第2章毛坯及余量.docx
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第2章毛坯及余量
第2章毛坯及余量
2.1毛坯的加工余量
2.1.1加工余量的基本概念
加工余量是指加工过程中从加工表面切去的材料厚度。
加工余量主要分为工序余量和加工总余量两种。
(1)工序余量
工序余量是相邻两工序的工序尺寸之差,即在一道工序中从某一加工表面切除的材料厚度。
对于非对称的加工表面(如图2-1a、b所示的平面),加工余量是单边余量,它等于实际切除材料的厚度。
对于外表面:
Zi=li-1-li
对于内表面:
Zi=li-li-1
式中Zi——本工序的加工余量;
li-1——上工序的工序尺寸;
li——本工序的工序尺寸。
对于内孔、外圆等回转表面(如图2-1c、d所示),其加工余量是双边余量,即相邻两工序的直径差。
对于外圆表面:
2Zi=di-1-di
对于内圆表面:
2Zi=Di-Di-1
式中2Zi——本工序直径上的加工余量;
di-1、Di-1——上工序的直径尺寸;
di、Di——本工序的直径尺寸。
a)b)
c)d)
图2-1加工余量
(2)加工总余量
毛坯尺寸与零件图的设计尺寸之差称为表面的加工总余量。
加工总余量与工序余量的关系为:
式中Z0——加工总余量;
Zi——工序余量。
(3)最大余量、最小余量、余量公差
由于毛坯制造和各工序尺寸都有误差,各工序实际切除的余量值是变动的,所以加工余量又分为公称余量、最大余量和最小余量。
相邻两工序的基本尺寸之差即是公称余量。
为了便于加工,工序尺寸都按“入体原则”标注极限偏差,即按被包容面取上偏差为零;包容面取下偏差为零。
毛坯尺寸则按双向布置上、下偏差。
工序余量与工序尺寸及其公差的关系见图2-2。
余量的公差为:
Tz=Zmax-Zmin=Ti+Ti-1
式中Zmax——工序最大余量;
Zmin——工序最小余量;
Ti——本工序尺寸的公差;
Ti-1——上工序尺寸的公差。
a)被包容面(轴)b)包容面(孔)
图2-2最大余量、最小余量和余量公差
2.1.2毛坯的表面层厚度
在切削加工时,要特别注意第一个切削工序的加工余量还取决于毛坯需要加工处表面层的状况。
表面金属层不同于表皮内部的金属。
铸铁件有较硬的外壳(如白口铁);锻件有氧化层和脱碳层。
由此可见,表面层是有缺陷的,它的缺点是较高的硬度。
如果切削刃在表面层,刀具就会加速磨损,因此刀具切入金属层的厚度应大于表面层的厚度。
各种毛坯的表面层厚度见表2-1。
表2-1各种毛坯的表面层厚度/mm
自由锻件
模锻件
铸件
碳钢
≤1.5
碳钢
≤1
灰铸铁
1~4
合金钢
2~4
合金钢
≤0.5
铸钢
2~5
2.2轧制件
2.2.1轴类零件采用精轧圆棒料时毛坯直径(表2-2)
表2-2轴类零件采用精轧圆棒料时毛坯直径/mm
零件基本尺寸
零件长度与基本尺寸之比
≤4
>4~8
>8~12
>12~20
毛坯直径
5
6
8
10
11
12
14
16
17
18
19
20
21
22
25
27
28
30
32
33
35
36
37
38
40
42
44
45
46
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
110
120
130
140
7
8
10
12
14
14
16
18
19
20
21
22
24
25
28
30
32
33
35
36
38
39
40
42
43
45
48
48
50
54
58
65
70
75
80
85
90
95
100
105
115
125
140
150
7
8
10
12
14
14
16
18
19
20
21
22
24
25
28
30
32
33
35
38
38
40
42
42
45
48
48
48
53
54
60
65
70
75
80
85
90
95
105
110
120
125
140
150
8
8
10
13
14
15
17
18
20
21
22
23
24
26
28
32
32
34
36
38
39
40
42
42
45
48
48
48
52
54
60
65
70
75
80
85
90
95
105
110
120
125
140
150
8
8
11
13
14
15
18
19
21
22
23
24
25
26
30
32
32
34
36
38
39
40
42
43
45
48
50
50
52
55
60
70
75
80
85
90
95
100
105
110
120
130
140
150
注:
带台阶的轴,如最大直径位于中间部位,应按最大直径选择毛坯直径;如最大直径位于端部,毛坯直径可以小些。
2.2.2轧制圆棒料切断和端面加工余量(表2-3)
表2-3轧制圆棒料切断和端面加工余量/mm
基本尺寸
切断后不加工时的余量
端面需加工时的余量
机械弓锯
切断机床上用圆盘踞
车床上用切断刀
