2.1经验估计法

经验估计法是生产实践中常用的方法。是根据工艺人员的设计经验或与同类零件比较确定加工余量的方法。例如，在建船舶的舵杆、舵销、中间轴和尾轴的加工余量是根据技术人员多年的设计经验确定的。考虑到工件的重要性和大体积、大锻件毛坯应力等因素的影响，粗车后预留6mm半精车余量，半精车后预留3mm精车余量，1m​​m为精车预留磨削余量。为防止加工余量不足产生废品，一般采用经验估算法估算的加工余量偏大。这种方法常用于单件小批量生产。

2.2查表校正方法

查表修正法是根据生产实践和试验研究中积累的加工余量相关数据，结合实际加工条件进行修正，确定加工余量的方法。这种方法被广泛使用。轴承零件在粗车和精车磨后的加工余量见表1和表2。

2.3 分析计算方法

分析计算法是根据试验数据和计算公式，对影响加工余量的各种因素进行分析和综合计算，确定加工余量的一种方法。这种方法确定的加工余量准确、经济、合理，但需要积累综合数据。不如上面两种方法简单直观，所以目前很少使用这种方法。

总结

在实际生产中，很多零件的制造方法是临时确定的，如：离心铸造的不锈钢套筒，是钢板轧制后焊接而成；冷却器端盖、电机底座和齿轮箱打磨件应更换为焊接件。这些零件的制造过程中存在许多不确定因素，其形状误差难以预测。因此，本文介绍的三种加工余量确定方法不适用于此类零件加工余量的确定，只能在实际制造过程中灵活掌握。