影响表面金属残余应力的因素及控制措施

　　影响表层金属残余应力的主要因素有刀具几何参数及磨损，切削用量和工件材料等。
　　 刀具几何参数
　　刀具几何参数中对残余应力影响最大的是刀具前角。图4.68给出了硬质合金刀具切削45钢时，刀具前角γo对残余应力的影响规律。当γo由正变为负时，表层残余拉应力逐渐减小。这是因为γo减小，rn增大，刀具对加工表面的挤压与摩擦作用加大，从而使残余拉应力减小；当γo为较大负值且切削用量合适时，甚至可得到残余压应力。
　　刀具磨损
　　刀具后刀面磨损VB值增大，使后刀面与加工表面摩擦增大，也使切削温度升高，从而由热应力引起的残余应力的影响增强，使加工表面呈残余拉应力，同时使残余拉应力层深度加大（见图4.69）。
　　工件材料
　　工件材料塑性越大，切削加工后产生的残余拉应力越大，如：工业纯铁、奥氏体不锈钢等。切削灰铸铁等脆性材料时，加工表面易产生残余压应力，原因在于刀具的后刀面挤压与摩擦使得表面产生拉伸变形，待与刀具后刀面脱离接触后在里层的弹性恢复作用下，使得表层呈残余压应力。
　　切削用量
　　切削用量三要素中的切削速度vc和进给量f对残余应力的影响较大。因为vc增加，切削温度升高，此时由切削温度引起的热应力逐渐起主导作用，故随着vc增加，残余应力将增大，但残余应力层深度减小。进给量f增加，残余拉应力增大，但压应力将向里层移动。背吃刀量ap对残余应力的影响不显著。