机械加工余量和锻件尺寸公差的确定

1、机械加工余量和锻件尺寸公差的确定  （一）主要参数及影响因素1锻件重量（G1）    根据锻件图的尺寸计算锻件的重量。对于杆部不参与变形（不锻棒料部分）的平锻件重量只计算镦锻部分（见图2a）。若不锻棒料部分的长度与其直径之比小于2时，可看作一个完整的锻件来计算其重量（见图2b）。若平锻件的两端分两次镦锻时，前一道镦锻成形部分连同不锻棒料杆部部分，视为第二道镦锻部分的不锻棒料部分（见图2c）。2锻件形状复杂系数（S）    锻件形状复杂系数为锻件重量（G1）与相应的锻件外廓包容体重量（G2）的比值

2、。即：S=  图2  镦锻件重量计算特点a)一头一长杆；b)一头一短杆；c)二头一杆；A 镦锻部分；B 不锻棒料部分；C 第一道成形    圆形锻件的外廓包容体重量（见图3）：    式中：密度（7.85/cm3） 图3  圆形锻件的外廓包容体    非圆形锻件外廓包容体重量（见图4）： 图4 非圆形锻件外廓包容体    锻件形状复杂系数分为四级：

3、    简单：S10.631    一般：S20.320.63    较复杂：S30.160.32    复杂：S40.16    特例：当锻件为薄形圆盘或法兰件（见图5a），其圆盘厚度和直径之比L/d0.2时，取形状复杂系数S4。    当L1/d10.2或L2/d24时（见图5b），采用形状复杂系数S4。    当

4、冲孔深度大于直径的1.5倍时，形状复杂系数提高一级。 图5 锻件形状复杂特例3锻件的材质系数    锻件的材质系数分为二级：    M1：钢的含碳量小于0.65%的碳钢，或合金元素总含量小于3.0%的合金钢。    M2：钢的含碳量大于或等于0.65%的碳钢，或合金元素总含量大于或等于3.0%的合金钢。4零件的机械加工精度    零件表面粗糙度低于Ra1.6，机械加工余量从余量表查得；粗糙度高于Ra1.6，加工余量要

5、适当加大；对扁薄截面或在锻件相邻部位截面变化较大的零件（如图6），在长度L范围内应适当加大局部的余量。 图6  应局部增大余量的零件5加热条件    采用煤气或油炉加热钢坯时，机械加工余量和公差从余量表和公差表查得；当采用煤加热钢坯，或经二火进行加热时，适当增大加工余量和公差。6其他条件    锻件轮廓尺寸、采用工序、锻件精度等若有特殊要求，可适当增大或减小加工余量和公差。   （二）机械加工余量    确定机械加工余量时，根

6、据锻件估算质量，形状复杂系数和零件加工精度要求，由表1、表2查得。对于需要附加工序的锻件，其余量值由供需双方协商确定。   （三）锻件公差    造成模锻件尺寸波动的主要原因有：欠压；金属不充满模膛；模具磨损或变形；模具设计时锻件收缩率选取的不准确；终锻模膛制造公差；锻造设备精度变化；模具错移；工人操作误差等。表2  锻件内孔直径的单边机械加工余量（JB3834-85）孔径（mm）孔  深（mm）大于至大于063100140200至63100140200280 252.025402.02.640

7、632.02.63.0631002.53.03.04.01001602.63.03.44.04.61602503.03.03.44.04.6    锻件公差分为普通级和精密级。1长度、宽度和高度公差    长度、宽度和高度公差是指在分模面一侧，同一块模具上，沿长度、宽度和高度方向的尺寸公差（见图7a），由表3，表4查得。当锻件形状复杂系数为S1、S2级，且长宽比小于3.5时，选用同一公差值，以简化工作量。    平锻件的杆部长度尺寸公差是指镦锻部分的内侧到锻件末端之间的距离，

8、包括不锻的棒料长度及台阶部分的总长度尺寸公差，按总长度和质量在表3中查得杆部长度公差。对于两端都进行镦锻的平锻件，其长度公差是指某一端的镦锻部分的内侧至相对端面之间的距离（如图7b中长度尺寸L1和L2）的公差，但只可选L1或L2之中公差较大的一个标注在锻件图上。 图7  锻件长度、宽度和高度公差a长度方向尺寸；b宽度方向尺寸；c高度方向尺寸；d跨越分模线的厚度尺寸表1  模锻件内外表面加工余量（JB3834-85）锻件重量(kg)磨削加工精度 一般加工精度 锻件形状复杂系数S1S2S3S4锻 件 单 边 余 量&#

