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标题: 机加工内应力问题 [打印本页]
作者: 不懂的太多xx    时间: 2015-9-9 11:35
标题: 机加工内应力问题
床子加工的时候，会产生内应力，这个内应力只是存在于表面？还是零件内部也会产生内应力？请教，以车缸套为例，原材料是棒料，工艺1：粗车、去应力退火、精车、去应力退火、磨；工艺2：粗车、放半小时待温度降下去精车、放半小时温度降下去磨。这两种工艺会有什么不同？
& N. r+ o/ U$ \5 i+ @) G' K+ z如果应力只存在表面，是不是意味着两种工艺做出来的精度是一样的。第二种是一个老车工这么说的。
作者: 不懂的太多xx    时间: 2015-9-9 11:58
自顶，等大神解惑。
作者: 寂静天花板    时间: 2015-9-9 11:59
[attach]364255[/attach]- l" W1 h& C" e! X3 n; Z: D
基本概念这东西，还是看书比较好，自己瞎琢磨，只能得出可笑结论
作者: sfxk    时间: 2015-9-9 12:18
作者: 781995655    时间: 2015-9-9 12:49
内力平衡的物体，它变形就会很小，或者说不会变形。
2 X) e3 G/ v/ M  R, c; o4 t
3 i' c" w4 \! b8 |. }原材料，不同的成型方法，会有不同的内应力。比如有些锻打成型的，还未进行粗加工，它就先调质处理哈。9 C# G0 O7 J. t8 y3 Y
切削，也会带来内应力的不平衡的，称为加工应力，一般切削量和应力大小成正比。所以切削后要去回火处理。老师傅的办法，对消除内应力有一定帮助，但还不够，主要是温度和保温时间不够。精度高的，还是拿去回火，在300度左右的温度下几小时后空冷。
7 ~+ q, M+ ^$ Q7 p
作者: xjf1020080003    时间: 2015-9-9 13:19
其实你说了这么多还不如发个图看看必威APP精装版下载有哪位大侠给你意见。这么东西怎么做，毕竟机械加工材质，热处理。都不一样啊。2 d% r" E" @7 S3 ~/ H9 u
0 h  y( ?! ~" Q% m# b- e
作者: 绝对01度    时间: 2015-9-9 13:23
我觉得可以把两种方法综合一下，粗车吃刀比较大，形成的内应力大，可以去做退火，精车不会产生多少内应力，简单做一会儿时效就行。
作者: 不懂的太多xx    时间: 2015-9-9 14:17
寂静天花板 发表于 2015-9-9 11:59 & j( }" m9 y+ G/ E# \
基本概念这东西，还是看书比较好，自己瞎琢磨，只能得出可笑结论
: X  K9 E1 B* d0 N
我问的好像不是这种基本概念哎，这段话我也看不出我问题的答案。你理解透了，就给解释解释呗。就车削来说，对材料产生的内应力的分布方式是怎样的？对于特定的车削进给量来说，产生的内应力与车削面的垂直纵深距离的关系是怎样的？3 p# H9 C9 F: P) n# ?+ j- `4 N
是不是只是存在表面一层？) o4 M9 J# ~- B# l9 y3 v% f
还是会沿着纵深距离变化？变化关系是怎样的？能不能给出一个直观的关系图？
作者: 不懂的太多xx    时间: 2015-9-9 14:31
781995655 发表于 2015-9-9 12:49 6 g5 Q% J" N- x
内力平衡的物体，它变形就会很小，或者说不会变形。+ s- R  [$ ?# ~& w$ C

) H' L- F5 S1 u7 [: Y5 ^原材料，不同的成型方法，会有不同的内应力。比如有 ...

