影响加工余量大小的因素分析

加工余量的大小对于零件的加工质量和生产率均有较大的影响。加工余量过大，不仅会增加机械加工的劳动量，降低生产率，而且会增加材料、工具和电力的消耗，提高加工成本。但是加工余量过小，又不能保证消除前工序的各种误差和表面缺陷，甚至产生废品。因此，应当合理地确定加工余量。

前面已知，零件加工表面的总加工余量等于各工序加工余量之和，而工序加工余量（通常指公称加工余量）又是由最小工序加工余量和前工序的工序尺寸公差所构成的。由此可见，为正确地确定加工余量的大小，必须先分析影响最小工序加工余量的因素。

为了使工件的加工质量逐步得到提高，各工序所留最小工序加工余量，应能保证前工序产生的形位误差和表面层缺陷被相邻后续工序切除，这就是确定工序最小余量的基本要求。图2-30所示为最小工序加工余量与其构成因素间的关系。图2-30（a）所示为一个需要镗孔的零件，图2-30（b）所示为前工序加工内孔所产生的形位误差及表面缺陷的放大示意图。图中ρa为轴线歪斜所形成的位置误差；ηa为圆柱度形状误差；Ra与Ha分别为表面粗糙度与变形层深度。由图2-30（b）可以看出，为了将镗孔前的形位误差及表面缺陷切除，镗孔工序的单边最小加工余量应包括上述误差及缺陷的数值，即：

最小工序加工余量所包括的上述误差，都是前工序产生的。在本工序镗孔时，由于某种原因工件不可避免地存在着安装误差εb、原孔轴线O—O与工件安装后的回转轴线O′—O′间的同轴度误差（图2-30（c）），为了确保前工序误差及缺陷的切除，最小工序加工余量还必须考虑εb的影响。本工序的安装误差εb和前工序的位置误差ρa都属于空间误差，计算时应求矢量和的绝对值。如图2-30（c）所示的情况是从最坏条件出发，对两者进行了简单的叠加。

图2-30　最小加工余量构成因素图解

（a）一个需要镗孔的零件；（b）形位误差及表面缺陷；（c）同轴度误差

在明确了影响最小工序加工余量的因素之后，考虑到前工序的尺寸公差（Ta），通常已包括了形状误差ηa，所以影响工序加工余量的因素可归纳为以下几项：

（1）前工序的表面质量（Ra与Ha）。

（2）前工序的工序尺寸公差（Ta）。(www.xing528.com)

（3）前工序的位置误差（ρa）。

（4）本工序工件的安装误差（εb）。

而工序加工余量的组成则可用下式表示：

对不同的零件和不同的工序，上述误差的数值与表现形式也各有不同，在决定工序加工余量时应区别对待。例如，细长轴件易弯曲变形，母线直线误差已超出直径尺寸公差范围，工序加工余量即应适当放大。对采用浮动铰刀等工具以加工表面本身定位进行加工的工序，则可不考虑安装误差εb的影响，因而工序加工余量可相应减小。至于某些主要用来降低表面粗糙度的精加工及抛光等工序，工序加工余量的大小仅仅与表面粗糙度Ra有关。

此外，对于需要热处理的零件，还要了解热处理后工件变形的规律。否则，往往因变形过大、加工余量不足而造成工件的成批报废。