5.5 加工余量的确定
5.5.1加工余量的概念及其影响因素
在选择了毛坯，拟订出加工工艺路线之后，就需确定加工余量，计算各工序的工序尺寸。加工余量大小与加工成本有密切关系，加工余量过大不仅浪费材料，而且增加切削工时，增大刀具和机床的磨损，从而增加成本；加工余量过小，会使前一道工序的缺陷得不到纠正，造成废品，从而也使成本增加，因此，合理地确定加工余量，对提高加工质量和降低成本都有十分重要的意义。
(齿轮, 齿轮箱, 汽车齿轮, gears, gearboxes 1)加工余量的概念
在机械加工过程中从加工表面切除的金属层厚度称为加工余量。加工余量分为工序余量和加工总余量。
工序余量是指为完成某一道工序所必须切除的金属层厚度，即相邻两工序的工序尺寸之差。
加工总余量是指由毛坯变为成品的过程中，在某加工表面上所切除的金属层总厚度，即毛坯尺寸与零件图设计尺寸之差。
由于毛坯尺寸和各工序尺寸不可避免地存在公差，因此无论是加工总余量还是工序余量实际上是个变动值，因而加工余量又有基本余量、最大余量和最小余量之分，通常所说的加工余量是指基本余量。加工余量、工序余量的公差标注应遵循“入体原则”即：“毛坯尺寸按双向标注上、下偏差；被包容表面尺寸上偏差为零，也就是基本尺寸为最大极限尺寸（如轴）；对包容面尺寸下偏差为零，也就是基本尺寸为最小极限尺寸（如内孔）。
加工过程中，工序完成后的工件尺寸称为工序尺寸。由于存在加工误差，各工序加工后的尺寸也有一定的公差，称为工序公差。工序公差带的布置也采用“入体原则”法。
图 5.4 表示加工余量及其公差的关系。从图中可见，不论是被包容面还是包容面，其加工总余量均等于各工序余量之和。
Z 
＝ Z 
＋ Z 
＋ Z 
＋ …
即 
式中 
——加工总余量；
——第 i 道工序余量， n 为工序数。
齿轮, 齿轮箱, 汽车齿轮, gears, gearboxes 1) 对于被包容面（ 图 5.4a ）
本工序的基本余量 Z 
＝ L 
－ L 
本工序的最大余量 Z 
＝ Z 
＋ T 
本工序的最小余量 Z 
＝ Z 
－ T 
本工序余量公差 T 
＝ T 
＋ T 
式中 L 
、 T 
分别为上工序的基本尺寸和尺寸公差；
L 
、 T 
为本工序的基本尺寸和尺寸公差 。
2) 对于包容面（ 图 5.4b ）
本工序的基本余量 Z 
= L 
— L 
本工序的最大余量 Z 
= Z 
＋ T 
本工序的最小余量 Z 
= Z 
— T 
本工序余量公差 T 
= T 
＋ T 
式中 L 
、 T 
为上工序的基本尺寸和尺寸公差；
L 
、 T 
为本工序的基本尺寸和尺寸公差。
加工余量还有双边余量和单边余量之分，平面加工余量是单边余量，它等于实际切削的金属层厚度。对于外圆和孔等回转表面，加工余量是指双边余量，即以直径方向计算，实际切削的金属为加工余量数值的一半。如 图 5.5 所示，由图可知：
对于外表面的单边余量 Z 
= a — b
对于内表面的单边余量 Z 
= b — a
对于轴 2 Z 
= D 
— D 
对于孔 2 Z 
= D 
— D 
式中 Z 
—本工序的基本余量；
D 
—上工序的基本尺寸；
D 
—本工序的基本尺寸。
(2)确定加工余量应考虑的因素
为切除前工序在加工时留下的各种缺陷和误差的金属层，又考虑到本工序可能产生的安装误差而不致使工件报废，必须保证一定数值的最小工序余量。为了合理确定加工余量，首先必须了解影响加工余量的因素。影响加工余量的主要因素有：
齿轮, 齿轮箱, 汽车齿轮, gears, gearboxes 1) 前工序的尺寸公差 由于工序尺寸有公差，上工序的实际工序尺寸有可能出现最大或最小极限尺寸。为了使上工序的实际工序尺寸在极限尺寸的情况下，本工序也能将上工序留下的表面粗糙度和缺陷层切除，本工序的加工余量应包括上工序的公差。
2) 前工序的形状和位置公差 当工件上有些形状和位置偏差不包括在尺寸公差的范围内时，这些误差又必须在本工序加工纠正，在本工序的加工余量中必须包括它。
3) 前工序的表面粗糙度和表面缺陷 为了保证加工质量，本工序必须将上工序留下的表面粗糙度和缺陷层切除。
4)本工序的安装误差 安装误差包括工件的定位误差和夹紧误差，若用夹具装夹，还应有夹具在机床上的装夹误差。这些误差会使工件在加工时的位置发生偏移，所以加工余量还必须考虑安装误差的影响。如 图 5.6 所示用三爪自动定心卡盘夹持工件外圆加工孔时，若工件轴心线偏移机床主轴回转轴线一个 e 值，造成内孔切削余量不均匀，为使上工序的各项误差和缺陷在本工序切除，应将孔的加工余量加大 2 e 。
