工件内应力对生产的影响

图3⁃30 切去金属层时内应力的作用

a）零件产生均匀的内应力层 b）如同绳子拉紧的作用示意图 c）切除内应力层工件产生弯曲

材料内部存在的应力，称为内应力。

工件在毛坯制造（铸造、锻造、焊接、冲压等）切削加工和热处理时都会产生内应力。(www.xing528.com)

在铸造时，内应力是由于不均匀冷却时的收缩而引起的。利用锻压、冲压和弯曲等加工方法时，内应力主要是由于外力作用所引起的塑性变形不均匀而产生的。而热处理时内应力的形成，一方面是因为工件各部分在加热或冷却时具有温度差，另一方面是由于组织转化而造成的。

切削加工时所产生的内应力基本上都集中在工件的表面层中，可能是拉应力，也可能是压应力。这种应力是由切削用量、冷却情况和刀具几何形状等因素决定。

工件中的内应力原来是互相平衡的，在机械加工时由于受到切削力及温度、变形的影响，破坏了平衡状态，内应力就重新分布，因而工件将发生的变形。例如图3⁃30所示的零件，如果在厚度为h的一层存在应力，均匀地分布在这一层的截面上，如图3⁃30a所示，则这种应力的影响和沿工件长度方向用绳子拉紧的作用相同，如图3⁃30b所示。如果将有应力的金属层切除，即相当于把拉紧的绳子割断，于是力矩M消失，因而工件产生弯曲（弯曲方向如图3⁃30c所示）。

减少内应力的措施，除了合理地设计工件、采用适当的材料、改善毛坯的制造方法以外，在机械加工过程中还可以采用时效处理的方法。