影响薄壁件车削残余应力的因素

工件表面残余应力的性质和大小受很多因素的影响，分析影响薄壁件车削残余应力的因素，对于降低残余应力和优化切削过程是很重要。

1、工件材料的影响

工件材料自身状态及物理机械性能直接影响工件表面残余应力。塑性好的材料切削加工通常产生残余拉应力，而塑性差的材料则产生残余压应力。由于工件材料的具体初始应力状态不同，切削加工可使工件内残余应力值“*大”或“减小”。

对屈服*限大的工件材料，车削加工的残余应力比较大，而残余应力分布层深度较浅。这是由于车刀接触点前方区域的塑性凸出效应、车刀接触点以下区域的挤光效应及热应力综合作用的影响。此外，受工件材料自身屈服*限的限制，车削加工所产生的残余应力不可能大于工件材料塑性变形的应力*限而使工件材料向“强化”、“颈缩”方向发展。

2、工件材料的热处理状态

工件材料的热处理状态不同，硬度不同，抵抗塑性变形的能力不同，在同样车削条件下的弹性变形量也不同。硬度高，材料弹性变形量小；硬度低，材料弹性变形量大。由于工件深层金属的弹性回复不同，硬度低，车削加工残余应力小；硬度高，车削残余应力则大得多。同理，硬度高材料塑性变形层深较浅，车削加工后残余应力分布层深较浅；硬度低，材料塑性变形层深较深，车削残余应力分布层深也较深。

3、切削参数的影响

切削深度。不同切削深度对工件表面残余应力及其分布的影响不明显。这主要是由于切削深度的*大对切削温度和工件表面残留热塑性变形的影响不明显。可以说，切削深度对宏观的切削力有影响，但对工件表面残余应力的影响则比较小。

进给量。进给量*大对车削加工残余应力的影响显著。随着进给量的*大，切削温度升高、车削热塑性变形量*大，故车削加工残余应力呈明显*大趋势，且残余应力分布层也加深。

切削速度。随着切削速度的提高，工件表面残余应力呈显著*大趋势。切削速度提高的同时，在车刀作用下的切削层金属发生弹塑性变形，加上后刀面与工件表面、车刀与切屑摩擦产生的切削热，切削温度也不均匀地升高。尽管切削速度的提高使切削热在*短时间内产生并使温度升高，但切削底层的切削热向其内部的传导要滞后时间。因此，切削速度的提高使来不及向切削内部传导的切削热积聚在切削底层，这导致切削温度升高而产生较大的热塑性变形，对车削加工残余应力的产生起着重要作用。

刀具参数的影响。当*大刀具的前角、后角，减小刀尖的圆弧半径和切削刃的钝圆半径时，残余应力减小，达到的深度也减小。刀具的锋利性、后刀面的磨损或钝圆半径对残余应力的影响很大，其次是刀具前角。

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