干磨与湿磨的残余应力试验研究
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3.期刊论文 明兴祖.严宏志.熊显文.钟掘.Ming Xingzu.Yan Hongzhi.Xiong Xianwen.Zhong Jue 基于力热耦合作
用的磨齿残余应力研究 -中国机械工程2008,19(9)
根据磨齿残余应力的产生机理,运用热弹塑性理论,得出了影响螺旋锥齿轮磨齿残余应力的磨齿基本参数、磨削力和磨齿热等特征参量的数学模型.在 单齿3D有限元模型基础上,磨削力的处理采用小步距移动法,力热耦合运用间接法,对螺旋锥齿轮进行了磨齿残余应力的有限元模拟与分析.结果表明:磨削 后的螺旋锥齿轮齿面呈现残余压应力,里层为残余拉应力,其大小随磨削条件和磨削用量等因素的不同,呈现一定的变化规律;磨齿残余应力随磨削深度和 砂轮速度的增大而增大,而随展成速度的增大而减小;湿磨比干磨可明显减小磨齿残余应力.最后,试验验证了力热耦合有限元分析螺旋锥齿轮磨齿残余应 力的有效性,并与直齿圆柱齿轮的磨齿残余应力进行了试验对比分析.研究结果为螺旋锥齿轮磨齿质量的控制提供了依据.
1）为磨削仿真边界条件的定义建立了磨削热源计算模型，推导了仿真中磨削接触长度、切向磨削力和能量（热）分配系数三个重要参数的计算公式 。
2）为实现热源的连续移动加载并提高计算精度，利用ABAQUS提供的用户子程序接口进行了二次开发，仿真了干、湿磨削温度场。根据仿真结果分析 了磨削温度的分布规律，其中通过对干磨和湿磨温度场的比较分析，发现磨削液在降低磨削温度的同时，对磨削表面上沿磨削方向的温度变化梯度以及 工件表面层内沿切深方向温度梯度也有降低作用。
５结论
（１）在一般的磨削中，如采用干磨，由于磨削温度较 高，磨后工件表面大多数呈现残余拉应力，如图１中最大 拉应力为＋４１×９．８ＭＰａ。如采用湿磨，由于降低了磨削温 度，磨后工件表面会出现较小的残余拉应力或压应力，如 图２中最大压应力为一２５×９．８ＭＰａ。
（２）在湿磨时，若采用液氮冷却，因冷却效果好，磨 削温度会大大降低，磨后工件表层收缩大大减少，故出现 较大的残余压应力，如图３中最大压应力为＿４３×９．８ＭＰａ。 这样将有效地提高工件表面的质量。
４结论
利用该工作液旋流处理工艺流程和混粉加工渣分流 器，可以达到如下目的：
可以从混粉加工工作液中，将９０％以上的加工渣（不
将每一层的应力计算出来，便得出残余应力沿层深的 分布曲线，下列图中，图１为干磨的残余应力分布曲线， 图２为湿磨（采用普通切削液）的残余应力分布曲线，图 ３为湿磨（采用液氮）的残余应力分布曲线。
（３）为了提高冷却效果，采用普通切削液时，须合理 设计喷嘴的结构；采用液氮冷却时，应注意合理控制液氮 的流量，注意采取适当措施，及时排除液氮汽化时产生的 烟雾。 参考文献： ［１】 米谷茂（日），朱荆璞译．残余应力的产生和对策【Ｍ】．北
京：机械工业出版社。１９８３． 【２］周泽华主编．金属切削原理【Ｍ】．上海：上海科技出版社，
万方数据
！Ｑ
图ｌ干磨时的残余应力分布曲线
２ 生
商
基 Ⅵ
多５
／≥ ｆ一
邬棚铷鲫加。枷御堋
么太，一 图２湿磨（加普通切削液）时的残余应力分布曲线
芒 Ｚ
品
吓 ｏ
¨
／／。『““ “３ 一—理ｙ ｉ鼎，
／ｉ
锄∞∞加¨０伽印弼帅 ｊ／
图３湿磨（加液氮）时的残余应力分布曲线
的应变值代入以下公式，求得各层的应力值。
相似文献(7条)
1.学位论文 廖熙淘 磨削热应力数值仿真与磨削表面变质层实验研究 2009
机械加工表面质量与零件的疲劳寿命，应力腐蚀开裂和尺寸稳定性等性能有着密切关系。而磨削加工一般作为终加工工序，其加工质量直接决定了 零件的最终质量，因此磨削加工表面质量尤其受到关注。磨削加工表面质量，包括表面粗糙度、金相组织相变、残余应力等有关特征。影响磨削表面质 量的因素很多且各因素间的相关性很大，而在影响各种材料磨削表面质量的各因素中热效应是主要因素。本文运用数值仿真法和现代实验手段分别就与 磨削表面质量有密切关系的热应力和表面变质层进行了研究，主要内容和结论如下：
１９９３．
【３］徐进等．强冷散热对磨削表面残余应力的影响叨．机械， ２００１（４）．
第一作者简介：陈秉均，男，１９４７年生，广东南海人，大学本 科，副教授。研究领域：现代加工技术与质量控制。已发表论文： ２３篇。
（编辑：滕召旗）
论铁磁性渣或非铁磁性渣）分离出来，从排渣口排出，实 现混粉加工在线除渣；可以将混粉和加工渣从原工作液中 分离，实现从混粉加工向普通工作液ＥＭＤ加工的转换；可 以将加工渣从工作液中分离，实现普通工作液在线除渣。
综合考虑各种因素后，其结构参数的范围确定如下： １）旋流器直径Ｄ旋＝中２５～巾１５０ｍｍ ２）旋流器柱段长度日＝５０～１５０ｍｍ ３）旋流器锥度Ｏ＝５０一３０。 ４）进料口直径ｎ进＝中１０一巾３８ ｍｍ ５）溢流口直径Ｄ０溢＝巾１２～（１）４０ ｍｍ ６）溢流管插深度￡＝４０—１４０ ｍｍ ７）沉渣口直径Ｄ。渣＝０～巾１５ ｍｍ 其结构见图１１所示。
应用［Ｊ】．电加工与模具，２００２（５）：４４—４６．
第一作者简介：胡琳，女，１９５５年生，河北石家庄人，硕士研究 生，副教授。研究领域：机电工程及产品设计。
（编辑：滕召旗）
万方数据
干磨与湿磨的残余应力试验研究
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
陈秉均， 杨锐邦 华南理工大学,广东,广州,510640
加工表面所表现出来的残余应力，是由上述三方面综 合作用的结果。在一般的磨削中，特别是平面磨削时，磨 削温度很高。磨后产生的残余应力常以热塑变形效应原因 引起。因此，在于磨时，工件表面常常呈现残余拉应力状 态。由此可见，如果在磨削中采取措施，使磨削温度降 低，抑制产生拉应力因素的影响，使工件表面的残余拉应 力减小，或者使工件表面出现残余压应力，从而提高零件 的疲劳强度与抗腐蚀性能。基于这种设想，在试验中，我
干磨与湿磨的残余应力试验研究
陈秉均，杨锐邦
（华南理工大学，广东广州响零件的表面质量。本文进行了干磨与湿磨的对比试验，结果表明湿磨（特别是采用液
氮冷却）可使零件表面获得残余压应力，有助于零件表面质量的进一步提高。
关键词：残余应力；干磨；湿磨
中图分类号：ＴＢｌ３１
机电工程技术 MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING TECHNOLOGY 2004，33(5) 2次
参考文献(3条) 1.米谷茂.朱荆璞 残余应力的产生和对策 1983 2.周泽华 金属切削原理 1993
