切削加工表面残余应力研究综述

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1、专稿FEATURE切削加工表面残余应力研究综述LiteratureReviewofResidualStressontheSurfaceintheCutting西北工业大学现代设计与集成制造教育部重点实验室  王增强  刘超锋主要研究了切削加工过程中残余应力产生的机理，并对残余应力的测量方法以及残余应力的调整和消除手段进行了较为系统的阐述和比较，提出了在残余应力检测和消除领域的一些建议，为进一步研究提供参考和借鉴。DOI:10.16080/j.issn1671-833x.2015.06.026力因其直观性差和不易检测等因素的方法研究了残余应力对滚动接触[4]往往被人们忽视

2、。残余应力严重影疲劳强度的影响；董辉跃等研究了响构件的加工精度和尺寸稳定性、静材料去除过程中残余应力的重新分王增强[5]强度、疲劳强度和腐蚀开裂。特别是布及该过程所引起的工件变形；孙西北工业大学研究员，航空发动机CAD/CAM研究所副所长,现代设计与在承力件和转动件上，残余应力的存杰等基于理论计算和有限元模拟,集成制造技术教育部重点实验室副主在易导致突发性破坏且后果往往十研究了毛坯的初始残余应力对大型任。长期从事航空发动机整体叶盘五[6]分严重。因此，自20世纪50年代以整体结构件数控加工变形的影响；坐标数控加工技术、叶片无余量高效数来国内外技术人员花费了大量的精Hir

3、oyuki等研究了不同加工参数引控加工技术、涡轮叶片精铸模具CAD/CAM技术以及航空发动机信息化技术力研究残余应力的产生机理、检测手起的残余应力对零件疲劳强度的影的研究与应用。获国家科技进步二等奖[7]段、消除方法以及残余应力对构件的响，并且结合正交切削模型和刀尖1项，部级科技进步一等奖2项、二等奖[1]影响。圆角压痕模型建立了残余应力预测2项，发表学术论文30余篇。[8]Guo等通过试验的方法研究了模型；王立涛对于铣削加工航空框车削和磨削产生的不同性质的残余类整体结构件时的残余应力和变形[2]残余应力主要是由构件内部不应力对工件疲劳强度的影响；Seo机理进行了研究，

4、并将研究成果应用[9]均匀的塑性变形引起的。各种工程等通过试验和有限元模拟的方法揭于实际生产。材料和构件在毛坯的制备、零件的示了在车轮制造和火车刹车过程中在机械加工过程中残余应力的加工、热处理和装配的过程中都会引起的残余应力和火车车轮疲劳寿存在不仅影响零件的加工精度而且[3][10]产生不同程度的残余应力。残余应命之间的代数关系；Liu等用试验影响零件的使用性能和寿命。因26航空制造技术·2015年第6期专稿FEATURE此，充分了解残余应力产生的机理并F1+F2+F3=0。速零件表面裂纹的萌生和扩展，降低掌握残余应力测量和消除方法对于2 残余应力的分类零件的抗疲劳强度

5、、耐腐蚀性和尺寸充分利用残余应力的有益的一面，避（1）根据残余应力影响的程度稳定性等。而残余压应力则会在一免残余应力带来的危害以及改进加把残余应力分为宏观应力和微观应定程度上提高零件的抗疲劳强度和[14-15]工工艺，延长工件的使用寿命和确保力。1973年德国学者E.Macherauch耐腐蚀性。因此，研究如何使零安全生产是十分有意义的。进一步把宏观应力称为第一类残余件表面产生残余压应力的加工工艺本文主要研究了切削加工过程应力；把微观应力分为第二类和第三是非常有意义的。中残余应力产生的机理，并对残余应类残余应力。第一类残余应力存在力的测量方法以及残余应力的调整于材料的较

6、大范围或许多晶粒范围金属切削加工过程和残余和消除手段进行了较为系统的阐述内并且保持相互平衡，它的大小和方应力产生的机理和比较，提出了在残余应力检测和消向可以用常用的机械和物理方法进1 金属切削过程除领域的一些建议，为进一步研究提行检测。这种残余应力对于所加工在金属的切削过程中，切屑是被供参考和借鉴。的产品是否合格以及最终产品的性加工材料受到刀具前刀面的推挤而能能否达到设计要求等都会产生很沿剪切面剪切滑移形成的。在这个残余应力的定义和分类大的影响。因此，在实际生产过程中过程中，切削层金属会发生一系列的1 残余应力的定义所关注的残余应力一般指第一类残变形，同时产生大量的热。

7、通常把金残余应力是指在没有外力作用余应力。第二类残余应力是指存在属切削的变形过程分为3个变形区[16]于物体时，物体内部保持平衡的应于晶粒范围内的残余应力。第三类来研究（图2）。力。在没有外力的作用下，物体内部残余应力是指存在于晶粒内部的粒第一变形区集中在刀尖与工件[11-13]保持平衡的应力称为固有应力，残余子之间的晶内应力。接触的前端。在这个变形区内，随着[11]应力是固有应力的一种。（2）根据残余应力产生的原因，刀具和工件的相对运动，切削层的金现在用一个简单的例子说明残把宏观应力相对应地叫做体积应力；属在达到材料的屈服强度之后就开[