二手加工中心——关于机床加工中心残余应力产生的原因分

　　二手加工中心导语：残余应力也称内应力，是指在没有外力作用下或去除外力后零件内存留的应力。加工中心机械零件在铸造、焊接、冷热加工等过程中，均保留了残余应力.并不断地释放出来，使其表面产生疲劳裂纹，降低零件的疲劳强度、抗腐蚀性能和使用寿命，还会使刚度差的零件发生变形而影响形状精度。因此，在零件加工制造过程中及使用之前，必须设法调整和消除残余应力。

　　残余应力产生的原因

　　残余应力的产生是一个非常复杂的力学过程，零件在制造过程中，将受到来自各种工艺因素的作用与影响，当这些因素消失之后，零件所受到的上述作用与影响不能随之完全消失，仍有部分残留在零件内，便产生了残余应力。残余应力的产生主要有以下三种

　　原因:

　　1、冷塑性变形引起的残余应力

　　在切削过程中，原来与切屑相连的表层金属产生相当大的、与切削方向相同的弹塑性变形，其中以刀具后刀面与已加工表面的挤压和摩擦产生的塑性变形最为突出，此时基体金属受到影响而处于弹性变形状态。当切屑切离后，基体金属趋向恢复，但受到已产生塑性变形的表层金属的限制，不能恢复到原状，使零件表面带有残余压应力而里层为残余拉应力，这就是冷塑性变形引起的残余应力。

　　2、热塑性变形引起的残余应力

　　切削时，由于强烈的塑性变形和摩擦作用，使已加工表面的温度很高，产生热膨胀，由于此时里层基体金属受温度的影响较小，从而使表层金属热膨胀受到限制而产生压应力。当切削温度超过材料弹性变形范围后，表层将产生热塑性变形。当切削过程结束后，已加工表面温度降至室温，金属弹性变形逐渐恢复，由于表层热塑性变形受到基体金属的限制，不能完全恢复，因此在表层塑性区产生了残余拉应力，基体金属中则产生与之平衡的压应力。切削温度越高，热塑性变形越大，残余拉应力也越大，有时甚至产生裂纹。

　　切削过程中的冷塑性变形与热塑性变形产生的残余应力方向相反，可相互抵消一部分。但因切削加工中冷塑性变形较大，热塑性变形较小，所以表面残余应力总体上表现为压应力。

　　3、金相组织变化引起的残余应力

　　切削时产生的高温会引表面层的金相组织变化，由于不同的金相组织有不同的密度，表面层体积也将随之发生变化。表面层体积膨胀时，由于受到基体的限制，所以产生压应力;反之，则产生拉应力。

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