切削加工表面完整性研究现状解析
表面的完整性
表面的完整性。
微观结构的完整性在交差部分已经被检验了：在加工表面层大约10m μ下有塑性变形明显的。
在刀刃的2sin method ψ-地方可以观察到更大的压应力。
这是因为刀具的几何特性在那种情况下不是一样的。
并且这个切削实验比起用DIAGER 4牙/40︒螺旋角的刀具加工的产品，有更差的表面粗糙度和更多的振动问题。
另一个问题是在油喷雾的条件下加工在刀刃3n ︒（图19）的地方测量。
如果比起其他情况下受影响的深度更浅，表面残余应力表现为拉应力。
在处理残余应力时，切削温度是一个重要的影响因素，这个影响可以用在润滑状况下的变化来解释。
在有冷却油喷雾济的作用下，比起在水流的作用下，刀具和工件的冷却显得不是太重要，在刀具和工件的接触面上的高温也许会导致残余应力的变化。
因为残余压应力是首要的问题，这些结果对冷却油喷雾的利用或许是有害的，即使是开始的结论中也说明了这些辅助性的润滑济在侧铣TA6V 中提高刀具寿命的优点。
4．3．2 ON Inconel 718(RR)a ） 侧铣对残余应力、力的演变和表面粗糙度的影响应力的测量是在XY 平面中通过对任务2。
1中加工的薄试件测量得到的。
由于铸造材料伸长的细粒结构和为了减少测量的误差，我们作了二次实验以在XY 平面取得一个平均的残余应力值（图20）。
因为残余应力提供了有关航空器件的机械强度和耐疲劳度的重要信息，我们有必要对残余应力做一个评估。
我们知道在循环状态下压应力会抑制加工表面裂纹的扩大，因而对器件的使用寿命来说，压应力比拉应力有利。
图21表明了在薄试件的加工试验中共振和表面合成粗糙度的产生。
图22表明了随侧铣参数的改变切削力的变化。
a ）冷却辅助作用对表面完整性的影响MQL 和冷却液试件服从用X-射线衍射得到的表面残余应力测量结果。
所有的屈服试件展示了各种层次的表面张应力（表2）。
在MQL 的辅助下，对于在刀具的方向有着明显的不规则定位方式，从精加工刀具的试验中，我们可以很清楚的看到发生在试验的开始阶段的拖尾效应，并且随着刀具使用的延长，而变得更坏（图24）。
硬态切削高强度钢表面完整性的研究
料 。４ ５ Ｃ ｒ Ｎｉ Ｍｏ ＶＡ 是典 型 的 高强度钢 ， 属 于难加 工材 料 ， 扭 杆在 实 际应 用 中通 常 经常 承 受 大应 力 、 应变、 冲击影 响 ， 疲 劳寿命 成 为影 响其 断裂失 效的重要 参 数 。表 面 质量 能 够影 响材 料 的疲 劳 强度 、 磨损 率 、 耐 腐
ｗ ｈｉ ｃ ｈ ｂ ｅ ｌ ｏ ｎｇ ｓ ｔ ｏ ｔ ｈｅ ｈ ａ ｒ ｄ — ｔ ｏ — ｃ ｕ ｔ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ １ ． Ｔｈｅ ｓ ｈ ａｆ ｔ ｂ ｅ ａ ｒ ｓ ｌ ａ ｒ ｇｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ，ｓ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ａ ｎ ｄ ｉ ｍｐ ａ ｃ ｔ ，ｅ ｎ ｄｕｒ ａ ｎ ｃ ｅ ｌ ｉ ｆ ｅ ｂｅ ｃ ｏｍ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｉ ｍ— ｐｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｏｆ ｉ ｍｐ ａｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ｆ ｒ ａ ｃ ｔ ｕｒ ｅ ｆ ａ ｉ ｌ ｕｒ ｅ ． Ｓｕｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｑｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｃ ａ ｎ ｉ ｍ ｐａ ｃ ｔ ｅ ｎｄ ｕｒ ａ ｎｃ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇｔ ｈ，ｗｅ ａ ｒ ｒ ａ ｔ ｅ，ａ ｎ ｄ ｃ ｏｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ — ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎｃ ｅ ａ ｎｄ ｓ ｏ ｏ ｎ． Ｈ ａ ｒ ｄ ｔ ｕｒ ｎ ｉ ｎ ｇ ａ ｌ ｌ ｏ ｗｓ ｍａ ｎｕｆ ａ ｃ ｔ ｕｒ ｅ ｒ ｔ ｏ ｓ ｉ ｍ ｐｌ ｉ ｆ ｙ ｔ ｈ ｅ ｉ ｒ ｐｒ ｏｃ ｅ ｓ ｓ ｅ ｓ ａ ｎｄ ｓ ｔ ｉ ｌ ｌ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖｅ ｔ ｈｅ ｄｅ ｓ ｉ ｒ ｅ ｄ ｓ ｕｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｆ ｉ ｎｉ ｓ ｈ ｑ ｕａ ｌ ｉ ｔ ｙ ． Ｔｏ ｔ ｈｅ ｋｎ ｏｗ ｎ ｐａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｉ ｋｅ ｃ ｕｔ ｔ ｉ ｎｇ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ，ｆ ｅ ｅ ｄ ｒ ａ ｔ ｅ， ａ ｎ ｄ ｄｅ ｐ ｔ ｈ ｏｆ ｃ ｕｔ ｈａ ｖ ｅ ｂｉ ｇ ｉ ｍｐ ａ ｃ ｔ ｏｎ ｓ ｕｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｉ ｎｔ ｅ ｇｒ ｉ ｔ ｙ ．Ｉ ｎ ｔ ｈｉ ｓ ｔ ｅ ｓ ｔ ，ｓ ｕｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｉ ｎｔ ｅ ｇ ｒ ｉ ｔ ｙ ｗａ ｓ ｍａ ｉ ｎｌ ｙ ａ ｎａ ｌ ｙｚ ｅ ｄ ｔ ｈ ｒ ｏｕ ｇｈ ｓ ｕｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｒ ｏｕ ｇｈｎ ｅ ｓ ｓ，ｒ ｅ ｓ ｉ ｄ ｕａ ｌ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ，ａ ｎｄ ｍｉ ｃ ｒ ｏ — ｈａ ｒ ｄ ｎｅ ｓ ｓ ａ ｎｄ ｓ ｏ ｏｎ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ： ｈ ａｒ ｄ ｔ ｕ ｒ ｎ ｉ ｎ ｇ， ｓ ｕｒ ｆ ａｃ ｅ ｉ ｎ ｔ ｅ ｇｒ ｉ ｔ ｙ， ｒ ｅ ｓ ｉ ｄｕ ａ ｌ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ，ｓ ｕｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｒ ｏ ｕｇ ｈｎｅ ｓ ｓ ，ｍｉ ｃ ｒ ｏ ～ ｈ ａ ｒ ｄ ｎｅ ｓ ｓ