3.徐进 强冷散热对磨削表面残余应力的影响[期刊论文]-机械 2001(04)
２残余应力分析
在切削加工中，工件表面产生残余应力的原因来自三 个方面圄：热塑变形效应、里层金属弹性的恢复与表层金 属在切削热的作用下产生相变。热塑变形效应总是使工件 表层产生残余拉应力。里层金属弹性的恢复形成的残余应 力视弹性变形性质而定。工件里层承受的是压缩变形时， 表面为残余拉应力；工件里层承受的是拉伸变形时，表面 为残余压应力。切削热作用下金属产生相变所引起的残余 应力视相变下比容大小变化而定。如相变后表层体积增 加，因受到里层金属的限制，则表面呈现残余压应力；如 相变后表层体积缩小，因受到里层金属的限制，则表面为 残余拉应力。
３试件制作
为比较干磨与湿磨后的残余应力状态，我们制作了二 组试件：第一组干磨试件，第二组湿磨试件（分别采用普 通切削液与液氮）。试件材料为４５钢，规格为１００ｍｍ× ８ｍｍ×７ｍｍ条状。试件在切削成形后进行去应力退火（加 热到５６０℃，保温２小时，随炉冷却），然后进行粗磨。磨 后人工时效（加热到１６０℃，保持ｌ天），再进行精磨。精 磨后进行真空去应力退火，以消除机械加工所产生的残余 应力，并获得光亮的表面。真空去应力退火后，经Ｘ射线 法测试，试件中的残余应力基本上已经消除。其后以预定 的磨削用量：
我们认为本装置结构简单，成本低廉，易于安装，操 作方便，适合于混粉电火花加工工作液的加工渣的分离处 理，有利于加工质量和经济效益的大幅度提高。 参考文献： ［１］徐继润等．水力旋流器流场理论［Ｍ】．北京：科学出版社．
１９９８． 【２］褚良银等．水力旋流器［Ｍ］．北京：化学工业出版社．１９９８． 【３】胡琳等．磁力液力旋流器在电火花加工工作液处理装置中的
3）仿真研究了磨削表面层的热应力和热变形，比较了不同边界条件对磨削表面热应力和热变形的影响。仿真结果显示，工件表面上，在磨削方向上 存在着较大的磨削热应力梯度，而在垂直磨削方向上热应力的变化比较平缓；磨削过程中表面层呈“挤压”状态；磨削表面的热应力值最大，沿切深方 向存在很大的热应力梯度。
4）利用金相显微镜和扫描电子显微镜（SEM）实验研究了螺旋锥齿轮磨削表面的磨削裂纹和变质层的金相组织。金相实验发现齿轮磨削表层主要为 针状马氏体组织，心部为低碳马氏体组织，出现烧伤的轮齿表面层马氏体晶粒比正常轮齿表面层的要粗。实验中磨削裂纹均出现在轮齿凸面。出现的裂 纹深度很浅，呈平行状且与磨削方向垂直并基本上沿晶界断裂。结合仿真分析，推论出磨削裂纹垂直深度很浅是因为表面层热应力在切深方向的应力梯 度很大所致；磨削裂纹垂直磨削方向主要由磨削表面的热应力在平行磨削方向上存在很大的应力梯度决定，锥齿轮裂纹只出现在凸面与轮齿的几何形状 有密切关系。
Ｖ＃＝２４米／秒 Ｖ［作台＝１５米／分 Ｖ横进给＝０．１３米／分 分别在两组试件表面上进行单向一次磨削。到此为 止，试件制作完成。
４残余应力测定
残余应力测定有多种方法，现采用电解腐蚀法，其测 定原理如下：
将做好的试件放入一个电解槽中，接上直流稳压电 源，接通电阻应变仪，通过电解腐蚀逐渐去除工件表面上 的一层薄金属。此时，贴于试件另一面（非腐蚀面）的应 变片就会把试件产生的应变反映到电阻应变仪中，把读取
收稿日期：２００３一１２—１２
