车削残余应力的大小和分布会因车削条件和工件材料不同表现出不同的数值,残余应力不仅直接影响*件的加工精度等表面质量,而且影响*件的尺寸、稳定性、疲劳强度、抗腐蚀能力等。车削速度、车削深度、进给量均会对残余应力场产生影响。
进给量对车削残余应力场的影响
1)表面应力特征。进给量对环向残余应力的影响比对轴向应力的影响大的多。
2)表面拉应力层深度变化特征。随着进给量的*大,表面环向残余拉应力分布深度随之*大,进给量是控制工件表面质量的重要因素。
3)次表层压应力峰值特征。环向残余拉应力在表层迅速下降并转变为压应力,在深度出现压应力峰值,然后逐渐减小;轴向残余压应力峰值出现在距表面距离后缓慢降低。
4)残余应力场分布深度变化特征。在超过深度后,进给量的变化对车削应力场的分布深度影响不大,在单纯考虑机加工应力层深度而不关心表面拉应力大小情况下,可在允许的范围内适当*大进给量,从而提高生产效率。
车削速度对残余应力场的影响
1)表面应力特征。环向残余拉应力随着车削速度的提高而*大,轴向残余应力随之减小,且车削速度对环向应力的影响较大。
2)残余应力场分布深度变化特征。与进给量的影响相似,车削速度的变化对残余应力分布深度的影响甚小。
车削深度对残余应力场的影响
1)表面应力特征。随着车削深度的*大,环向残余拉应力减小,轴向残余压应力*大。
2)表面拉应力层深度变化特征。车削深度的变化对环向残余拉应力分布深度没有明显影响。
3)次表层压应力峰值特征。随着车削深度的*大压应力峰值位置有向表面移动的趋势,环向和轴向*大,达到*大值后缓慢降低。
4)残余应力场分布深度变化特征。随着车削深度*大,形成的车削残余应力层深度增加,车削深度对残余应力场分布深度有直接的影响。
车削残余应力分布的基本特征:环向为拉应力,轴向为压应力。次表层出现残余应力峰值,之后逐渐减小至材料本身的应力状态;
进给量和车削速度的变化主要影响车削表面残余应力,环向残余应力的大小随进给量或车削速度*大呈线性增长趋势;
车削深度对机加工残余应力场分布影响较大;
实际应用中应根据不同目的确定车削用量的选择方案:侧重减小表面残余拉应力时,要选取较小的进给量和车削速度;侧重较小的机加工应力分布层深度时,要选取小的车削速度。
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