機械加工殘餘應力產生的原因

殘餘應力是指去掉外力後，物體內存在應力的現象。已加工表面產生殘餘應力的原因：

一、機械應力的作用

切削層的一部分厚度受刃口鈍圓部分的擠壓，成爲已加工表面變質層，使表面層產生壓縮應力。切削後，內部材料趨於彈性恢復，受表層的阻礙，表層產生拉應力；與此同時，後刀面與已加工間產生很大磨擦，使表層產生拉應力；切削後則表層呈壓應力。機械應力引起的殘餘應力，在表層究竟是壓應力，還是拉應力，取決於前、後刀面對已加工表面形成變形的大小。

二、切削熱的作用

切削熱使表層溫度升高、體積膨脹，由於時間短而傳熱慢，因而內層溫度低、阻礙表面膨脹，致使表層產生壓應力；切削後，表層散熱快而收縮，而內部散熱慢阻礙表層收縮，使表層受拉應力。

三、相變引起的體積變化

切削溫度600-800攝氏度。碳鋼在720攝氏度時，就會發生相變形成奧氏體，冷卻後變爲馬氏體。馬氏體的體積比奧氏體的體積大，表層的體積膨脹，受裡層阻礙使表層呈壓應力狀態。當切削淬火鋼時，若表面退火，馬氏體轉變爲託氏體或索氏體，使表層體積縮小，表層會呈拉應力狀態。

已加工表面，最後呈那種狀態，是各種因素綜合作用的結果。一般說，表面呈壓應力有利，而拉應力不利。