9、160;（mm）厚度(直径)水  平  方  向方向大于031540063080012501600大于至至31540063080012501600250000.41.01.51.01.51.52.02.02.5    0.41.01.52.01.52.01.52.02.02.52.03.0   1.01.81.52.01.52.01.52.02.02.72.03.0   1.83.21.72.21.72.22.02.52.02.72.03.02.53.5 

10、 3.25.01.72.21.72.22.02.52.02.72.53.52.54.0  5.010.02.02.52.02.52.02.52.33.02.53.52.74.03.04.5 10.020.02.02.52.02.52.02.72.33.02.53.52.74.03.04.5 20.050.02.33.02.03.02.53.02.53.52.74.03.04.53.54.5 50.0150.02.53.22.53.52.53.52.73.52.74.03.04.53.54.54.05.5150.0250.03.04.0

11、2.53.52.53.52.74.03.04.53.04.53.55.04.05.5 3.54.52.73.52.73.53.04.03.04.53.55.04.05.04.56.04.05.52.74.03.04.03.04.53.54.53.55.04.05.54.56.0注：本表适用于热模锻压力机，模锻锤，平锻机及螺旋压力机上生产的模锻件。例：当锻件重量为3kg，在16000kN热模锻压力机上生产，零件无磨削精加工工序，锻件复杂系数S3锻件长度480mm，查出该零件的余量：厚度方向1.72.2mm，水平方向：2.02.7mm。表3   模锻件的长度、宽度、高

12、度公差及错差、残留飞边量（普通级）（JB3834-85）同轴度错差(mm)横向残留飞边(mm)分模线锻件重量(kg)锻件材质系数M1 M2锻件形状复杂系数锻 件 轮 廓 尺 寸（mm）平直对称落差不对称大于030801201803155008001250大于至S1 S2 S3 S4至308012018031550080012502500公    差0.40.500.4+0.8-0.3+0.8-0.4+1.0-0.4+1.1-0.5+1.2-0.6+1.4-0.6+1.5-0.7+1.7-0.8+1.9-0.90.50.60.41.0+0.8-0.4+1.0-0.4

13、+1.1-0.5+1.2-0.6+1.4-0.6+1.5-0.7+1.7-0.8+1.9-0.9+2.1-1.10.60.71.01.8+1.0-1.4+1.1-0.5+1.2-0.6+1.4-0.6+1.5-0.7+1.7-0.8+1.9-0.9+2.1-1.1+2.4-1.20.80.81.83.2+1.1-0.5+1.2-0.6+1.4-0.6+1.5-0.7+1.7-0.8+1.9-0.9+2.1-1.1+2.4-1.2+2.7-1.31.01.03.25.0+1.2-0.6+1.4-0.6+1.5-0.7+1.7-0.8+1.9-0.9+2.1-1.1+2.4-1.2+2.7-1.3

14、+3.0-1.51.21.25.010+1.4-0.6+1.5-0.7+1.7-0.8+1.9-0.9+2.1-1.1+2.4-1.2+2.7-1.3+3.0-1.5+3.3-1.71.41.41020+1.5-0.7+1.7-0.8+1.9-0.9+2.1-1.1+2.4-1.2+2.7-1.3+3.0-1.5+3.3-1.7+3.8-1.81.61.72050+1.7-0.8+1.9-0.9+2.1-1.1+2.4-1.2+2.7-1.3+3.0-1.5+3.3-1.7+3.8-1.8+4.2-2.11.82.050120+1.9-0.9+2.1-1.1+2.4-1.2+2.7-1.3+3

15、.0-1.5+3.3-1.7+3.8-1.8+4.2-2.1+4.7-2.32.02.4120250+2.1-1.1+2.4-1.2+2.7-1.3+3.0-1.5+3.3-1.7+3.8-1.8+4.2-2.1+4.7-2.3+5.3-2.72.42.8 +2.4-1.2+2.7-1.3+3.0-1.5+3.3-1.7+3.8-1.8+4.2-2.1+4.7-2.3+5.3-2.7+6.0-3.0 +2.7-1.3+3.0-1.5+3.3-1.7+3.8-1.8+4.2-2.1+4.7-2.3+5.3-2.7+6.0-3.0+6.5-3.5 +3.3-1.7+3

