表面殘余應(yīng)力

表面殘余應(yīng)力格馬辛、、。

依據(jù)剩余應(yīng)力的相互影響范圍大小可將剩余應(yīng)力分為宏觀剩余應(yīng)力和微觀剩余應(yīng)力。

,將微觀剩余應(yīng)力劃歸為其次類、第三類剩余應(yīng)力。

第一類剩余應(yīng)力稱為宏觀剩余應(yīng)力它在資料較大范圍內(nèi)也許多晶粒范圍內(nèi)存在并保持均衡,在多個連續(xù)晶體范圍內(nèi)保持常數(shù),它的大小、方向和性質(zhì)可用切削加工表面剩余應(yīng)力討論的現(xiàn)狀與進展平常的物理或機械方法進行丈量。

假如第一類剩余應(yīng)力所產(chǎn)生的力或力矩的均衡狀態(tài)遇到損壞,將致使構(gòu)件宏觀尺寸的變化。

平常由于切削加工產(chǎn)生的剩余應(yīng)力是指宏觀剩余應(yīng)力。

依據(jù)加工剩余應(yīng)力的性質(zhì)不一樣,可分為剩余拉應(yīng)力和剩余壓應(yīng)力,應(yīng)力的大小隨表層的深度而變化。

其次類剩余應(yīng)力稱為微觀構(gòu)造應(yīng)力,它存在于晶粒尺度內(nèi)并且保持均衡,在一個或幾個晶粒的部分范圍內(nèi)保持平均。

假如其次類剩余應(yīng)力均衡狀態(tài)獵取轉(zhuǎn)變,也會造成宏觀尺寸的變化。

第三類剩余應(yīng)力稱晶內(nèi)亞構(gòu)造應(yīng)力標志為σⅢ它是在晶粒若干個原子范圍內(nèi)存在并在晶粒的小部分內(nèi)保持均衡,在晶體亞構(gòu)造范圍內(nèi)大小不平均。

第三類剩余應(yīng)力均衡狀態(tài)的損壞,不會惹起宏觀尺寸的變化。

在大部分狀況下,宏觀剩余應(yīng)力與微觀剩余應(yīng)力老是同時存在的,產(chǎn)生第一類剩余應(yīng)力的加工過程肯定伴隨其次、第三類剩余應(yīng)力的產(chǎn)生。

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金屬資料遇到***的作用此后,開頭產(chǎn)生彈性變形;雖著***持續(xù)切入,金屬內(nèi)部的應(yīng)力、應(yīng)變持續(xù)加大,當(dāng)達到資料的折服點時,開頭產(chǎn)生塑性變形,并使金屬晶格產(chǎn)生滑移;***再持續(xù)行進,應(yīng)力從而達到資料的斷裂強度,便會產(chǎn)生擠裂。

,塑性金屬切削過程中切屑的形成過程就是切削層金屬的變形過程。

切削層的金屬變形也許區(qū)分為三個變形區(qū):第一變形區(qū)剪切滑移、其次變形區(qū)纖維化、第三變形區(qū)纖維化與加工硬化。

近切削刃處切削層內(nèi)產(chǎn)生的塑性變形區(qū)金屬的剪切滑移變形切削層受***的作用,經(jīng)過第一變形區(qū)的塑性變形后形成切屑。

切削層受***前刀面與切削刃的擠壓作用,使近切削刃處的金屬先產(chǎn)生彈性變形,既而塑性變形,并同時使金屬晶格產(chǎn)生滑移。

第一變形區(qū)就是形成切屑的變形區(qū),其變形特色是切削層產(chǎn)生剪切滑移變形。

其次變形區(qū)與前刀面接觸的切屑層產(chǎn)生的變形區(qū)內(nèi)金屬的擠壓磨擦變形經(jīng)過第一變形區(qū)后,形成的切屑要沿前刀面方向排出,還肯定戰(zhàn)勝***前刀面對切屑擠壓而產(chǎn)生的摩擦力。

此時將產(chǎn)生擠壓摩擦變形。

應(yīng)當(dāng)指出,第一變形區(qū)與其次變形區(qū)是相互關(guān)系的。

前刀面上的摩擦力大時,切屑排出不順,擠壓變形加劇,致使第一變形區(qū)的剪切滑移變形增大。

第三變形區(qū)近切削刃處已加工表面內(nèi)產(chǎn)生的變形區(qū)金屬的擠壓磨擦變形已加工表面遇到切削刃鈍圓部分和后刀面的擠壓摩擦,造成纖維化和加工硬化。

圖2切削過程切削加工表面剩余應(yīng)力的產(chǎn)活力理當(dāng)前,對于剩余應(yīng)力的產(chǎn)活力理,從理論上定量剖析還存在困難。

下邊僅從已加工表面形成過程的角度剖析剩余應(yīng)力的產(chǎn)活力理。

1機械應(yīng)力惹起的剩余應(yīng)力工件裝夾時,假如夾緊力過大,將會使工件發(fā)生塑性變形,從而使工件產(chǎn)生剩余應(yīng)力。

切削過程中,刀刃前面的工件資料遇到前刀面的擠壓,從而使將成為已加工表面層的金屬,在切削方向產(chǎn)生壓縮的塑性變形;而在與已加工表面垂直方向產(chǎn)生拉伸塑性變形;切削后遇到與之連成一體的里層未變形金屬的管制,從而產(chǎn)生剩余應(yīng)力。

在已加工表面形成過程中,***的后刀面與已加工表面產(chǎn)生很大的擠壓和摩擦,使表層金屬產(chǎn)生拉伸塑性變形,***走開后,里層金屬的彈性變形趨勢恢復(fù),但遇到表層金屬的管制,因此也產(chǎn)生剩余應(yīng)力。

2熱應(yīng)力惹起的剩余應(yīng)力切削時,由于激烈的塑性變形與摩擦,使已加工表面層的溫度很高;而里層溫度很低,形成不平均的溫度散布,所以,當(dāng)熱應(yīng)力超出資料的折服極限時,將使表層金屬產(chǎn)生壓縮變形,切削后冷卻至室溫時,表層金屬體積的縮短又遇到里層金屬的管制,因此產(chǎn)生剩余應(yīng)力。

3相變?nèi)瞧鸬氖Ｓ鄳?yīng)力切削時,若表層溫度大于相變溫度,則表層組織可能發(fā)生相變,由于各樣金相組織的體積不