  I7 Q% M5 q$ [8 `- Y: ]* _2 ]可能我没说清楚，老师傅说的方法中间放半小时，他是为了让粗车之后的零件冷却，防止因为热涨引起的加工误差。他说的方式算是粗车、精车、磨。中间也不夹带时效。- c, [* N& }. X+ D1 T
我是想如果这两种方式正确的话，那么机加产生的应力只存在表面。粗车之后表面有应力，精车把这部分表面去掉，取而代之的是精车留下的表面，精车切削量小，所以精车留下的表面要比粗车留下的表面应力小，后面再用磨留下的更小的表面来代替精车留下的表面。这样的话，最后是磨留下的更小的表面。
4 v& H5 Q0 {  G' j第二种，粗车之后表面有应力，去应力退火后，应力变小，零件发生变形；然后精车，精车后表面有应力，去应力退火后，应力变小，零件再发生变形；最后磨，磨后表面有应力，但后面没有热处理。这样的话，最后还是磨留下的更小的表面。
4 s" E9 m; G! G3 }2 F1 _) {# Q都是磨留下的更小的表面，那最后的精度应该是一样的吧。  ^) e/ c" H: p: {+ z
以上都是建立在机加应力存在表面的基础上的想法。) b9 I, g  i; ?% Q

. _. l1 Z! @# n$ ~不知我表述清楚我的想法没有，还请解惑。看我中间哪里有错误想法。
3 L/ \) s+ @# ^1 {/ w7 c  m
作者: 不懂的太多xx    时间: 2015-9-9 14:34
xjf1020080003 发表于 2015-9-9 13:19 1 M, |6 g' t$ a5 s
其实你说了这么多还不如发个图看看必威APP精装版下载有哪位大侠给你意见。这么东西怎么做，毕竟机械加工材质，热处理。都 ...
4 a5 K0 b1 h( c) D
木有图纸，这只是跟单位老车工聊天，他这个方法让我做了个对比，之后就脑子里面就有这么个问题。
6 J, O6 D9 Z! {7 v& j( i4 a" Y3 ?可能像你说的，有图纸的话可能就好说了。
作者: 不懂的太多xx    时间: 2015-9-9 14:36
绝对01度 发表于 2015-9-9 13:23 & l5 x" g. V( _) I
我觉得可以把两种方法综合一下，粗车吃刀比较大，形成的内应力大，可以去做退火，精车不会产生多少内应力， ...
; A, w, i( k/ T4 D3 V1 v9 {
我之前没表达我的想法，还请看看下下层楼我的描述，给解释解释。* X0 q4 ]8 D2 L: K
作者: 781995655    时间: 2015-9-9 15:16
不懂的太多xx 发表于 2015-9-9 14:31
0 z) D4 Y& w! o! c! s9 O可能我没说清楚，老师傅说的方法中间放半小时，他是为了让粗车之后的零件冷却，防止因为热涨引起的加工误 ...

; l- \' ?" C& T) F不会只存在于表层。其内部肯定也可能存在的。
  H9 G! S" u% e8 S/ E+ |7 U4 G7 R! d/ `
就是一个概率的问题。1 @& {" z/ L' }) S5 F
也许切削一点都没有产生应力（可能性小，但是也可能存在的）；4 d+ u) j) \* T* T! H# e" @- w) J8 G
也许应力全在表层；
# a( h7 R5 q4 k# W5 ?也许应力全在内部；1 W. v% p& j' k2 y" u4 l3 ]) l
也许应力内部大，表层小；' ?  R; N' T2 {6 y4 S' Q. f
也许应力表层大，内部小（这种概率应该最高）/ T* f! }3 C. m8 S7 \5 m
总之，切削产生的应力，是和材料内部组织的成分，均匀程度相关的对应于上面，材料的成分和均匀程度应该是：1 {0 t% J6 m, M" H: L; u! d+ Q
组织单一，均匀；2 {- `' L; {/ y+ O8 ~
内部组织单一均匀，外部组织多样化，且不均匀；  x% e5 c* \  `! H$ y7 B+ X7 a/ I
内部组织多样，不均匀，外部组织单一均匀。5 X+ O+ L( e9 M& M) M" Z
内部组织比外部多样且不均匀；# n* d8 Y7 v$ Q& }- h$ k7 j
外部组织比内部多样，且不均匀，或者内外部组织成分一样，均匀程度也一样。
) L6 l3 I2 I& W4 u/ V& A) W+ F2 A
) p1 ~9 w2 c1 m% j' q只有把他当作组织多样，不均匀的来处理。
% P/ \  W3 U* ^. P1 u5 H$ I6 }: n& E- m" l# w% }& ]
3 x' q; R8 a; u- B0 v( }: t
作者: 不懂的太多xx    时间: 2015-9-9 15:49
781995655 发表于 2015-9-9 15:16   G/ n6 y9 C4 e4 t
不会只存在于表层。其内部肯定也可能存在的。
4 t4 w& N/ j- @  R5 ?  x  }2 s
$ K! |! ^* h4 K& X5 M8 x就是一个概率的问题。

