对零件的表面加工余量进行切削或者磨削，除去余量，达成尺寸精度、几何公差、表面粗糙度等要求的过程中，切削或者磨削工具直接接触被加工材料的表面，施加切削力量把多余的材料切断的同时，由于挤压和摩擦发热，材料表面发生应力和变形及热影响，形成加工变质层，不仅发生弹性变形，还产生一部分塑性变形，在材料中留下残余应力。
残余应力的大小和方向，根据使用工具和切削条件等的不同而不同，一般的残余应力存在于加工变质层之中，从这个意义上来说，残余应力只存在于表层的有限区域。
根据所用的刀具不同，切削时留下的残余应力也不同。铣刀切削的残余应力由切削方向来判定，有压缩应力存在；车刀切削时，多残留拉伸应力。车刀、铣刀和砂轮这些工具加工时，残余应力较大，加工变质层也较深；而抛光、珩磨、电解研磨，残余应力小，变质层也不深。
图3.49.1所示为切削速度与残余应力的关系，图中的曲线分别为在使用平刃车刀和圆刃车刀时的曲线。比较的结果是，圆刃车刀残余应力的发生量比较小。用刀具切削工件时，切削速度越大，留下的残余应力也就越大。平刃车刀切削时，在切削速度为80m/min左右残余应力有所增加，速度再增加时，残余应力呈水平曲线状态，不再增加，但在从比较低的切削速度上升到50m/min的阶段，残余应力急剧增加，呈陡峭曲线式上升。圆刃车刀的残余应力在从较低的切削速度上升到50m/min时，残余应力虽然增加较快，但速度再增加时，残余应力的增加就比较缓慢了。
图3.49.2所示为背吃刀量和残余应力的关系。对于平刃车刀来说，背吃刀量在0.2mm附近时残余应力快速增大，但在超过0.2mm以后，背吃刀量再增大，残余应力的增大也缓慢了。而对于圆刃车刀来说，残余应力与背吃刀量无关，一直保持在一个定值。
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图3.49.1 切削速度与残余应力的关系
图3.49.2 背吃刀量和残余应力的关系
比较图3.49.1和图3.49.2可以看到，平刃车刀切削时刀口宽接触的尺寸部，即使背吃刀量不大，残余应力仍然会很大。而如果背吃刀量增大时，残余应力就会显著增大；圆刃车刀切削时，背吃刀量对残余应力的影响甚少，切削速度提高以后，残余应力有缓慢的增长。从以上的比较得出结论，欲提高生产效率而降低残余应力，应该使用圆刃车刀，增大背吃刀量，进行高速切削。
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