精密零件加工去应力(机械加工去应力的原理)

精密零件加工去应力是机械加工过程中非常重要的一环，它关系到零件的精度、性能和使用寿命。本文将从机械加工去应力的原理出发，详细解析精密零件加工去应力的方法和注意事项，并结合实际案例进行分析。

一、机械加工去应力的原理

机械加工过程中，由于切削、磨削、热处理等因素，零件内部会产生残余应力。这些残余应力会降低零件的精度，引起尺寸变化，甚至导致零件开裂。在精密零件加工过程中，去应力处理是非常必要的。

1.残余应力的产生

（1）切削加工：切削加工过程中，由于切削力的作用，零件表面产生塑性变形，从而产生残余应力。

（2）磨削加工：磨削加工过程中，磨粒与工件表面的摩擦、切削力等作用，导致工件表面产生残余应力。

（3）热处理：热处理过程中，工件内部产生热应力，冷却后转变为残余应力。

2.去应力的原理

去应力是通过一定的方法，降低或消除零件内部的残余应力，提高零件的精度和使用寿命。常见的去应力方法有：

（1）热处理：通过加热和冷却，使工件内部的残余应力重新分布，降低应力水平。

（2）机械加工：通过切削、磨削等加工方式，消除工件表面的残余应力。

（3）表面处理：通过表面处理，如喷丸、滚压等，提高工件表面的强度和韧性，降低残余应力。

二、精密零件加工去应力的方法

1.热处理

（1）退火：将工件加热至一定温度，保温一段时间后，缓慢冷却。适用于消除切削加工和热处理产生的残余应力。

（2）正火：将工件加热至一定温度，保温一段时间后，快速冷却。适用于提高工件硬度，消除残余应力。

（3）调质：将工件加热至一定温度，保温一段时间后，缓慢冷却。适用于提高工件的综合性能，消除残余应力。

2.机械加工

（1）切削加工：通过切削加工，消除工件表面的残余应力。适用于表面加工精度要求较高的零件。

（2）磨削加工：通过磨削加工，消除工件表面的残余应力。适用于表面加工精度要求较高的零件。

3.表面处理

（1）喷丸：将工件放入喷丸机中，用高速钢丸冲击工件表面，提高工件表面的强度和韧性，降低残余应力。

（2）滚压：将工件放入滚压机中，用滚轮对工件表面进行滚压，提高工件表面的强度和韧性，降低残余应力。

三、案例分析

1.案例一：某精密齿轮加工过程中，由于切削加工和热处理，齿轮表面产生残余应力，导致齿轮精度降低。

分析：齿轮加工过程中，切削力和热处理都会产生残余应力。为消除残余应力，可采用退火处理，降低齿轮表面的残余应力，提高齿轮精度。

2.案例二：某精密轴类零件在磨削加工过程中，由于磨削力作用，轴表面产生残余应力，导致轴尺寸变化。

分析：轴类零件磨削加工过程中，磨削力是产生残余应力的主要原因。为消除残余应力，可采用喷丸处理，提高轴表面的强度和韧性，降低残余应力。

3.案例三：某精密轴承在热处理过程中，由于冷却速度过快，轴承内部产生残余应力，导致轴承精度降低。

分析：轴承热处理过程中，冷却速度是产生残余应力的关键因素。为消除残余应力，可采用调质处理，降低轴承内部的残余应力，提高轴承精度。

4.案例四：某精密模具在切削加工过程中，由于切削力作用，模具表面产生残余应力，导致模具精度降低。

分析：模具切削加工过程中，切削力是产生残余应力的主要原因。为消除残余应力，可采用磨削加工，降低模具表面的残余应力，提高模具精度。

5.案例五：某精密电机转子在热处理过程中，由于热处理工艺不合理，转子内部产生残余应力，导致电机运行不稳定。

分析：电机转子热处理过程中，热处理工艺是产生残余应力的关键因素。为消除残余应力，可采用退火处理，降低转子内部的残余应力，提高电机运行稳定性。

四、常见问题问答

1.问：精密零件加工去应力有哪些方法？

答：精密零件加工去应力方法主要有热处理、机械加工和表面处理。

2.问：什么是残余应力？

答：残余应力是指在零件加工过程中，由于各种因素产生的应力，冷却后残留在零件内部的应力。

3.问：热处理去应力有哪些类型？

答：热处理去应力主要有退火、正火和调质。

4.问：机械加工去应力有哪些方式？

答：机械加工去应力主要有切削加工和磨削加工。

5.问：表面处理去应力有哪些方法？

答：表面处理去应力主要有喷丸和滚压。