们充分地、连续不断地向工件表面喷注切削液，使工件表 面温度降低，这样，热塑变形效应的影响就会变小，磨削 后工件表层的收缩变小，因而工件表面的拉应力就会减小， 或者会出现残余压应力。如果在磨削中采用液氮冷却嘲， 则工件表层的温度更低，磨后表层收缩更小，磨削后工件 表面就会呈现更大的残余压应力。因此在磨削中，采用湿 磨方式，或采用液氮冷却，可有效地降低切削温度。通过 切削热与温度的变化，控制与调整加工表面的残余应力状 态，以期提高工件表面质量。
文献标识碣：Ｂ 文章编号：１００９—９４９２（２００４）０５一００４０一０２
１概述
磨削通常是机械加工中的最后一道工序。磨削后工件 表面残余应力的大小直接影响工件的表面质量。如零件表 面出现残余拉应力，则零件的疲劳强度、抗腐蚀性能降 低；如果零件表面出现残余压应力，则可提高零件表面的 疲劳强度与抗腐蚀性能［１】。在常规磨削中，有时采用干磨 （不加切削液），有时采用湿磨（加切削液），它们会出现 哪一种残余应力状态呢？出现的原因是什么？对工件的表 面质量有何影响？如何进行有效的调整？本文就上述问题 进行了一系列试验及分析。结果表明，在平面磨削中，采 用湿磨比干磨好，它会导致工件表面出现残余压应力，使 表面质量得到提高，尤其采用液氮磨削，其效果更佳。
肾一等ｐ掣地Ⅲ㈣ｒ昔如］
式中：Ｅ一弹性模量（ＭＰａ） ＾一试件厚度（ｍｍ）
俨腐蚀层深度（ｍｍ）
￡㈦一腐蚀去除表层。后表面应变值 盯厂一距表面深度为口处的残余应力（ＭＰａ）
（上接第３８页）粒度的大小对其结构形状及尺寸参数的变化 是极其敏感的，所以在确定结构形状及尺寸参数时，必须 将对超细分离有不利干扰的因素加以消除或减到最小。
2.期刊论文 刘菊东.王贵成.陈康敏.贾志宏.Liu Judong.Wang Guicheng.Chen Kangmin.Jia Zhihong 非淬硬钢磨
削表面硬化层的试验研究 -中国机械工程2005,16(11)
在平面磨床上对非淬硬钢进行了磨削硬化处理,研究了磨削方式和冷却条件对表面硬化层的影响.结果表明:硬化层完全硬化区均由细小的孪晶马氏体 和板条马氏体组成,且硬化层的组织形貌及显微硬度无显著变化,但硬化层略粗马氏体相的出现位置有所差异;在磨削用量恒定时,顺磨硬化层的深度以及 最大残余压应力均大于逆磨硬化层;在磨削功率恒定时,采用逆磨方式可以获得更深的硬化层;与干磨相比,湿磨硬化层表面残余压应力有所提高,但其硬化 层深度减少了约30%.
用的磨齿残余应力研究 -中国机械工程2008,19(9)
根据磨齿残余应力的产生机理,运用热弹塑性理论,得出了影响螺旋锥齿轮磨齿残余应力的磨齿基本参数、磨削力和磨齿热等特征参量的数学模型.在 单齿3D有限元模型基础上,磨削力的处理采用小步距移动法,力热耦合运用间接法,对螺旋锥齿轮进行了磨齿残余应力的有限元模拟与分析.结果表明:磨削 后的螺旋锥齿轮齿面呈现残余压应力,里层为残余拉应力,其大小随磨削条件和磨削用量等因素的不同,呈现一定的变化规律;磨齿残余应力随磨削深度和 砂轮速度的增大而增大,而随展成速度的增大而减小;湿磨比干磨可明显减小磨齿残余应力.最后,试验验证了力热耦合有限元分析螺旋锥齿轮磨齿残余应 力的有效性,并与直齿圆柱齿轮的磨齿残余应力进行了试验对比分析.研究结果为螺旋锥齿轮磨齿质量的控制提供了依据.