铣床上用圆盘铣刀
零件长度
≤300
>300~1000
>1000~5000
>5000
≤30
>30~50
>50~60
>60~80
>80~150
2
2
2
2
2
—
—
6
6
3
4
5
7
—
3
4
—
—
—
2
2
3
3
4
2
4
6
7
8
4
5
7
8
10
5
7
9
10
12
注:
毛坯切断后不加工的,只给切宽余量;还需加工的,则在加工面上附加补充余量。
2.2.3易切削钢轴类外圆的选用(车后不磨)(表2-4)
表2-4易切削钢轴类外圆的选用(车后不磨)/mm
零件基本尺寸
车削长度与基本尺寸之比
≤4
>4~8
>8~12
>12~16
>16~20
毛坯直径
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
22
23
24
25
28
30
32
35
38
40
42
45
48
50
52
55
58
60
65
70
80
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
21
22
24
25
26
27
30
32
34
38
40
42
44
47
50
52
55
58
60
64
68
75
85
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
19
20
21
22
24
25
26
27
30
32
34
38
40
42
44
47
50
52
55
58
60
64
68
75
85
5
6
7
8
9
11
12
12.5
14
15
16
17
18
19
20
21
22
24
25
26
27
30
32
34
38
40
42
44
47
50
52
55
58
60
64
68
75
85
5
6
7
8
9.5
11
12
12.5
14
15
16
17
18
19
20
21
22
24
25
26
27
30
32
34
38
40
42
44
47
50
52
55
58
60
64
68
75
85
5
6
7.5
8.5
9.5
11
12
12.5
14
15
16
17
18
19
20
21
22
24
25
26
27
30
32
34
38
40
42
44
47
50
52
55
58
60
64
68
75
85
注:
带台阶的轴,如最大直径位于中间部位,应按最大直径选择毛坯直径;如最大直径位于端部,毛坯直径可以小些。
2.2.4易切削钢轴类外圆的选用(车后需淬火及磨)(表2-5)
表2-5易切削钢轴类外圆的选用(车后需淬火及磨)/mm
零件基本尺寸
车削长度与基本尺寸之比
≤4
>4~8
>8~12
>12~16
>16~20
毛坯直径
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
22
23
24
25
28
30
32
35
38
40
42
45
48
50
52
55
60
65
70
80
5.6
6.5
7.5
8.5
9.5
11
12
12.5
14
15
16
17
18
19
20
21
22
24
25
26
27
30
32
34
38
40
42
44
47
50
52
55
58
64
68
75
85
5.6
6.5
7.5
8.5
9.5
11
12
12.5
14
15
16
17
18
19
20
21
22
24
25
26
27
30
32
34
38
40
42
45
48
52
55
55
58
64
68
75
85
5.6
6.5
7.5
8.5
9.5
11
12
12.5
14
15
16
17
18
19
20
21
22
24
25
26
27
30
32
34
38
42
44
45
48
52
55
55
58
64
68
75
85
5.6
6.5
7.5
8.5
9.5
11
12
12.5
14
15
16
17
18
19
20
21
22
24
25
26
27
30
32
36
38
42
44
45
48
52
55
55
58
64
68
75
85
5.6
6.5
7.5
8.5
9.5
11
12
12.5
14
15
16
17
18
19
20
21
22
24
25
26
27
32
34
36
38
42
44
45
48
52
55
55
60
64
70
75
85
注:
带台阶的轴,如最大直径位于中间部位,应按最大直径选择毛坯直径;如最大直径位于端部,毛坯直径可以小些。
2.3铸件
2.3.1铸件的尺寸公差
铸件的尺寸公差代号为CT。
公差等级分为16级,其数值见表2-6及2-7。
公差带应对称设置,有特殊要求时,也可采用非对称设置,但要在图样上注明。
错型(错箱)值必须在表2-8规定的范围内。
表2-6铸件尺寸公差数值
(一)/mm
铸件基本尺寸
铸件尺寸公差等级CT①
大于
至
