影響薄壁件車削殘余應力的因素

工件表面殘余應力的性質(zhì)和大小受很多因素的影響，分析影響薄壁件車削殘余應力的因素，對于降低殘余應力和優(yōu)化切削過程是很重要。

1、工件材料的影響

工件材料自身狀態(tài)及物理機械性能直接影響工件表面殘余應力。塑性好的材料切削加工通常產(chǎn)生殘余拉應力，而塑性差的材料則產(chǎn)生殘余壓應力。由于工件材料的具體初始應力狀態(tài)不同，切削加工可使工件內(nèi)殘余應力值“*大”或“減小”。

對屈服*限大的工件材料，車削加工的殘余應力比較大，而殘余應力分布層深度較淺。這是由于車刀接觸點前方區(qū)域的塑性凸出效應、車刀接觸點以下區(qū)域的擠光效應及熱應力綜合作用的影響。此外，受工件材料自身屈服*限的限制，車削加工所產(chǎn)生的殘余應力不可能大于工件材料塑性變形的應力*限而使工件材料向“強化”、“頸縮”方向發(fā)展。

2、工件材料的熱處理狀態(tài)

工件材料的熱處理狀態(tài)不同，硬度不同，抵抗塑性變形的能力不同，在同樣車削條件下的彈性變形量也不同。硬度高，材料彈性變形量??；硬度低，材料彈性變形量大。由于工件深層金屬的彈性回復不同，硬度低，車削加工殘余應力小；硬度高，車削殘余應力則大得多。同理，硬度高材料塑性變形層深較淺，車削加工后殘余應力分布層深較淺；硬度低，材料塑性變形層深較深，車削殘余應力分布層深也較深。

3、切削參數(shù)的影響

切削深度。不同切削深度對工件表面殘余應力及其分布的影響不明顯。這主要是由于切削深度的*大對切削溫度和工件表面殘留熱塑性變形的影響不明顯?？梢哉f，切削深度對宏觀的切削力有影響，但對工件表面殘余應力的影響則比較小。

進給量。進給量*大對車削加工殘余應力的影響顯著。隨著進給量的*大，切削溫度升高、車削熱塑性變形量*大，故車削加工殘余應力呈明顯*大趨勢，且殘余應力分布層也加深。

切削速度。隨著切削速度的提高，工件表面殘余應力呈顯著*大趨勢。切削速度提高的同時，在車刀作用下的切削層金屬發(fā)生彈塑性變形，加上后刀面與工件表面、車刀與切屑摩擦產(chǎn)生的切削熱，切削溫度也不均勻地升高。盡管切削速度的提高使切削熱在*短時間內(nèi)產(chǎn)生并使溫度升高，但切削底層的切削熱向其內(nèi)部的傳導要滯后時間。因此，切削速度的提高使來不及向切削內(nèi)部傳導的切削熱積聚在切削底層，這導致切削溫度升高而產(chǎn)生較大的熱塑性變形，對車削加工殘余應力的產(chǎn)生起著重要作用。

刀具參數(shù)的影響。當*大刀具的前角、后角，減小刀尖的圓弧半徑和切削刃的鈍圓半徑時，殘余應力減小，達到的深度也減小。刀具的鋒利性、后刀面的磨損或鈍圓半徑對殘余應力的影響很大，其次是刀具前角。

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