零件加工工藝路線確定后，在進(jìn)一步安排各個工序的具體內(nèi)容時，應(yīng)正確地確定工序的工序尺寸，為確定工序尺寸，首先應(yīng)確定加工余量。
一、加工余量的概念
由于毛坯不能達(dá)到零件所要求的精度和表面粗糙度，因此要留有加工余量，以便經(jīng)過機(jī)械加工來達(dá)到這些要求。
加工余量是指加工過程中從加工表面切除的金屬層厚度。加工余量分為工序余量和總余量。
（一）工序余量
工序余量是指某一表面在一道工序中切除的金屬層厚度。
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1 ．工序余量的計(jì)算
工序余量等于相鄰兩工序的工序尺寸之差。
對于外表面（見圖 3 -75a ）
Z=a － b
對于內(nèi)表面（見圖 3-75b ）
Z=b — a
式中 Z ——本工序的工序余量 (mm) ；
a ——前工序的工序尺寸（ mm ） ;
b ——本工序的工序尺寸 (mm) 。 |
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上述加工余量均為非對稱的單邊余量，旋轉(zhuǎn)表面的加工余量為雙邊對稱余量。
對于軸（圖 3 -75 c ）
Z=d a — d b
對于孔（圖 3-75d ）
Z=d b — d a
式中 Z ——直徑上的加工余量（ mm ） ;
d a ——前工序的加工直徑（ mm ） ;
d b ——本工序的加工直徑（ mm ）。
當(dāng)加工某個表面的工序是分幾個工步時，則相鄰兩工步尺寸之差就是工步余量。它是某工步在加工表面上切除的金屬層厚度。
2 ．工序基本余量、最大余量、最小余量及余量公差
由于毛坯制造和各個工序尺寸都存在著誤差，加工余量也是個變動值。當(dāng)工序尺寸用基本尺寸計(jì)算時，所得到的加工余量稱為基本余量或公稱余量。
最小余量 Z min 是保證該工序加工表面的精度和質(zhì)量所需切除的金屬層最小厚度。最大余量 Z max 是該工序余量的最大值。下面以圖 3-75 所示的外圓為例來計(jì)算，其它各類表面的情況與此相類似。
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當(dāng)尺寸 a 、 b 均為工序基本尺寸時，基本余量為
Z=a — b
則最小余量 Z min=a min — b max
而最大余量 Z max=a max — b min
圖 3-76 表示了工序尺寸公差與加工余量間的關(guān)系。余量公差是加工余量間的變動范圍，其值為
T Z=Z max — Z min=(a max — a min)+(b max — b min)=T a+T b
式中 T Z ——本工序余量公差 (mm) ；
T a ——前工序的工序尺寸公差（ mm ）；
T b ——本工序的工序尺寸公差（ mm ）。 |
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所以，余量公差為前工序與本工序尺寸公差之和。
工序尺寸公差帶的分布，一般采用“單向入體原則”。即對于被包面（軸類），基本尺寸取公差帶上限，下偏差取負(fù)值，工序基本尺寸即為最大尺寸；對于包容面（孔類），基本尺寸為公差帶下限，上偏差取正值，工序尺寸即為最小尺寸但孔中心距及毛坯尺寸公差采用雙向?qū)ΨQ布置。
（二）加工總余量
毛坯尺寸與零件圖樣的設(shè)計(jì)尺寸之差稱為加工總余量。它是從毛坯到成品時從某一表面切除的金屬層總厚度，也等于該表面各工序余量之和，即
式中 Z I ——第 I 道工序的工序余量（ mm ）；
n ——該表面總加工的工序數(shù)。
加工總余量也是個變動值，其值及公差一般可從有關(guān)手冊中查得或憑經(jīng)驗(yàn)確定。如圖 3-77 表示了內(nèi)孔和外圓表面經(jīng)多次加工時，加工總余量、工序余量與加工尺寸的分布圖。
二、影響加工余量的因素
影響加工余量的因素如下：
1 ．前工序的表面質(zhì)量（包括表面粗糙度 H a 和表面破壞層深度 S a ）；
2 ．前工序的工序尺寸公差 T a ；
3 ．前工序的位置誤差ρ a ，如工件表面在空間的彎曲、偏斜以及空間誤差等；
4 ．本工序的安裝誤差ε b 。
所以本工序的加工余量必須滿足下式
用于對稱余量時
用于單邊余量時
三、確定加工余量的方法
加工余量大小，直接影響零件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率。加工余量過大，不僅增加機(jī)械加工勞動量，降低生產(chǎn)率，而且增加材料、工具和電力的消耗，增加成本。但若加工余量過小，又不能消除前工序的各種誤差和表面缺陷，甚至產(chǎn)生廢品。因此，必須合理地確定加工余量。其確定的方法有：
1 ．經(jīng)驗(yàn)估算法
經(jīng)驗(yàn)估算法是根據(jù)工藝人員的經(jīng)驗(yàn)來確定加工余量。為避免產(chǎn)生廢品，所確定的加工余量一般偏大。適于單件小批生產(chǎn)。
2 ．查表修正法
此法根據(jù)有關(guān)手冊，查得加工余量的數(shù)值，然后根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)修正。這是一種廣泛使用的方法。
3 ．分析計(jì)算法
這是對影響加工余量的各種因素進(jìn)行分析，然后根據(jù)一定的計(jì)算式來計(jì)算加工余量的方法。此法確定的加工余量較合理，但需要全面的試驗(yàn)資料，計(jì)算也較復(fù)雜，故很少應(yīng)用。