机械加工零件表面的质量控制措施分析
机械加工零件表面的质量控制措施分析摘要：现代工业的不断发展对机械加工零件提出了更高的要求，而零件表面质量对其整体工程建设也具有很大的影响，所以相关人员需要对其表面质量进行严格控制，综合探究质量控制策略，本文综合探究控制零件表面质量的具体策略。
关键词：机械加工零件；表面；质量控制引言：一般情况下，对于机械加工零件而言，表面完整度会在很大程度内影响零件整体质量，相关人员需要对其进行深入分析，确保能够对其零件表面质量进行有效控制，进而保证能够更为高效的应用机械加工零件，使其发挥更大的价值，为了进一步明确如何有效控制零件表面质量，特此进行本次研究。
一、零件表面完整性对于机械零部件而言，表面完整性对其零件外观完整和使用性能具有很大的影响，如果零部件表面存在残缺，则会使其机械性能变差。
相关人员在具体研究零部件时，需要从金相组织变化，表面损伤和表面粗糙度等方面研究其表面特征，而机械加工工艺会对该类因素造成很大影响，所以相关人员需要对其加工方式和工序顺序进行合理优化，确保在加工中能够有效避免机床刀具损伤零部件表面，对其加工工艺进行科学改进，确保零部件表面具有更高的完整度，使其机械运动和实际组装的具体需求得到高度满足，进而保障机械零部件具有更长的使用寿命。
二、对机械加工零件进行质量控制的具体策略（一）科学改进加工工艺对于机械加工零件而言，制作工艺会在很大程度内影响零件质量，而在现阶段，人为因素是使其机械加工零件质量无法满足应用需求的一个重要原因，为了对其机械加工质量进行有效的保障，加工人员需要确保加工工艺过程具有较高的科学性，确保能够使其零件加工时间得到有效减少，进而使其由于时间问题导致出现的工程延误，得到有效避免。
在对零件进行机械加工之前，需要科学完善准备工作，确保一次性完成，使其重复加工造成的原料损失和误差得到有效减少。
（二）合理优化加工程序在进行机械零件加工时，加工制作技术会对其零件整体质量造成很大的影响，在我国现阶段，具体进行零件机械加工时，无法确保高度满足表面质量标准，同时，人为元素也会在很大程度内影响机械表面质量，导致零件机械加工之后，表面质量很难满足行业标准。
陶瓷材料磨削加工的技术研究与发展现状
陶瓷材料磨削加工的技术讨论与进呈现状工程陶瓷具有很多优良的性能，比如较高的硬度和强度，很强的耐腐蚀、耐磨损、耐高温本领和良好的化学惰性等，因此在航空航天、化工、军事、机械、电子电器以及精密制造领域的应用日益广泛。
目前各发达国家如德、日、美、英等国特别重视工程陶瓷的开发及应用。
80时代以来，各国竞相投人大量的资金及人力，在工程陶瓷加工理论和技术、产品开发和应用等方面取得了很大的进展。
由于陶瓷材料的高硬度和高脆性，被加工陶瓷元件大多会产生各种类型的表面或亚表面损伤，这会导致陶瓷元件强度的降低，进而限制了大材料去除率的采纳。
对陶瓷高效磨削加工而言，根本目标就是在保持材料表面完整性和尺寸精度的同时获得最大的材料去除率。
目前陶瓷的加工成本己达到整个陶瓷元件成本的80%～90%，高加工成本以及难以测控的加工表面损伤层限制了陶瓷元件更广泛的应用。
陶瓷材料广阔的应用前景和多而杂的加工特性，都要求对陶瓷的磨削加工过程进行全面而深入的了解。
从上世纪90时代开始，国内外学者进行了大量的讨论，在陶瓷磨削的新型方式、陶瓷磨削的材料去除机理、磨削烧伤、磨削表面完整性等的影响因素、不同磨削条件的最佳磨削参数等多方面都取得了积极的讨论成果。
本文重要就陶瓷磨削的讨论现状及进展情形进行了归纳和总结。
