加工餘量

在機械加工過程中從加工表面切除的金屬層厚度稱為加工餘量。加工餘量分為工序餘量和加工總餘量 ^[1]  。

工序餘量是指某一表面在一道工序中被切除的金屬層厚度，即相鄰兩工序的工序尺寸之差。

由於工序尺寸有公差，實際上同一批工件所切除的餘量是變化的，因此餘量有基本餘量（或稱公稱餘量、名義餘量）、最大餘量和最小余量之分。從加工表面是否具有對稱性，工序餘量還有單邊餘量和雙邊餘量之分。工序尺寸及公差一般均按“入體原則”標註，對被包容尺寸（如軸徑），其公稱尺寸即為最大工序尺寸，上極限偏差為0；對包容尺寸（如孔徑，槽寬），其公稱尺寸則為最小工序尺寸，下極限偏差為0。對孔距類工序尺寸和毛坯尺寸，一般按對稱偏差標註。

（1）工序餘量的計算

工序餘量有單邊餘量和雙邊餘量之分。對於右圖（a）（b）所示的平面等非對稱表面，工序餘量為單邊餘量，它等於實際切除的金屬層的厚度。對於右圖（c）和（d）所示的外圓和孔等對稱表面，工序餘量為雙邊餘量，即以直徑方向計算，實際切除的金屬層厚度為工序餘量的一半。

1.單邊餘量：

外表面：

（如圖1中（a）所示）

內表面：

（如圖1中（b）所示）

2.雙邊餘量：

外表面（軸）：

（如圖1中（c）所示）

內表面（孔）：

（如圖1中（d）所示）

式中，

為本道工序的工序餘量；a、

、

為上道工序的工序尺寸；b、

、

為本道工序的工序尺寸。

（2）基本餘量、最大餘量、最小余量及餘量公差

由於毛坯製造和零件加工時都有尺寸誤差，因此加工餘量也是個變動值。

當工序尺寸用基本尺寸計算時，所得的加工餘量稱為基本餘量或公稱餘量。

最小余量是保證該工序加工表面的精度和質量所需切除的金屬層最小厚度。最大餘量是該工序餘量的最大值。餘量公差是加工餘量的變動範圍，等於最大餘量與最小余量的差值，也等於前工序與本工序兩工序尺寸公差之和。圖2表明了加工餘量與工序尺寸及公差的關係。

工序尺寸公差帶的佈置一般都採用“單向、入體”原則，即對於被包容面（軸類），公差都標成下偏差，取上偏差為零，工序基本尺寸即為最大工序尺寸；對於包容面（孔類），公差都標成上偏差，取下偏差為零。但是，孔中心距尺寸和毛坯尺寸的公差帶一般都取雙向對稱佈置。

加工總餘量是指由毛坯變為成品的過程中，在某加工表面上所切除的金屬層總厚度，即毛坯尺寸與零件圖設計尺寸之差2，也等於該表面各工序餘量之和。總餘量和工序餘量的關係為：

式中：

——總餘量；

—— 第

道工序餘量；

——該表面總共加工的工序數。

影響加工餘量的因素是多方面的，主要如下：

（1）前道工序的表面粗糙度Ra和表面層缺陷厚度

。

（2）前道工序的尺寸公差

。

（3）前道工序的形位誤差

，如工件表面的彎曲、工件的空間位置誤差等。

（4）本工序的安裝誤差

。

因此，本工序的加工餘量必須滿足下式：

對稱餘量：

單邊餘量：

加工餘量的大小直接影響零件的加工質量和生產效率。加工餘量過大，不僅增加機械加工的勞動量，降低生產效率，而且增加材料、工具和電力等的消耗，增加成本。但是加工餘量過小，又不能保證消除前工序的各種誤差和表面缺陷，甚至產生廢品。因此，必須合理地確定加工餘量。其確定方法如下。

（1）查表法：根據有關手冊提供的加工餘量數據，再結合本廠實際生產情況加以修正後確定加工餘量。這是各工廠廣泛採用的方法。

（2）經驗估計法：根據工藝人員本身積累的經驗確定加工餘量。一般為了防止餘量過小而產生廢品，所估計的餘量總是偏大。該方法常用於單件、小批量生產。

（3）分析計算法：根據理論公式和一定的試驗材料，對影響加工餘量的各因素進行分析、計算來確定加工餘量。這種方法較合理，但需要全面可靠的試驗資料，計算也較複雜，一般只在材料十分貴重或少數大批、大量生產的工廠中採用 ^[2]  。