16、.8-1.8+4.2-2.1+4.7-2.3+5.3-2.7+6.0-3.0+6.5-3.5+7.0-3.0  +4.2-2.1+4.7-2.3+5.3-2.7+6.0-3.0+6.5-3.5+7.5-3.5+8.0-4.0  +4.7-2.3+5.3-2.7+6.0-3.0+6.5-3.5+7.5-3.5+8.0-4.0+9.2-4.4注：锻件高度台阶尺寸公差，按±1/2的比例分配。内表面尺寸公差，正负符号与表中相反。例：当锻件重量为6kg，材质系数M1，锻件复杂系数S2，锻件尺寸160，平直分模线时各类公差查法。表4  

17、 模锻件的长度、宽度、高度公差及错差、残留飞边量（精密级）（JB3834-85）  同轴度错差(mm)横向残留飞边(mm)分模线锻件重量(kg)锻件材质系数M1 M2 锻件形状复杂系数锻 件 轮 廓 尺 寸(mm)平直对称落差不对称大于030801201803155008001250S1  S2  S3  S4至308012018031550080012502500大于至公    差0.30.300.4+0.5-0.2+0.5-0.3+0.6-0.3+0.7-0.3+0.8-0.40.40.40.41.0+0.5-0.3+0

18、.6-0.3+0.7-0.3+0.8-0.4+0.9-0.5+1.1-0.50.50.51.01.8+0.6-0.3+0.7-0.3+0.8-0.4+0.9-0.5+1.1-0.5+1.2-0.6+1.3-0.70.60.61.83.2+0.7-0.3+0.8-0.4+0.9-0.5+1.1-0.5+1.2-0.6+1.3-0.7+1.5-0.7+1.7-0.80.70.73.25.0+0.8-0.4+0.9-0.5+1.1-0.5+1.2-0.6+1.3-0.7+1.5-0.7+1.7-0.8+1.9-0.9+2.1-1.10.80.85.010+0.9-0.5+1.1-0.5+1.2-0.

19、6+1.3-0.7+1.5-0.7+1.7-0.8+1.9-0.9+2.1-1.1+2.4-1.21.01.01020+1.1-0.5+1.2-0.6+1.3-0.7+1.5-0.7+1.7-0.8+1.9-0.9+2.1-1.1+2.4-1.2+2.7-1.31.21.22050+1.2-0.6+1.3-0.7+1.5-0.7+1.7-0.8+1.9-0.9+2.1-1.1+2.4-1.2+2.7-1.3+3.0-1.51.21.250120+1.3-0.7+1.5-0.7+1.7-0.8+1.9-0.9+2.1-1.1+2.4-1.2+2.7-1.3+3.0-1.5+3.3-1.71.41

20、.4120250+1.5-0.7+1.7-0.8+1.9-0.9+2.1-1.1+2.4-1.2+2.7-1.3+3.0-1.5+3.3-1.7+3.5-2.01.41.7 +1.7-0.8+1.9-0.9+2.1-1.1+2.4-1.2+2.7-1.3+3.0-1.5+3.3-1.7+3.5-2.0+4.0-2.4 +1.9-0.9+2.1-1.1+2.4-1.2+2.7-1.3+3.0-1.5+3.3-1.7+3.5-2.0+4.0-2.0+4.5-2.5+2.1-1.1+2.4-1.2+2.7-1.3+3.0-1.5+3.3-1.7+3.5-2.0+4.0-2.0+4

21、.5-2.5+5.0-3.0+2.4-1.2+2.7-1.3+3.0-1.5+3.3-1.7+3.5-2.0+4.0-2.0+4.5-2.5+5.0-3.0+5.0-3.5+3.0-1.5+3.3-1.7+3.5-2.0+4.0-2.0+4.5-2.5+5.0-3.0+5.0-3.5+5.5-3.5注：1.锻件的高度台阶尺寸公差按±1/2比例分配，锻件内表面尺寸公差正负符号与表中相反。    2.本表不适用平锻机上生产的锻件。例：当锻件重量3kg材质系数为M1，复杂系数为S3，尺寸为120，平分模线时各类公差查法。表5  模锻件的厚度公差及顶料

22、杆压痕公差（普通级）（JB3834-85）顶料杆压痕(mm)锻件质量(mm)锻件材质系数M1 M2锻件形状复杂系数锻 件 厚 度 尺 寸(mm)大于018305080120180S1  S2  S3  S4至18305080120180315大于至公  差-0.8/+0.400.4+0.8-0.2+0.8-0.3+0.9-0.3+1.0-0.4+1.2-0.4+1.4-0.4+1.5-0.5-1.0/+0.50.41.0+0.8-0.3+0.9-0.3+1.0-0.4+1.2-0.4+1.4-0.4+1.5-0.5+1.7-0.5-1.2/+0.61.0