1陶瓷材料磨削机理的进展1）磨削机理的讨论由于砂轮的磨粒尺寸、形状和磨粒分布的随机性以及磨削运动规律的多而杂性，给磨削机理的讨论带来了很大的困难。
在陶瓷磨削方面由于陶瓷的高硬度和高脆性，大多数讨论都使用了“压痕断裂力学”模型或“切削加工”模型来貌似处理。
20世纪80时代初，Frank和Lawn 首先建立了钝压痕器、尖锐压痕器和接触滑动三种机理分析讨论模型，提出了应力强度因子公式K=aEP/C2/3，依据脆性断裂力学条件KKC，导出了脆性断裂的临界载荷PBC＝CbK，他又依据材料的屈服条件ssY，导出了塑性变形模式下临界载荷PYYC=s3/g3（或PYYC=H3Y/g3）。
难加工金属材料磨削加工表面完整性研究进展
难加工金属材料磨削加工表面完整性研究进展摘要：高温合金、钛合金、不锈钢等难加工金属材料在高端装备制造特别是在国防军工领域应用广泛。
砂轮磨削是难加工金属材料零件的重要加工方式。
然而，磨削过程的力-热强耦合作用对表面完整性影响显著，而表面完整性的优劣对零件服役性能具有直接影响。
本文综述了近年来难加工金属材料磨削加工表面完整性的研究进展，全面总结了表面完整性核心要素（如表面粗糙度、残余应力、显微硬度、微观结构等）的创成机理、影响因素及其作用规律以及预测与控制，并对表面完整性控制技术的发展趋势进行了展望。
关键词：磨削；表面完整性；金属材料高温合金、钛合金、不锈钢等难加工金属材料在国民经济各行各业，尤其是国防军工领域具有极其广泛且重要的应用。
镍基高温合金（如变形高温合金GH4169、铸造高温合金K424 及粉末冶金高温合金FGH96 等）由于优良的抗热疲劳性能、高温强度、耐腐蚀性、抗冲击性以及抗蠕变性能被广泛应用于燃气轮机与航空发动机热端部件以及核反应堆部件等；钛材料（如钛合金TC4、TC6；钛铝金属间化合物Ti2AlNb、γ-TiAl 等）具有密度低、强度高、抗腐蚀性好等优良特性，大量应用于航空发动机叶片、叶轮、叶盘和机匣等重要部件；超高强度钢（如300M）兼顾高强度、高韧性以及优异的耐蚀性能，应用于飞机起落架、核电设施等[1-3]。
目前我国航空航天、国防军工领域正处于攻坚克难的关键时期，发动机各个部件的加工方式在一定程度上决定了我国航空发动机的性能。
然而航空发动机所用的材料多为难加工材料，这些材料由于强度和硬度高、导热系数低等，在加工过程中往往会产生较大的切削力和切削温度，造成加工过程完成后表面完整性难以保证[4-5]。
其中，磨削是难加工材料及其零件的重要加工方式，具有加工表面粗糙度低、加工精度高等优点，尤其是现代磨削技术（如高速磨削、超高速磨削等）的加工效率也大幅提高[6]，改变了粗切精磨的传统加工方式。
Ti-6A1-4V微铣削表面完整性研究
Ti-6A1-4V微铣削表面完整性研究许金凯;刘静静;于占江;李一全【摘要】为研究高强金属材料Ti-6A1-4V微铣削加工的表面完整性,利用直径为1mm的四刃微铣刀,分别对Ti-6A1-4V表面进行微沟槽铣削三因素四水平的正交试验和微小平面铣削的单因素试验.通过极差分析得出主轴转速、进给速度、切削深度对表面粗糙度值与残余应力值影响的变化规律及主次顺序,获得了理想的铣削参数组合.结果表明,在高转速、中低进给速度和切削深度的加工条件下表面粗糙度值和残余应力值可以达到比较理想状态.通过单因素试验得出了各个因素对于表面粗糙度值、压痕硬度值以及残余应力值的影响规律.试验结果对于提高高强金属材料Ti-6A1-4V的微铣削表面完整性具有一定的参考意义.