1）为磨削仿真边界条件的定义建立了磨削热源计算模型，推导了仿真中磨削接触长度、切向磨削力和能量（热）分配系数三个重要参数的计算公式 。
2）为实现热源的连续移动加载并提高计算精度，利用ABAQUS提供的用户子程序接口进行了二次开发，仿真了干、湿磨削温度场。根据仿真结果分析 了磨削温度的分布规律，其中通过对干磨和湿磨温度场的比较分析，发现磨削液在降低磨削温度的同时，对磨削表面上沿磨削方向的温度变化梯度以及 工件表面层内沿切深方向温度梯度也有降低作用。
５结论
（１）在一般的磨削中，如采用干磨，由于磨削温度较 高，磨后工件表面大多数呈现残余拉应力，如图１中最大 拉应力为＋４１×９．８ＭＰａ。如采用湿磨，由于降低了磨削温 度，磨后工件表面会出现较小的残余拉应力或压应力，如 图２中最大压应力为一２５×９．８ＭＰａ。
（２）在湿磨时，若采用液氮冷却，因冷却效果好，磨 削温度会大大降低，磨后工件表层收缩大大减少，故出现 较大的残余压应力，如图３中最大压应力为＿４３×９．８ＭＰａ。 这样将有效地提高工件表面的质量。
４结论
利用该工作液旋流处理工艺流程和混粉加工渣分流 器，可以达到如下目的：
可以从混粉加工工作液中，将９０％以上的加工渣（不
将每一层的应力计算出来，便得出残余应力沿层深的 分布曲线，下列图中，图１为干磨的残余应力分布曲线， 图２为湿磨（采用普通切削液）的残余应力分布曲线，图 ３为湿磨（采用液氮）的残余应力分布曲线。
（３）为了提高冷却效果，采用普通切削液时，须合理 设计喷嘴的结构；采用液氮冷却时，应注意合理控制液氮 的流量，注意采取适当措施，及时排除液氮汽化时产生的 烟雾。 参考文献： ［１】 米谷茂（日），朱荆璞译．残余应力的产生和对策【Ｍ】．北
京：机械工业出版社。１９８３． 【２］周泽华主编．金属切削原理【Ｍ】．上海：上海科技出版社，
万方数据
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图ｌ干磨时的残余应力分布曲线
２ 生
商
基 Ⅵ
多５
／≥ ｆ一
邬棚铷鲫加。枷御堋
么太，一 图２湿磨（加普通切削液）时的残余应力分布曲线
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图３湿磨（加液氮）时的残余应力分布曲线
的应变值代入以下公式，求得各层的应力值。
相似文献(7条)
1.学位论文 廖熙淘 磨削热应力数值仿真与磨削表面变质层实验研究 2009
机械加工表面质量与零件的疲劳寿命，应力腐蚀开裂和尺寸稳定性等性能有着密切关系。而磨削加工一般作为终加工工序，其加工质量直接决定了 零件的最终质量，因此磨削加工表面质量尤其受到关注。磨削加工表面质量，包括表面粗糙度、金相组织相变、残余应力等有关特征。影响磨削表面质 量的因素很多且各因素间的相关性很大，而在影响各种材料磨削表面质量的各因素中热效应是主要因素。本文运用数值仿真法和现代实验手段分别就与 磨削表面质量有密切关系的热应力和表面变质层进行了研究，主要内容和结论如下：
１９９３．
【３］徐进等．强冷散热对磨削表面残余应力的影响叨．机械， ２００１（４）．
第一作者简介：陈秉均，男，１９４７年生，广东南海人，大学本 科，副教授。研究领域：现代加工技术与质量控制。已发表论文： ２３篇。
（编辑：滕召旗）
论铁磁性渣或非铁磁性渣）分离出来，从排渣口排出，实 现混粉加工在线除渣；可以将混粉和加工渣从原工作液中 分离，实现从混粉加工向普通工作液ＥＭＤ加工的转换；可 以将加工渣从工作液中分离，实现普通工作液在线除渣。
