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隨著對機械加工產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高，人們在探索提高產(chǎn)品質(zhì)量的方法和措施方面投入了大量的時間和精力，但是卻忽視了加工工藝過程中加工余量對產(chǎn)品質(zhì)量的影響，認(rèn)為在加工過程中只要有余量就不會對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生多大影響。在實際機械產(chǎn)品加工過程中發(fā)現(xiàn)，零件的加工余量的大小直接影響著產(chǎn)品質(zhì)量。
如果加工余量過小則很難消除上道工序加工過程中殘留的形位誤差和表面缺陷；而余量過大，不僅要增加機械加工的工作量，而且還會增加材料、工具、能量消耗，更嚴(yán)重的是在加工過程中因切除大量的加工余量所產(chǎn)生的熱量會使零件變形，加大零件的加工難度，影響產(chǎn)品質(zhì)量，因此嚴(yán)格控制零件的加工余量很有必要。
1 加工余量的概念
加工余量是指加工過程中從加工表面切去的金屬層厚度。加工余量可分為工序加工余量和總加工余量。工序加工余量是指某一表面在一道工序中所切除的金屬層厚度，它取決于相鄰工序前后工序尺寸之差。總加工余量是指零件從毛坯變?yōu)槌善返恼麄€加工過程中某一表面切除金屬層的總厚度，也即是零件上同一表面毛坯尺寸和零件尺寸之差。總加工余量等于各工序加工余量之和。
由于毛坯制造和各工序尺寸都不可避免地存在著誤差，因而無論總加工余量還是工序加工余量都是個變動值，出現(xiàn)了最小加工余量和最大加工余量。加工余量及公差如圖1所示。圖中，最小加工余量是前工序最小工序尺寸和本工序最大工序尺寸之差；最大加工余量是指前工序最大工序尺寸和本工序最小工序尺寸之差。工序加工余量的變動范圍(最大加工量與最小加工余量的差值)等于前工序與本工序兩工序尺寸公差之和。工序尺寸的公差帶一般規(guī)定在零件的入體方向。對于軸類零件來說，其基本尺寸就是最大工序尺寸，而對于孔來說則是最小工序尺寸。
2 加工余量對加工精度的影響分析
2.1 加工余量過大對加工精度的影響
零件在機械加工過程中必定會產(chǎn)生切削熱，這些切削熱一部分被鐵屑和切削液帶走，一部分傳給刀具，還有一部分則傳給工件，使零件的溫度升高。溫度的高低與加工余量大小有很大關(guān)系。加工余量大，粗加工時間必然會變長，切削用量也會適當(dāng)加大，導(dǎo)致切削熱不斷增加，零件溫度不斷升高。零件溫度升高帶來的最大危害就是使零件產(chǎn)生變形，尤其對溫度變化比較敏感的材料(如：不銹鋼)影響更大，而且這種熱變形貫穿整個加工過程，使加工難度增加，產(chǎn)品質(zhì)量受影響。
例如，在加工絲桿類細長軸零件時，由于采用的是一夾一頂加工方法，長度方向的自由度受到了限制，此時工件溫度若過高則會產(chǎn)生熱膨脹。在長度方向的延伸受阻情況下，工件受應(yīng)力影響必然會產(chǎn)生彎曲變形，給后期加工帶來很大的麻煩。受熱后工件彎曲變形圖如圖2所示。這時如繼續(xù)加工，將凸出部分加工直至成品，待冷卻至常溫后零件在應(yīng)力作用下又會產(chǎn)生反向變形，造成形位誤差而影響質(zhì)量。常溫后工件彎曲變形圖如圖3所示。直徑方向膨脹后其增大部分會被切除，待工件冷卻后則產(chǎn)生圓柱度和尺寸誤差。精密絲桿磨削時，工件的熱變形還會引起螺距的誤差。