【期刊名称】《长春理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(041)005【总页数】5页(P41-45)【关键词】Ti-6A1-4V;微铣削;表面完整性;工艺优化【作者】许金凯;刘静静;于占江;李一全【作者单位】长春理工大学机电工程学院,长春 130022;长春理工大学机电工程学院,长春 130022;长春理工大学机电工程学院,长春 130022;长春理工大学机电工程学院,长春 130022【正文语种】中文【中图分类】TG54微铣削是指用微型铣刀对微小零部件进行精密铣削的加工技术，微型铣刀的直径通常小于等于1mm[1]。
大量的实践经验表明，微铣削与传统铣削在系统的刚度、切削条件、切削用量等方面差异都很大。
只有通过有效的方式选择适合的加工条件和切削参数，铣削表面的加工精度和表面质量[2-3]才得以保证。
Ti-6A1-4V具有热强度大、比强度高、抗腐蚀能力强、低温性能好以及化学活性大等物理特点，在航空工业、医疗器械以及其他高科技产品制造中发挥重要作用。
Ti-6A1-4V属于典型难加工材料，加工过程中存在切削力大以及刀具易磨损等问题[4-5]，这些因素会对表面质量造成不同程度的不良影响，严重影响零件的使用性能。
金属切削工件表面完整性的控制研究
１ 金属表面完整性
表面 完整 性是 指零 件加 工后 的表面 纹 理和表 面层 冶金 质 量 。表 面纹 理主 要包 括表 面粗 糙度 、
金 属要 产生 相变 收缩 ， 因受到 里层 金属 的阻止 ，
作者 简介 ：邱 Ｔ ， ￣（ １ １ ９ ９ ３ －） ，女 ，助 理工程 师 ，研究 方 向：现代 机械 制造 技术 。
第 ４期
邱玉明 等 ：金属切 削工件表面 完整性 的控制研 究
１ ０ ３
在表 层 金 属 中产生 残 余拉 应 力 ，里层 金 属产 生残
晶 间腐蚀 、 显微裂 纹 、塑性 变形 ，残 余应 力 、合
金 贫化等 。残 余应 力对 工件表 面 完整 性 的影响较
大 ，残 余拉 应力会 使 得金属 表 面层 中拉应 力 高度 集 中 ，引发 金属疲 劳产 生 ；而残 余压 应 力会 导致 金 属表层 收 缩 ，致 使 表面 上的微 观裂 纹 闭合 ，对 金 属抗疲 劳 强度有较 大提 高 。
余压 应 力 。
表 面残 余应 力状 态 的主动 控制 。 试 验 中设定 液氮 流量ｑ ＝ｌ ２ ０ ０ ｍ ｍ３ ／ ｓ ，液氮 流
波 纹度 、刀 纹方 向、宏 观裂 纹 、皱折 和撕 裂等 。
表面 层冶 金质量 主要 包括 显微结 构变 化 、 再结 晶、
后 奥 氏体 变为 马 氏体使 金属 膨胀 ， 同样 受 到里层
金属 的阻碍 ，使得 表层 产生 残余 压应 力 ，而在里 层产 生 了残 余拉 应力 。 与切 削加 工相 比，磨 削加 工 获得 的工件 表层 残 余应 力状 况更 为复杂 多变 。一 方面 ，磨 粒切 削
钛合金切削加工研究现状及发展趋势
I ndustry development行业发展钛合金切削加工研究现状及发展趋势杨 涛摘要：钛合金广泛应用于各个领域，提高其切削性能和降低加工成本，开发出性能更好的新型钛合金是目前钛合金加工的主要研究方向。
钛合金的三种基体组织分别为α合金、(α+β)合金和β合金，我国分别以TA、TC和TB表示，其中TC4钛合金最受青睐。
国内外学者对钛合金进行了大量研究工作，特别是对TC4钛合金进行了深入研究。
关键词：钛合金；切削加工；现状；发展趋势钛合金具有低密度、高韧性和强抗腐蚀性等优点，常被用于制造航空发动机关键零部件，如叶轮和叶片。