7 J+ m3 a; n) u/ y( \; k你的解释挺有道理。
4 _1 s: A+ A. @7 U6 p对于组织单一，均匀的材料来说，产生的残余应力表面应该是最大的，理论上来说残余应力的大小应该与和表面垂直的纵深距离成反比。
/ {2 u8 Y; @( g! P由于组织的多样性，材料的均匀性打乱了应力分布。8 u9 l! G- P' U
切削对棒料的挤压力，想象成棒料是由无数个半径不同的圆柱面叠加而成，内部应力的传递看成层与层之间的拉力，如果材料均匀的话，传递应该也是均匀的；不均匀的话，拉力就不是均匀的传递了。
; U* y6 V! x% v1 F" m  g看成是用手拉动一个很软的弹簧，离手进的变形大，离手越远变形越小。如果中间一段弹簧的弹性系数变大，中间就不足以产生变形，只是起到一个刚性传递的作用，这样反而内部的变形比中间大。2 Y1 T' O: `% z6 g& e
可不可以这样来理解和想象？! U' Y' z- s. Z! J  n

1 q! a+ X6 D% B2 L不同零件材料的组织多样性和均匀性都不同，所以工艺做法就针对中间的大数据而言，不包括两个极端。
0 h9 i, ?1 f) Z. K
作者: 美好生活001    时间: 2015-9-9 16:59
要求高的用第一种方法，
作者: 孤酒    时间: 2015-9-9 17:24
所谓加工应力，个人理解应该只是表面由于切削、挤压造成的应力，所以应该大部分存在于表面
/ F7 i: H1 v- a: ?+ N但并不意味着内部就没用应力了，原材料本身的、热处理残留的、工装夹持等都会有内应力产生，所以建议如下：
4 K7 p& v( _: b5 [粗、精车——》热处理退应力——》磨
  _. }& a+ `5 p3 v# X3 _( `. i7 o$ r( @# [
另外楼主可以讲一下为什么会需要去应力? 是加工后变形了么？以个人经验多半是装夹变形，可以通过如下方法验证：
, K/ z, F3 [# z0 p! e# W- u5 G5 _1、加工后在装夹状态下测量尺寸、形位公差等；3 Q' R' F% @! d( t5 e3 N
2、去除装夹，卸下后测量相同位置、尺寸；% }+ ]: H1 j/ y1 x4 G% `
3、静置24小时以上（注意放置方式，尽量避免放置变形）再次测量；4 ?8 d  F! _! W% ~0 i
) ?# y; r  N% u" I  d, Q
如果1与2相同，则是内应力造成的，如果2与3相同，则是装夹变形造成的
作者: viney1985    时间: 2015-9-9 17:24
老师傅的作法就是自然时效，不过时间好短。
作者: 781995655    时间: 2015-9-9 17:40
本帖最后由 781995655 于 2015-9-9 17:43 编辑 4 p$ y' d2 W- R3 ^, \+ t
不懂的太多xx 发表于 2015-9-9 15:49
- M8 Q" s. X0 e2 p1 c, B' y7 R你的解释挺有道理。1 B! [& ?. x! j% B8 v3 Y
对于组织单一，均匀的材料来说，产生的残余应力表面应该是最大的，理论上来说残余应 ...