综合考虑各种因素后，其结构参数的范围确定如下： １）旋流器直径Ｄ旋＝中２５～巾１５０ｍｍ ２）旋流器柱段长度日＝５０～１５０ｍｍ ３）旋流器锥度Ｏ＝５０一３０。 ４）进料口直径ｎ进＝中１０一巾３８ ｍｍ ５）溢流口直径Ｄ０溢＝巾１２～（１）４０ ｍｍ ６）溢流管插深度￡＝４０—１４０ ｍｍ ７）沉渣口直径Ｄ。渣＝０～巾１５ ｍｍ 其结构见图１１所示。
应用［Ｊ】．电加工与模具，２００２（５）：４４—４６．
第一作者简介：胡琳，女，１９５５年生，河北石家庄人，硕士研究 生，副教授。研究领域：机电工程及产品设计。
（编辑：滕召旗）
万方数据
干磨与湿磨的残余应力试验研究
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
陈秉均， 杨锐邦 华南理工大学,广东,广州,510640
加工表面所表现出来的残余应力，是由上述三方面综 合作用的结果。在一般的磨削中，特别是平面磨削时，磨 削温度很高。磨后产生的残余应力常以热塑变形效应原因 引起。因此，在于磨时，工件表面常常呈现残余拉应力状 态。由此可见，如果在磨削中采取措施，使磨削温度降 低，抑制产生拉应力因素的影响，使工件表面的残余拉应 力减小，或者使工件表面出现残余压应力，从而提高零件 的疲劳强度与抗腐蚀性能。基于这种设想，在试验中，我
干磨与湿磨的残余应力试验研究
陈秉均，杨锐邦
（华南理工大学，广东广州响零件的表面质量。本文进行了干磨与湿磨的对比试验，结果表明湿磨（特别是采用液
氮冷却）可使零件表面获得残余压应力，有助于零件表面质量的进一步提高。
关键词：残余应力；干磨；湿磨
中图分类号：ＴＢｌ３１
机电工程技术 MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING TECHNOLOGY 2004，33(5) 2次
参考文献(3条) 1.米谷茂.朱荆璞 残余应力的产生和对策 1983 2.周泽华 金属切削原理 1993
3.徐进 强冷散热对磨削表面残余应力的影响[期刊论文]-机械 2001(04)
２残余应力分析
在切削加工中，工件表面产生残余应力的原因来自三 个方面圄：热塑变形效应、里层金属弹性的恢复与表层金 属在切削热的作用下产生相变。热塑变形效应总是使工件 表层产生残余拉应力。里层金属弹性的恢复形成的残余应 力视弹性变形性质而定。工件里层承受的是压缩变形时， 表面为残余拉应力；工件里层承受的是拉伸变形时，表面 为残余压应力。切削热作用下金属产生相变所引起的残余 应力视相变下比容大小变化而定。如相变后表层体积增 加，因受到里层金属的限制，则表面呈现残余压应力；如 相变后表层体积缩小，因受到里层金属的限制，则表面为 残余拉应力。
３试件制作
为比较干磨与湿磨后的残余应力状态，我们制作了二 组试件：第一组干磨试件，第二组湿磨试件（分别采用普 通切削液与液氮）。试件材料为４５钢，规格为１００ｍｍ× ８ｍｍ×７ｍｍ条状。试件在切削成形后进行去应力退火（加 热到５６０℃，保温２小时，随炉冷却），然后进行粗磨。磨 后人工时效（加热到１６０℃，保持ｌ天），再进行精磨。精 磨后进行真空去应力退火，以消除机械加工所产生的残余 应力，并获得光亮的表面。真空去应力退火后，经Ｘ射线 法测试，试件中的残余应力基本上已经消除。其后以预定 的磨削用量：
我们认为本装置结构简单，成本低廉，易于安装，操 作方便，适合于混粉电火花加工工作液的加工渣的分离处 理，有利于加工质量和经济效益的大幅度提高。 参考文献： ［１］徐继润等．水力旋流器流场理论［Ｍ】．北京：科学出版社．
１９９８． 【２］褚良银等．水力旋流器［Ｍ］．北京：化学工业出版社．１９９８． 【３】胡琳等．磁力液力旋流器在电火花加工工作液处理装置中的
3）仿真研究了磨削表面层的热应力和热变形，比较了不同边界条件对磨削表面热应力和热变形的影响。仿真结果显示，工件表面上，在磨削方向上 存在着较大的磨削热应力梯度，而在垂直磨削方向上热应力的变化比较平缓；磨削过程中表面层呈“挤压”状态；磨削表面的热应力值最大，沿切深方 向存在很大的热应力梯度。
