什么是鎢鋼圓刀片的殘余應力?
在外力去除以后,零件內(nèi)部所殘存的應力叫做殘余應力.由于外力為零,所以零件內(nèi)各部分的殘余應力必然保持平衡.
已加工表面層常有殘余應力.殘余應力可能是殘余張應力,也可能是殘余壓應力.殘余張應力會降低零件的疲勞強度,有時甚至會使零件表面產(chǎn)生微裂紋,雖然壓應力能提高零件的疲勞強度,但是切削加工所得的殘余應力卻往往是張應力.而且各部分的殘余應力由于分布不均,會使工件發(fā)生變形(工藝上叫做殘余變形),影響零件的形狀和尺寸精度。因此,應盡量避免零件表面產(chǎn)生殘余應力.
產(chǎn)生殘余應力的原因有以下幾個方面:
1.熱塑變形效應
切削時,由于接近鎢鋼圓刀片刃口處金屬層處在擠裂和切離過程中,切屑對已加工表面有拉伸作用,鎢鋼圓刀刀具后面對已加工表面有摩擦作用,這些都將使已加工表面產(chǎn)生塑性變形。而這些塑性變形都是在受熱之后的熱膨脹狀態(tài)下發(fā)生的。已加工表面表層的溫度較高,深處的溫度較低。切削過后,表層和里層的溫度都下降到相同的數(shù)值(室溫),因此,表層收縮量大,里層收縮妞小,表層收縮受里層牽制,因而表層存在張應力,里層存在壓應力。
2.里層金屬的彈性恢復.
巳加工表面形成時,表層金屬的塑性變形過程是在里層金屬處于彈性變形狀態(tài)下進行的.已加工表面形成之后,因鎢鋼圓刀刀具作用力消失,彈性變形趨向恢復,一但受到表層金屬的牽制,結果在表層產(chǎn)生應力.如果里層的彈性變形是壓縮變形,則表層受張應力.如果里層的彈性變形是拉伸變形,則表層受壓應力.
3.表層金屬的相變作用
在高速切削時,由于工件和鎢鋼圓刀片摩擦面間的溫度較高(600--800攝氏度)>表層金屬有可能發(fā)生相變〔碳鋼相變溫度為720攝氏度)而形成奧氏體,冷卻后變?yōu)轳R氏體。而馬氏休的休積比奧氏體大,.因而表層金屬膨脹,但受到里層金屬的本制.結果使表層出現(xiàn)壓應力,具層產(chǎn)生張應力。
已加工表面存在的殘余應力是上述各種原因導致的殘余應力的總和。因此已加工表面的殘余應力究競是張應力還是壓應力,取決于上述各因素中誰起主導作用。 |