机械加工残余应力产生的原因

残余应力是指去掉外力后，物体内存在应力的现象。已加工表面产生残余应力的原因：

一、机械应力的作用

切削层的一部分厚度受刃口钝圆部分的挤压，成为已加工表面变质层，使表面层产生压缩应力。切削后，内部材料趋于弹性恢复，受表层的阻碍，表层产生拉应力；与此同时，后刀面与已加工间产生很大磨擦，使表层产生拉应力；切削后则表层呈压应力。机械应力引起的残余应力，在表层究竟是压应力，还是拉应力，取决于前、后刀面对已加工表面形成变形的大小。

二、切削热的作用

切削热使表层温度升高、体积膨胀，由于时间短而传热慢，因而内层温度低、阻碍表面膨胀，致使表层产生压应力；切削后，表层散热快而收缩，而内部散热慢阻碍表层收缩，使表层受拉应力。

三、相变引起的体积变化

切削温度600-800摄氏度。碳钢在720摄氏度时，就会发生相变形成奥氏体，冷却后变为马氏体。马氏体的体积比奥氏体的体积大，表层的体积膨胀，受里层阻碍使表层呈压应力状态。当切削淬火钢时，若表面退火，马氏体转变为托氏体或索氏体，使表层体积缩小，表层会呈拉应力状态。

已加工表面，最后呈那种状态，是各种因素综合作用的结果。一般说，表面呈压应力有利，而拉应力不利。