4）利用金相显微镜和扫描电子显微镜（SEM）实验研究了螺旋锥齿轮磨削表面的磨削裂纹和变质层的金相组织。金相实验发现齿轮磨削表层主要为 针状马氏体组织，心部为低碳马氏体组织，出现烧伤的轮齿表面层马氏体晶粒比正常轮齿表面层的要粗。实验中磨削裂纹均出现在轮齿凸面。出现的裂 纹深度很浅，呈平行状且与磨削方向垂直并基本上沿晶界断裂。结合仿真分析，推论出磨削裂纹垂直深度很浅是因为表面层热应力在切深方向的应力梯 度很大所致；磨削裂纹垂直磨削方向主要由磨削表面的热应力在平行磨削方向上存在很大的应力梯度决定，锥齿轮裂纹只出现在凸面与轮齿的几何形状 有密切关系。
Ｖ＃＝２４米／秒 Ｖ［作台＝１５米／分 Ｖ横进给＝０．１３米／分 分别在两组试件表面上进行单向一次磨削。到此为 止，试件制作完成。
４残余应力测定
残余应力测定有多种方法，现采用电解腐蚀法，其测 定原理如下：
将做好的试件放入一个电解槽中，接上直流稳压电 源，接通电阻应变仪，通过电解腐蚀逐渐去除工件表面上 的一层薄金属。此时，贴于试件另一面（非腐蚀面）的应 变片就会把试件产生的应变反映到电阻应变仪中，把读取
收稿日期：２００３一１２—１２
们充分地、连续不断地向工件表面喷注切削液，使工件表 面温度降低，这样，热塑变形效应的影响就会变小，磨削 后工件表层的收缩变小，因而工件表面的拉应力就会减小， 或者会出现残余压应力。如果在磨削中采用液氮冷却嘲， 则工件表层的温度更低，磨后表层收缩更小，磨削后工件 表面就会呈现更大的残余压应力。因此在磨削中，采用湿 磨方式，或采用液氮冷却，可有效地降低切削温度。通过 切削热与温度的变化，控制与调整加工表面的残余应力状 态，以期提高工件表面质量。
文献标识碣：Ｂ 文章编号：１００９—９４９２（２００４）０５一００４０一０２
１概述
磨削通常是机械加工中的最后一道工序。磨削后工件 表面残余应力的大小直接影响工件的表面质量。如零件表 面出现残余拉应力，则零件的疲劳强度、抗腐蚀性能降 低；如果零件表面出现残余压应力，则可提高零件表面的 疲劳强度与抗腐蚀性能［１】。在常规磨削中，有时采用干磨 （不加切削液），有时采用湿磨（加切削液），它们会出现 哪一种残余应力状态呢？出现的原因是什么？对工件的表 面质量有何影响？如何进行有效的调整？本文就上述问题 进行了一系列试验及分析。结果表明，在平面磨削中，采 用湿磨比干磨好，它会导致工件表面出现残余压应力，使 表面质量得到提高，尤其采用液氮磨削，其效果更佳。
肾一等ｐ掣地Ⅲ㈣ｒ昔如］
式中：Ｅ一弹性模量（ＭＰａ） ＾一试件厚度（ｍｍ）
俨腐蚀层深度（ｍｍ）
￡㈦一腐蚀去除表层。后表面应变值 盯厂一距表面深度为口处的残余应力（ＭＰａ）
（上接第３８页）粒度的大小对其结构形状及尺寸参数的变化 是极其敏感的，所以在确定结构形状及尺寸参数时，必须 将对超细分离有不利干扰的因素加以消除或减到最小。
2.期刊论文 刘菊东.王贵成.陈康敏.贾志宏.Liu Judong.Wang Guicheng.Chen Kangmin.Jia Zhihong 非淬硬钢磨
削表面硬化层的试验研究 -中国机械工程2005,16(11)
在平面磨床上对非淬硬钢进行了磨削硬化处理,研究了磨削方式和冷却条件对表面硬化层的影响.结果表明:硬化层完全硬化区均由细小的孪晶马氏体 和板条马氏体组成,且硬化层的组织形貌及显微硬度无显著变化,但硬化层略粗马氏体相的出现位置有所差异;在磨削用量恒定时,顺磨硬化层的深度以及 最大残余压应力均大于逆磨硬化层;在磨削功率恒定时,采用逆磨方式可以获得更深的硬化层;与干磨相比,湿磨硬化层表面残余压应力有所提高,但其硬化 层深度减少了约30%.