# L0 T; K3 R- R" `$ m5 e! E* \6 l什么切削压力？那玩意很难给材料表层和内部带来塑形变形的，或者很少。8 C) G' g( T8 W5 a, A: G
5 j% N* M, l6 j9 `
内应力，大多是自身带来的，是由于自身组织复杂多样和不均匀带来的。比如淬火后，它自己的组织，分布和淬火前的大不一样，但是它们还在原来的空间上（或者略有移动，那是它们没有融化成液态，不能移动）。那就会造成有的地方很拥挤，有些地方松散，拥挤的部分，会有向外膨胀的力，松散的地方受力后，可能会有一定的变形量。这个变形量，可以让拥挤的部分向外膨胀的力小一些。但是永远不会消除为零，只是达到一个平衡。平衡的时候，拥挤的部分，仍然还是有向外膨胀的力的，只是小了点，不足以让松散的部分再变形了。
! D' i/ C1 Q7 R1 c* W: |- }1 b0 F+ C9 n# M* G: g; a2 g# u
另外，这个变形也是缓慢的，时间长了，变形量才大，才会达到平衡。铝材料处理变形的方式是时效，就是让铝材料长时间放置（自然时效）或者在300度左右的温度下放置8小时以上（人工时效）。就是让这个变形量产生了再加工，以后变形就小了。
8 b; g. e2 o0 h9 _0 M3 X$ w! e- l& N1 P3 i9 H; o- C
切削会打破这个平衡，让内应力不再平衡，这个不平衡会让产品变形。' l- K1 P. k7 S5 v. N) M
( M: G$ X/ _, R; Y. p% D6 a$ x
而不是切削带来内应力！
( @' h% D1 ]. S- k# H! }# i% `
8 i! s# y; w. K1 N* F2 K, K金属工艺学的书好好看看吧。$ t( H6 M+ L7 v3 A2 f- k
作者: raymond619319    时间: 2015-9-9 18:20
这个内应力只是存在于表面
作者: 不懂的太多xx    时间: 2015-9-9 18:48
781995655 发表于 2015-9-9 17:40
$ A1 }2 }" m$ X; Y3 {* u7 k什么切削压力？那玩意很难给材料表层和内部带来塑形变形的，或者很少。
& T' C* F' @6 b; J% W" [& Q
3 |( t! D3 R8 Q内应力，大多是自身带来的，是 ...
$ [- W1 s; A* |  [* i
我的理解哈
- K7 A, v; j$ h7 o假设加工之前棒料处于平衡状态，机加工使零件产生的应力有三点：1，切削力，使零件产生强烈的塑性变形和弹性变形，切削力卸载后，处于不平衡状态，产生内应力，切削力大小对塑性变形影响比较大，对比粗车和精车，因此切削力大的塑性变形和弹性变形大，内应力就大；2，高温，温度就是热载荷，使材料产生热弹塑性，产生内应力；3，材料在高温下产生了组织相变，产生内应力。
9 X) X% C, J1 P, |, h9 y切削力产生来源，高压情况下，相互运动产生剪切。
) H" r* R3 a( v/ h& ~) `* L+ P请指正，看看哪里理解错误。  @+ }3 y: r4 A+ t  Q& o
看过金属材料的书，有个粗略了解，不够全面。6 [3 @* {5 W* e* ?( ?0 [7 m9 D
作者: 快意zll    时间: 2015-9-9 19:03
要求不是太高的话，老车工的方法是比较好的
作者: xjf1020080003    时间: 2015-9-9 21:28
不懂的太多xx 发表于 2015-9-9 14:34 . ~* f6 R5 {! Y& I* J
木有图纸，这只是跟单位老车工聊天，他这个方法让我做了个对比，之后就脑子里面就有这么个问题。
( x* V! ?9 a" A% e4 j. F4 F! x可能像 ...