23、1.8+0.9-0.3+1.0-0.4+1.2-0.4+1.4-0.4+1.5-0.5+1.7-0.5+2.0-0.5-1.5/+0.81.83.2+1.0-0.4+1.2-0.4+1.4-0.4+1.5-0.5+1.7-0.5+2.0-0.5+2.1-0.7-1.8/+0.93.25.0+1.2-0.4+1.4-0.4+1.5-0.5+1.7-0.5+2.0-0.5+2.1-0.7+2.4-0.8-2.2/+1.25.010+1.4-0.4+1.5-0.5+1.7-0.5+2.0-0.5+2.1-0.7+2.4-0.8+2.7-0.9-2.8/+1.51020+1.5-0.5+1.7-0.5

24、+2.0-0.5+2.1-0.7+2.4-0.8+2.7-0.9+3.0-1.0-3.5/+2.02050+1.7-0.5+2.0-0.5+2.1-0.7+2.4-0.8+2.7-0.9+3.0-1.0+3.4-1.1-4.5/+2.550120+2.0-0.5+2.1-0.7+2.4-0.8+2.7-0.9+3.0-1.0+3.4-1.1+3.8-1.2-6.0/+3.0120250+2.1-0.7+2.4-0.8+2.7-0.9+3.0-1.0+3.4-1.1+3.8-1.2+4.2-1.4   +2.4-0.8+2.7-0.9+3.0-1.0+3.4-1.1

25、+3.8-1.2+4.2-1.4+4.8-1.5 +2.7-0.9+3.0-1.0+3.4-1.1+3.8-1.2+4.2-1.4+4.8-1.5+5.3-1.7+3.0-1.0+3.4-1.1+3.8-1.2+4.2-1.4+4.8-1.5+5.3-1.7+6.0-2.0+3.4-1.1+3.8-1.2+4.2-1.4+4.8-1.5+5.3-1.7+6.0-2.0+6.8-2.2+3.8-1.2+4.2-1.4+4.8-1.5+5.3-1.7+6.0-2.0+6.8-2.2+7.5-2.5+4.2-1.4+4.8-1.5+5.3-1.7+6.0-2.0+6.8-2.2+7.5-2

26、.5+8.3-2.1例：当锻件重量3kg，材质系数为M1，锻件复杂系数为S3。锻件最大厚度尺寸为45，油炉加热时各类公差查法。        表6  模锻件的厚度公差及顶料杆压痕公差（精密级）（JB3834-85）顶料杆压痕(mm)锻件质量(mm)锻件材质系数M1M2锻件形状复杂系数锻 件 厚 度 尺 寸(mm)大于018305080120180S1  S2  S3  S4至18305080120180315大于至公  差-0.6/+0.300.4+0.5-0.1+0.6-0

27、.2+0.7-0.2+0.8-0.2+0.9-0.3+1.0-0.4+1.2-0.4-0.8/+0.40.41.0+0.6-0.2+0.7-0.2+0.8-0.2+0.9-0.3+1.0-0.4+1.2-0.4+1.4-0.4-1.0/+0.51.01.8+0.7-0.2+0.8-0.2+0.9-0.3+1.0-0.4+1.2-0.4+1.4-0.4+1.5-0.5-1.2/+0.61.83.2+0.8-0.2+0.9-0.3+1.0-0.4+1.2-0.4+1.4-0.4+1.5-0.5+1.7-0.5-1.6/+0.83.25.0+0.9-0.3+1.0-0.4+1.2-0.4+1.4-0

28、.4+1.5-0.5+1.7-0.5+2.0-0.5-1.8/+1.05.010+1.0-0.4+1.2-0.4+1.5-0.5+1.5-0.5+1.7-0.5+2.0-0.5+2.1-0.7-2.2/+1.21020+1.2-0.4+1.4-0.4+1.7-0.5+1.7-0.5+2.0-0.5+2.1-0.7+2.4-0.8-2.8/+1.52050+1.4-0.4+1.5-0.5+2.0-0.5+2.0-0.5+2.1-0.7+2.4-0.8+2.7-0.9-3.5/+2.050120+1.5-0.5+1.7-0.5+2.1-0.7+2.1-0.7+2.4-0.8+2.7-0.9+3.0

29、-1.0-4.5/+2.0120250+1.7-0.5+2.0-0.5+2.4-0.8+2.4-0.8+2.7-0.9+3.0-1.0+3.4-1.1   +2.0-0.5+2.1-0.7+2.7-0.9+2.7-0.9+3.0-1.0+3.4-1.1+3.8-1.2 +2.1-0.7+2.4-0.8+3.0-1.0+3.0-1.0+3.4-1.1+3.8-1.2+4.2-1.4+2.4-0.8+2.7-0.9+3.4-1.1+3.4-1.1+3.8-1.2+4.2-1.4+4.8-1.5+2.7-0.9+3.0-1.0+4.8-1.2+3.8-1.2+