优异的物理特性提升了钛合金的服役性能，但同时也增加了加工难度，如刀具寿命短、加工表面质量不可控等问题，使得钛合金成为典型的难加工材料。
钛合金切削过程中产生锯齿形切屑，不仅导致切削力的周期性波动，而且影响加工零件的表面质量。
此外，由热塑性变形引起的表面残余应力对零件的疲劳寿命和服役性能也有显著影响。
因此，准确预测切屑形态和表面残余应力对刀具设计和工艺优化具有重要指导意义。
1 钛合金切削仿真技术研究现状通过建立高速切削三维有限元模型，对切屑的形成过程进行了仿真研究。
研究发现最大应力值出现在第Ⅰ变形区，最大切削温度出现在第Ⅱ变形区。
模型只考虑了模型底部的完全约束，并未考虑夹紧和夹具的定位对加工变形的影响。
另外，建立了变刚度三维仿真模型和热力耦合三维动态铣削模型，误差控制在0.0681mm和0.0255mm内，但为了减小计算量，两种模型均为简化模型。
还建立了高速铣削TC4钛合金的三维全热—力耦合有限元模型，对铣削温度进行了模拟分析结果表明，铣削热只影响被加工表面层的温度，刀具温度随铣削速度和径向切削深度的增加而升高且影响小于切削速度。
在基于TC4钛合金三维铣削有限元仿真模型的基础上，研究发现，切削参数对铣削力的影响程度为轴向切削深度＞刀具速度＞进给速度。
另外，通过建立斜切模型，对最小切削厚度进行了仿真计算，降低了由于切削厚度设置误差导致的最终仿真误差。
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网络教育学院本科生毕业论文（设计）题目：切削加工表面完整性研究现状学习中心：层次：专科起点本科专业：机械设计制造及其自动化年级：年季学号：学生：指导教师：完成日期：年月日内容摘要机械加工得到的零件表面完整性特征可分为三类：（1）表面形貌特征：表面缺陷、表面纹理和表面粗糙度等；（2）表面机械性能：残余应力和显微硬度等；（3）金相组织变化：加工变质层、白层、夹杂物等。
本文围绕切削加工后零件表面完整性三类特征指标，系统论述了各自的研究发展历程，重点对表面粗糙度、残余应力、显微硬度、白层及变质层进行了归纳，概括了各自的研究方案、技术手段及研究成果。
关键词：切削加工；表面完整性；研究现状目录内容摘要 (I)前言 (1)1 切削加工表面完整性研究的发展 (2)1.1 表面完整性的提出及发展 (2)1.2 表面完整性研究意义 (2)2 表面粗糙度研究 (3)3 残余应力研究 (4)3.1 残余应力的生成机理研究 (4)3.2 残余应力影响因素的实验研究 (4)4 加工硬化研究 (5)4.1加工硬化的影响因素研究 (5)4.2 材料特性对工件加工硬化的影响 (5)4.3 显微硬度沿工件深度方向的分布规律研究 (5)5 切削加工白层研究 (6)5.1 白层的形成机制 (6)5.2 白层的影响因素研究 (6)5.2.1 切削参数对白层的影响 (6)5.2.2 工件材料特性对白层的影响 (7)6 变质层研究 (8)6.1 变质层的组织特点 (8)6.2 切削参数对变质层的影响 (8)参考文献 (9)前言机械加工得到的零件表面完整性特征可分为三类：（1）表面形貌特征:表面缺陷，表面纹理和表面粗糙度等；（2）表面机械性能：残余应力和显微硬度等；（3）金相组织变化：加工变质层，白层、夹杂物等。
零件的表面完整性影响着零件的后续加工以及最终使用性能，尤其在航空航天领域对关键零件的耐磨性能和耐疲劳性能要求很高。