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13②
14②
15②
16②③
10
16
10
16
25
0.09
0.1
0.11
0.13
0.14
0.15
0.18
0.2
0.22
0.26
0.28
0.30
0.36
0.38
0.42
0.52
0.54
0.58
0.74
0.78
0.82
1
1.1
1.2
1.5
1.6
1.7
2
2.2
2.4
2.8
3.0
3.2
4.2
4.4
4.6
6
8
10
12
25
40
63
40
63
100
0.12
0.13
0.14
0.17
0.18
0.2
0.24
0.26
0.28
0.32
0.36
0.4
0.46
0.5
0.56
0.64
0.7
0.78
0.9
1
1.1
1.3
1.4
1.6
1.8
2
2.2
2.6
2.8
3.2
3.6
4
4.4
5
5.6
6
7
8
9
9
10
11
11
12
14
14
16
18
100
160
0.15
0.22
0.30
0.44
0.62
0.88
1.2
1.8
2.5
3.6
5
7
10
12
16
20
160
250
250
400
0.24
0.34
0.4
0.5
0.56
0.72
0.78
1
1.1
1.4
1.6
2
2.2
2.8
3.2
4
4.4
5.6
6.2
8
9
11
12
14
16
18
20
22
25
400
630
1000
630
1000
1600
0.64
0.72
0.8
0.9
1
1.1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
2.2
2.6
2.8
3.2
3.6
4
4.6
5
6
7
7
8
9
10
11
13
14
16
18
18
20
23
22
25
29
28
32
37
1600
2500
4000
6300
2500
4000
6300
10000
2.6
3.8
4.4
5.4
6.2
7
8
9
10
11
10
12
14
16
15
17
20
23
21
24
28
32
26
30
35
40
33
38
44
50
42
49
56
64
①在等级CT1~CT15中,对壁厚采用粗一级公差。
②对于不超过16mm的尺寸,不宜采用CT13~CT16的一般公差,应标注个别公差。
③等级CT16,仅适用于一般公差规定的CT15的壁厚。
表2-7铸件尺寸公差数值
(二)/mm
铸件基本尺寸
铸件尺寸公差等级CT①
大于
至
3
4
5
6
7
8
9
3
0.14
0.20
0.28
0.40
0.56
0.80
1.2
3
6
0.16
0.22
0.32
0.48
0.64
0.90
1.3
6
10
0.18
0.26
0.36
0.52
0.74
1.0
1.5
注:
表中公差值,仅适用于各种铸造金属和合金的压铸件,以及熔模铸件小于10mm的基本尺寸。
表2-8错型(错箱)值/mm
公差等级CT
错型(错箱)值
3~4
5
6
7~8
9~10
11~13
14~16
表2-6、表2-7的公差以内
0.3
0.5
0.7
1.0
1.5
2.5
2.3.2铸件尺寸公差等级的选用
铸件尺寸公差等级的选用见表2-9及表2-10。
表2-9大批量生产铸件的尺寸公差等级
铸造方法
公差等级CT
铸钢
灰铸铁
球墨铸铁
可锻铸铁
铜合金
锌合金
轻金属合金
镍基合金
钴基合金
砂型铸造
手工铸造
11~14
11~14
11~14
11~14
10~13
10~13
9~12
11~14
11~14
砂型铸造机械
造型和壳型
8~12
8~12
8~12
8~12
8~10
8~10
7~9
8~12
8~12
金属型铸造(重力铸造或低压铸造)
8~10
8~10
8~10
8~10
7~9
7~9
压力铸造
6~8
4~6
4~7
熔模铸造
水玻璃
7~9
7~9
7~9
5~8
5~8
7~9
7~9
硅溶液
4~6
4~6
4~6
4~6
4~6
4~6
4~6
表2-10小批量或单件生产铸件的尺寸公差等级
铸造方法
造型材料
公差等级CT
铸钢
灰铸铁
球墨铸铁
可锻铸铁
铜合金
轻金属合金
镍基合金
钴基合金
砂型铸造
手工铸造
粘土砂
13~15
13~15
13~15
13~15
13~15
13~15
13~15
13~15
化学粘砂
12~14
11~13
11~13
11~13
10~12
10~12
12~14
12~14
注:
表中的数值一般适用于大于25mm的基本尺寸。
对于较小的尺寸,通常能经济实用地保证下列较细的公差:
①基本尺寸≤10mm,精三级;
②10mm<基本尺寸≤16mm,精二级;
③16mm<基本尺寸≤25mm,精一级。
2.3.3铸件的机械加工余量
铸件的机械加工余量按GB/T6461——1999的规定选取。
该标准适用于砂型铸造、金属型铸造、压力铸造和熔模铸造等方法生产的各种金属及合金铸件。