30、4.2-1.4+4.8-1.5+5.3-1.7+3.0-1.0+3.4-1.1+4.2-1.4+4.2-1.4+4.8-1.5+5.3-1.7+6.0-2.0+3.4-1.1+3.8-1.2+-+4.8-1.5+5.3-1.7+6.0-2.0 注：本表不适用于平锻机生产的锻件。例：当锻件重量3kg，材质系数为M1，锻件复杂系数为S3，锻件最大厚度尺寸为45，中频感应加热时各类公差查法。表8  模锻件的直线度、平面度公差（加工表面）（JB3834-85）锻  件  轮  廓  尺  寸  直  线 

31、; 度、 平  面  度  公  差  （mm）轮廓尺寸大于至030308080120120180180250250315315400400500500630630800800100010001250125016001600200020002500正火锻件     1调质锻件     2锻件精度普通级0.60.70.81.01.11.21.41.61.82.02.22.52.83.2精密级0.40.50.60.70.70.81.91.01.11.21.41.61.8

32、2.0注：1.对带有落差和弯曲的锻件，直线度和平面度不能采用本表数值，应适当放宽或由供需双方协协商确定。    2.精密级不适用平锻件。例：当锻件长度240mm，该零件是调质锻件时，直线度和平面度普通级为1.2mm，精密级0.8mm表9  模锻件的中心距尺寸公差（JB3834-85）锻  件  轮  廓  尺  寸  直  线  度、 平  面  度  公  差  （mm）中心距尺寸大于至0303080801201201801

33、80250250315315400400500500630630800800100010001250125016001600200020002500一般锻件           N1有一边校正或压印工序 N2同时校正和压印工序   N3锻件精度普通级±0.3±0.4±0.5±0.6±0.8±1.0±1.2±1.6±2.0±2.5±3.2±4.0±5

34、.0±6.0精密级±0.25±0.3±0.4±0.5±0.6±0.8±1.0±1.2±1.6±2.0±2.5±3.2±4.0±5.0注：本表适用于热模锻压力机，模锻锤，平锻机及螺旋压力机上生产的模锻件，但精密级不适用于锻件。例：当锻件长度尺寸300mm、该零件只有一道校正压印工序，其中心距尺寸普通级公差±1mm精密级±0.8mm。   平锻件在凹模内成形的镦锻部分所有直径公差将采用与最大直径相同的

35、公差值。   锻件公差，若属外表面尺寸A（见图8），其上下偏差的分配同表3，表4所列+2/3和-1/3；若属内表面尺寸B，其上下偏差按+1/3和-2/3分配；若为中心到边缘的尺寸C，其上下偏差按总公差值的±1/2分配。 图8  锻件尺寸种类2厚度公差   厚度公差是指跨越分模面的厚度尺寸的公差（见图7a中尺寸h），锻件所有的厚度尺寸公差应是一致的。其公差可按锻件的最大厚度尺寸在表5或表6中查得。   平锻件的厚度尺寸是指从凸模越过分模线到凹模间的尺寸h（见图7c）。其尺寸公差

36、在表5中查得。上、下偏差按+3/4和-1/4比例分配，也可只给上偏差。如法兰盘一侧有较高的凸出部分（P1.5d0），其全厚度尺寸公差应以Hmax全长厚度作为计算依据（见图7d），在法兰两侧均有较高凸台时，则用其中较大直径尺寸作为厚度的计算依据，在表5中查得。3直线度与平面度公差   直线度公差是零件的理论中心线与实际中心线之间的允许偏差值。   平面度公差是零件的理论平面与实际平面的允许偏差值。   锻件非加工面的直线度公差由表7查得。   锻件加工表面的直线度和平面度公差由

37、表8查得。4中心距尺寸公差   中心距尺寸公差仅适用于平面直线分模，并在同一块模具内的中心距尺寸（见图9）。 图9  平面直线分模锻件中心距表7   非加工表面直线度（JB3834-85）L直线度（不大于）大 于至01200.71202501.12504001.44006301.863010002.21000 0.22%注：对中心线不是直线的锻件不采用本表数值，应适当加大。    其数值由表9查得。    具有弯曲轴线的锻件（见图10）不能采用表9数值，可参用表3、表4公差值对称公布，或由供需双方协商确定。 图10   具有弯曲轴线锻件中心距5同轴度公差（）   平锻件的同