表面完整性中的残余应力如果是残余压应力可以减小零件表面裂纹的扩展，提高耐疲劳性能，而拉伸残余应力则会加速表面裂纹的扩展，加速了零件的疲劳破坏，且在有应力集中或者有腐蚀性介质存在的工况下，残余拉应力对零件疲劳强度的影响更为突出；加工硬化会降低零件表面的塑形和韧性，对零件的疲劳强度和疲劳寿命不利，但是均匀的加工硬化有利于提高零件的硬度和耐磨性；白层有耐蚀和硬度高的特点，但是其内部常常含有裂纹，脆性大且与基体结合不牢固，容易发生早期剥落脱离；变质层的产生会引起加工表面产生残余应力和微观组织结构的改变，由于其组织均匀性较差且伴有裂纹，容易降低零件的耐磨性和耐疲劳性能。
残余应力、加工硬化、白层和加工变质层，这些表面完整性指标是加工过程中切削力、切削热以及相变综合作用的结果。
表面完整性的好坏直接决定着零件的工作性能和使用寿命。
1 切削加工表面完整性研究的发展1.1 表面完整性的提出及发展表面完整性是在美国金属切削研究协会在1964年召开的一次技术座谈会上由Field和Kahles首次提出的。
所谓表面完整性是指表面粗糙度、表层残余应力、表层显微组织、表层致密度和表面类裂纹等状态的完好程度。
金属材料的耐疲劳强度、耐应力腐蚀和耐高温氧化等力学、物理和化学性能, 绝大程度上取决于材料的表面完整性。
表面完整性具体包含两方面的内容：本部分可从几何方面和物理方面分别论述表面完整性研究内容。
写好后，本段加黄底色颜色的文字请删去。
1.2 表面完整性研究意义本部分可从表面形貌特征中的表面缺陷和表面粗糙度；表面机械性能中的残余应力和显微硬度等；金相组织变化的白层等三个方面系统论述各自的概念和研究意义。
写好后，本段加黄底色颜色的文字请删去。
2 表面粗糙度研究表面粗糙度（Surface roughness）是在研究表面完整性时最常用的指标。
表面粗糙度衡量的是工件表面的纹理和质地。
表面粗糙度的大小是指实际表面和理想表面在垂直方向的偏差，若偏差大，则工件表面越粗糙，工件间的摩擦系数越大，会影响到工件的耐磨性、疲劳强度、抗腐蚀性；若偏差小，则工件表面越光滑，工件有优异的使用性能。
表面粗糙度作为工件表面完整性的重要评价指标之一，其形成原因可归纳为三个方面：一是刀刃和工件相对运动轨迹所形成的残留面积等几何因素；二是加工过程中在工件表面产生的塑性变形、积屑瘤、鳞刺和振动等物理因素；三是与加工工艺相关的工艺因素。
表面粗糙度对零件的装配、耐磨性、抗腐蚀性和疲劳寿命等有重要影响。
目前对切削加工表面粗糙度的研究，主要有两种方法，一种采用理论解析法，一种为实验研究法。
本段文字可根据上述两种表面粗糙度研究方法分别展开论述，也可根据自己所选材料适当补充。
写好后，本段加黄底色颜色的文字请删去。
3 残余应力研究残余应力是指物体在没有外力施加或外力施加了卸载后，其内部存在的保持自相平衡的应力系统。
金属切削加工过程伴随着材料内部的高温、高应变和高应变率，在已加工表面产生较大的残余应力；同时，经热处理后的被加工材料具有初始残余应力，加之铣削过程中的切削力、切削热和相变，加工表面与刀具间的摩擦和挤压都会引起零件内部残余应力的重新分布。
3.1 残余应力的生成机理研究残余应力的产生定性地分析有三种形成机理[2]。
一、机械应力引起的塑性变形；二、热应力引起的塑性变形；三、相变引起的体积变化。
已加工表面和里层金属产生的最终残余应力是拉应力还是压应力以及大小是这几种机制竞争的结果，主导作用决定着最终的残余应力状态。
本段文字可根据三种不同的残余应力形成机理分别展开论述，也可根据自己所选材料适当补充。
写好后，本段加黄底色颜色的文字请删去。
3.2 残余应力影响因素的实验研究残余应力对工件的静态力学性能、抗疲劳性能、抗应力腐蚀性能、尺寸稳定性以及使用寿命均有着显着的影响。