, b- r- d- [+ x4 P2 d# C  b这个不要想太多，还是要根据图纸，材料，精度。轴类么热处理磨就不多说了。应力大的零件，像不锈铁板加工，涉及到铣的，可能做好了没有变形，但是时间久了就变形了……就需要退火后粗加工，或者再去下应力。再精刀。这个有时还要看零件大小。小。总之，因图再论吧
作者: 胖胖盘    时间: 2015-9-10 06:40
占个沙发。机械制造基础里面有提到过金属切销原理。说到过切销中的几个区域。7 [5 D" Z  @( f' P4 U6 O
切销的实质是使金属发生塑性变形，当塑性变形足够大时，金属自然会脱落。发生塑性变形，导致金属内外收缩不均匀。内应力就是表现在材料的收缩或者说各部分性质是否均匀。& {6 y  K' c7 [* g
个人觉得，内部和表面都存在内应力。只不过是表面的内应力大些。
作者: 不懂的太多xx    时间: 2015-9-10 12:10
xjf1020080003 发表于 2015-9-9 21:28 ; h( U4 ~3 U$ Z- o0 R
这个不要想太多，还是要根据图纸，材料，精度。轴类么热处理磨就不多说了。应力大的零件，像不锈铁板加工 ...
8 Z5 ?9 R; e4 A3 r2 U
不说经验，就想找一找理论规律和依据。可能是我多想了。
& W$ Q) Z! t0 v6 E, ]- E9 t
作者: 不懂的太多xx    时间: 2015-9-10 12:12
胖胖盘 发表于 2015-9-10 06:40 3 m2 y- o7 D0 b# z  R" s) b5 H' X
占个沙发。机械制造基础里面有提到过金属切销原理。说到过切销中的几个区域。
4 e# ?" K2 R  ]0 V$ Q6 M! g- {切销的实质是使金属发生塑性变 ...
3 g7 g  Q* n0 Z
我也是这么认为，我赶紧可以比喻或者想象为手拉软弹簧。
作者: xjf1020080003    时间: 2015-9-10 12:24
不懂的太多xx 发表于 2015-9-10 12:10 9 i1 x# U2 L0 ~3 ?9 I3 T
不说经验，就想找一找理论规律和依据。可能是我多想了。
# g, N# f7 [  q3 X( N7 ~
我们一般是做到了再考虑工艺1 W. F' z0 ?& v# Q- W& q4 G
作者: 不懂的太多xx    时间: 2015-9-10 13:02
xjf1020080003 发表于 2015-9-10 12:24
7 c( h" V9 f0 l2 k我们一般是做到了再考虑工艺

4 k% i7 g9 [+ |: p* z. n( B7 f4 q哦，先实践再文件
作者: 曾令康    时间: 2015-10-12 14:21
内应力的概念或许应该先搞清楚
作者: 海风79    时间: 2016-3-12 20:40
应力复杂不是我们想的那摩简单
9 U) ]2 j2 u7 [# ^4 c+ ]
作者: 数控hy1    时间: 2016-3-15 16:23
粗加工后可以采用振动时效的方法去除应力啊，可以给你推荐下国内这方面比好好的厂家
# @* z2 U6 c2 |: C) I. x& b# O
作者: sxkluck    时间: 2016-3-15 16:30
都有应力
作者: 乐翼1314    时间: 2016-3-15 20:29
我觉得老师傅的话一定有一定的道理  根据你加工的材料不同 回火是不是必须的根据实际生产你可以比对出来 我觉得还是看材料和走刀量
作者: fanzhijun1984    时间: 2016-3-17 10:07
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
作者: 爬树的麦兜    时间: 2016-4-29 15:54
781995655 发表于 2015-9-9 17:40
/ D2 D& O  i* L  g什么切削压力？那玩意很难给材料表层和内部带来塑形变形的，或者很少。/ N( I5 |2 Z# j4 d' q4 k8 U