加工余量由精到粗分为A、B、C、D、E、F、G、H、J九个精度等级。
可按表2-11进行选择。
表2-11铸件机械加工余量等级的选择(GB/T6414——1999)
铸造方法
要求的机械加工余量等级
铸钢
灰铸铁
球墨铸铁
可锻铸铁
铜合金
锌合金
轻金属合金
镍基合金
钴基合金
砂型铸造
手工铸造
G~K
F~H
F~H
F~H
F~H
F~H
F~H
G~K
G~K
砂型铸造机械
造型和壳型
F~H
E~G
E~G
E~G
E~G
E~G
E~G
F~H
F~H
金属型铸造(重力铸造或低压铸造)
—
D~F
D~F
D~F
D~F
D~F
D~F
—
—
压力铸造
—
—
—
—
B~D
B~D
B~D
—
—
熔模铸造
E
E
E
—
E
—
E
E
E
加工余量代号用MA表示,要求的机械加工余量见表2-12。
对圆柱形的铸件或在双侧加工的情况下,MA应加倍(见图2-3及图2-4)。
图2-3单侧加工示意图图2-4双侧加工示意图
表2-12要求的铸件机械加工余量(GB/T6414——1999)/mm
最大尺寸①
要求的机械加工余量等级
大于
至
A②
B②
C
D
E
F
G
H
J
K
—
40
63
100
160
250
400
630
1000
1600
2500
4000
6300
40
63
100
160
250
400
630
1000
1600
2500
4000
6300
10000
0.1
0.1
0.2
0.3
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.3
1.4
1.5
0.2
0.3
0.4
0.5
0.7
0.9
1.1
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
0.3
0.3
0.5
0.8
1.0
1.3
1.5
1.8
2.0
2.2
2.5
2.8
3.0
0.4
0.4
0.7
1.1
1.4
1.4
2.2
2.5
2.8
3.2
3.5
4.0
4.5
0.5
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
6.0
0.5
0.7
1.4
2.2
2.8
3.5
4.0
5.0
5.5
6.0
7.0
8.0
9.0
0.7
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
1.4
2.8
4
5.5
7
9
10
11
14
14
16
17
1.4
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
①最终机械加工后铸件的最大轮廓尺寸。
②等级A和B仅用于特殊场合,例如:
在采购方与铸造厂已就夹持面和基准面,或基准目标商定模样装备、铸造工艺和机械加工工艺的成批生产情况下。
2.4锻件
2.4.1自由锻件的机械加工余量
自由锻件的机械加工余量,可按表2-13进行计算确定。
表2-13自由锻件的机械加工余量
锻件形状简图
余量计算公式
备注
A=0.22L0.2D0.5
D或B<65mm时,按65mm计算
L<300mm时,按300mm计算
Ai=0.24L0.2Bi0.5
i=1、2
Ai=0.26L0.2Di0.5
i=1、2、3、4
Ai=0.28L0.2Bi0.5
i=1、2、3
A=0.4L0.2D0.5
适用于D≥70、L≥200mm的锻件
Ai=0.25H0.2Bi0.55
i=1、2、
B<100mm时,按100mm计算
H<50mm时,按50mm计算
A=0.2H0.2D0.55
Ai=0.18H0.2Bi0.55
i=1、2、
A=0.18H0.2B0.55
2.4.2模锻件的机械加工余量
确定锻件公差和加工余量考虑的主要因素有:
①锻件重量根据锻件图的基本尺寸进行计算。
②锻件形状复杂系数S
S=W锻件/W外廓包容体
式中W锻件——锻件重量;
W外廓包容体——锻件外廓包容体的重量。
锻件形状复杂系数分为4级:
简单(S1>0.63~1);一般(S2>0.32~0.63);较复杂(S3>0.16~0.32);复杂(S4≤0.16)。
当锻件为薄形圆盘或法兰件、其圆盘厚度与直径之比≤0.2时,不必计算直接确定为复杂级。
③分模线形状有平直分模线和对称弯曲分模线;不对称弯曲分模线两类。
④零件的加工表面粗糙度适用于机械加工表面粗糙度Ra≥1.6μm的表面,当加工表面粗糙度Ra<1.6μm时,其余量要加大。
加工余量可由表2-14和表2-15查得。
表中余量值为单边余量。
表2-14模锻件内外表面加工余量
注:
本表适用于在热模锤压力机、模锻锤、平锻机及螺旋压力机上生产的模锻件。
例:
锻件重量为3kg,零
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- 关 键 词:
- 第2章 毛坯及余量 毛坯 余量