机械加工中的试切法和调整法：如何达到设计尺寸精度？

在图样中标注着许多尺寸，有的标注出了公差，有的是未注公差尺寸。机械工人就是按照这些尺寸和其他计算要求把工件加工出来的。由于这些尺寸是设计人员根据产品的结构和使用要求制定出来的，所以叫做设计尺寸。有时无法直接把图样中的尺寸加工出来，或者要经过几个工序或工步，最后才能得到图样中尺寸。这样，就有必要根据具体加工条件规定一些尺寸，按照这些尺寸加工，才能最后达到尺寸要求。这些尺寸是加工工件时所需要的，就给它取个名字，叫做工艺尺寸。

图8-1所示是个带凹槽工件，h为凹槽的设计尺寸，但直接按照h是无法进行加工的，而需要用尺寸a减h得出尺寸m，m称为加工凹槽深度时所需要换算出的工艺尺寸。

图8-1 工艺尺寸概念

在检验工件尺寸时，也会遇到类似的情况，就是不能直接按工件图样中的设计尺寸进行检验，而要另外计算出一个尺寸，这种尺寸也叫工艺尺寸。换句话说，凡是在图样上没有注出，而在加工过程中要用到的尺寸，或者在检验时需要测量的尺寸，都叫做工艺尺寸。

为了把工艺尺寸进一步说清楚，下面先解释几个名词。

1.基准和基面

（1）设计基准在工件图样上确定某一个面、线或点的位置所依据的基准，即标注图样中设计尺寸的起点，叫做设计基准。例如图8-2所示的阶梯轴，端面2、3、4的位置是根据端面1决定的。所以端面1是端面2、3、4的设计基准，或者说端面1是尺寸A、B、C的设计基准。各段外圆的设计基准是轴的中心线。

图8-2 阶梯轴工件

（2）定位基准就是工件加工时定位所用的基准。

（3）度量基准就是工件在加工时或加工完毕后测量某一尺寸所用的基准。例如图8-2，先加工好端面1，然后加工端面2、3、4时，测量尺寸C、B、A，都是用端面1做度量基准。

作为基准，可以是一个面，一条线或一个点，但是作为定位基准或度量基准的线或点，总是由具体的表面来体现的，这个表面叫做基面。例如上面说的阶梯轴工件，车削加工时，装夹在车床的三爪自定心卡盘中，此时，定位基准是三爪自定心卡盘所夹持的外圆的中心线，但此中心线并不具体存在，而是通过这个外圆表面来体现的，所以这个外圆表面就是定位基面。经过加工的定位基面叫做精基面，没有加工的定位基面叫做粗基面。

图8-3 试切法和调整法

a）试切法 b）调整法

2.试切法和调整法(www.xing528.com)

机械加工时，为了达到图样中设计尺寸的精度，可采用试切法或调整法。

（1）试切法例如，在普通车床上加工轴的外圆（图8-3a），为了按规定精度车出直径为d和长度为l的一段表面，可先在轴的端部一小段上进行试切。每试切一次后，度量一次直径。等到直径尺寸符合公差要求，即可作纵向自动或手动走刀。当车到台肩T附近时，停止走刀，又进行多次试切，直到长度l符合公差要求为止。这种方法叫做试切法。除了车削之外，试切法可用于其他各种加工方法中。试切法生产率低，主要用于单件小批生产。

（2）调整法所谓调整法，就是按规定的尺寸预先调整好机床、夹具、刀具及工件的相对位置和运动，然后进行工件的加工。如图8-3b所示，加工轴的外圆时，预先将车刀按规定尺寸d装夹在一定位置。在加工一批工件的过程中，不再像前面那样，多次进行横向进刀调整，这时纵向进给长度由挡块控制，挡块的位置按尺寸l调整。这样，就能保证轴在加工后得到规定的尺寸d和l。大批大量生产中，广泛采用调整法加工。

图8-4a所示的工件属于大批生产。用圆柱铣刀加工台肩时，是用底面和侧面做定位基面，如图8-4b（符号表示定位元件）所示，尺寸50mm、和已经在前面工序中加工出来了。本工序用调整法加工。当调整工件相对于铣刀的位置时，需要用到两个尺寸A和。但A是图样上没有的，所以属于工艺尺寸。对比一下图8-4a和图8-4b就可发现，这个工艺尺寸是由于改变了图样上的尺寸注法而形成的。为什么要改变呢？因为这是调整机床的需要，或者说是由于工艺要求。尺寸的设计基准是表面1，可是现在的定位基准却是表面2，所以就不能按原来的设计尺寸来调整机床了。

图8-4 调整法加工工件

a）工件 b）以底面和侧面定位

如果采用试切法加工，就不需要这个工艺尺寸A了，可以直接保证设计尺寸。

图8-5a所示是一个圆柱齿轮，它的孔，最后须经淬火和磨削，键槽必须在淬火以前加工出来。那么键槽的深度肯定不能按图样上的设计尺寸mm加工，因为这样加工出键槽后，再淬火和磨孔，这个尺寸就变大了。假定淬火前孔已经过精镗，达到尺寸，要保证磨孔后键槽深度尺寸为，应按什么尺寸加工键槽呢？很明显，必须按尺寸A（图8-5b）来加工键槽，最后才能保证图样中规定的键槽深度。

图8-5 圆柱齿轮工件及其键槽加工

a）圆柱齿轮工件 b）齿轮孔放大图

尺寸A是图样上没有的，但在加工中又需要它，所以也是属于工艺尺寸。

对比一下这两个例子里的工艺尺寸，它们各有特点，性质也不相同。前面一个例子中的工艺尺寸A是由于工艺要求，改变了工件图上的尺寸注法而形成的，它称为第一类工艺尺寸。后面例子中的工艺尺寸A的特点是：它是从必须继续加工的表面注出的尺寸，将来这个表面加工以后，它就不存在了，它称为第二类工艺尺寸。实际上，后面一个例子中的精镗尺寸也是属于第二类工艺尺寸。

工艺尺寸的数值，应该怎样来决定呢？这要进行一些计算，不但要求它的基本尺寸（公称尺寸），还要求出它的公差和上、下偏差，它在计算时要用到尺寸链的理论。