( @# z9 J$ T' R: h! m内应力，大多是自身带来的，是 ...
2 @& i8 E0 r. M, ^
说得对
0 B1 Y; }/ z; q$ ?# p$ b3 r
作者: Venerealulcer    时间: 2016-8-1 12:59
1、粗车后必须效应力
: j! K! I5 F5 }, L) @+ J, Y, N2、留量视设备具体情况留量。7 _' z" ~( k0 U2 E
3、无论粗精加工，切削液喷洒到位。
; U5 x; I" e- T8 K2 X4、精加工多走刀，少吃刀。! m1 m# p) H& ]7 E
5、采用小R角刀片，降低切削阻力
作者: 小胖子挤挤    时间: 2016-8-1 13:21
内应力这东西其实就像是蓄能然后缓慢释放，老车工说的方式完全可行。我们以前很多老机床使用时间很长了没精度了，就会把机床架子拆下来放个几年，通过金属的记忆能力让他的精度有所改善。通过静止确实可以达到释放内应力的作用，但是释放的缓慢且有效如果按照你说的缸套，按老师傅说的也能用，装配起来磨合一段时间就好了。
作者: yanzhenghua    时间: 2016-8-1 15:17
主要还是看受外力的情况，打个比方，你丢颗炸弹到地球上面，看起来表面就是炸了个个坑，实际上是不是那样的呢？它爆炸的时候的影响范围，作用范围有多大，那多大的地方就有影响。
4 x: X8 z1 V* e
作者: 642093071    时间: 2016-8-2 07:55
不懂的太多xx 发表于 2015-9-9 14:17
" y! X; |( }2 y: ]0 g! o3 S我问的好像不是这种基本概念哎，这段话我也看不出我问题的答案。你理解透了，就给解释解释呗。就车削来说 ...

2 d8 g* I* o9 @# ?3 G（我问的好像不是这种基本概念哎-）---大侠的那段文字强调的应力变化，仔细想想，和你说的是一回事。你一直强调切削力产生的应力，对加工的套来说这个切削力一般只产生零件的表面硬化。更应该看到因为切削掉了金属，使原有被加工件的应力重新平衡，而导致了工件的变形。去应力处理就是加速新的平衡尽快稳定下来。常见的公交车，在人多时，一般是上车的车门口拥挤程度比下车门严重，在车行进过程中，乘客会向下车门移动一下，也会有个别乘客从上车门口挤到下车门口。乘客这种自发的行为，有点类似于你说的加工后放置（降温过程也是应力变化最强的阶段）。也有事乘务员会主动疏通一下，尽快的达到前后门均衡。这就有点类似于去应力处理了。车到站，乘客上车下车，原有的平衡又被打破。
作者: 小胖子挤挤    时间: 2016-8-2 11:13
642093071 发表于 2016-8-2 07:55
2 V8 B; m( a7 k; X" k（我问的好像不是这种基本概念哎-）---大侠的那段文字强调的应力变化，仔细想想，和你说的是一回事。你一 ...

( b  @( Z- ?8 C机械加工中存在冲击载荷，这冲击载荷就会挤压金属，同时金属有记忆性，这股力量会缓慢释放导致金属变形。而释放内应力就是把这股加工中产生的冲击载荷残留的力释放掉。
作者: 小胖子挤挤    时间: 2016-8-2 12:07
不得不提的是金属热胀冷缩，这都会有影响
作者: WWW.6183576.COM    时间: 2016-8-2 21:30
可以多看看书了解一下奥
作者: 许传伟    时间: 2016-8-3 01:27
也要看是什么材质吧！



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