残余应力分拉伸残余应力和压缩残余应力，其中压缩残余应力有助于提高加工表面的机械力学性能，如表面有微裂纹时，表层压缩残余应力能够促进裂纹的闭合，提高零件的耐疲劳性能，并且压缩残余压应力越大越有利；而表层拉伸残余应力则抑制裂纹的闭合，不利于零件的耐疲劳和耐腐蚀性能。
因此通过控制切削条件以得到有利的残余应力分布就变得十分有意义。
针对残余应力分布影响因素的研究主要有：本段文字可根据自己所选材料适当补充。
写好后，本段加黄底色颜色的文字请删去。
4 加工硬化研究工件已加工表面层和表层以下金属在切削力的作用下会产生塑形变形，使得表层和次表层的金属硬度提高的现象叫做加工硬化。
加工硬化是塑性变形的强化作用、切削热的软化作用以及金属相变综合作用的结果。
其中，塑形变形和切削热的热-力耦合作用对加工硬化的影响较为显着。
表面加工硬化是评价机械加工表面完整性的重要指标之一。
加工硬化的评价指标有显微硬度、加工硬化深度和加工硬化率，其中加工硬化率一般采用加工后的表面显微硬度与原始显微硬度之比的百分数来表示。
4.1加工硬化的影响因素研究国内外学者研究了切削条件（切削速度、进给量、背吃刀量、刀具磨损以及冷却润滑条件等因素）、刀具参数和工件材料特性等因素对加工硬化的影响。
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可见，切削速度、进给量和切削深度对于加工硬化的影响规律会随着加工方法和加工材料的变化而不同。
4.2 材料特性对工件加工硬化的影响工件材料的塑性会影响强化指数，进而影响其加工硬化特性，影响因素如材料的含碳量，含碳量越高，塑形越低；工件材料的熔点与切削热软化作用有关，熔点越高，则越不易发生软化；在一定温度下得到的金相组织的特性则直接影响了加工后材料的硬度特性。
本段文字可根据自己所选材料适当补充。
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4.3 显微硬度沿工件深度方向的分布规律研究加工硬化在工件深度方向的分布规律与以上各种因素有关。
在不同的加工条件下以及加工不同的工件材料得到的显微硬度沿深度方向的分布规律不同。
本段文字可根据自己所选材料适当补充。
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5 切削加工白层研究“白层”这一概念是1912年由Stead首次提出的，它是伴随着硬态切削过程所形成的存在于已加工表面或亚表面下的、经金相试剂浸蚀后在光学显微镜下无特征形貌并呈白色或白亮色的硬层，因此被称为白层。
此外，有色金属的白层有时呈“暗色”，故也称为“暗层”。
白层会影响材料的摩擦磨损性能，因此又被称为白色浸蚀层、绝热剪切带、再结晶层和摩擦学转变结构等不同名称[46]。
在白层的下方常常伴有颜色较暗，硬度较低的过渡层金属区域，因其在光学显微镜下常呈现黑色而成为黑层。
对于金属材料，白层具有耐腐蚀和硬度较高的特点。
Herbert等人[47]通过钻削镍基高温合金RR1000在已加工表面得到了白层，发现白层中的晶粒与基体材料比更细小、取向更杂乱，白层的硬度也比基体高出45%。
5.1 白层的形成机制关于白层的研究，很大一部分研究的焦点集中在白层的形成机制上，普遍认为白层的形成机制有三种：第一，快速加热和快速冷却引起的相变；第二，表面对于环境的反应，磨损的表面，含氧和氮；第三，塑形流动引起的均匀结构或晶粒细化的结构。
此外，他还认为应变率、压力和冷却速率对白层的形成也有影响。
目前关于白层形成机制的研究结果主要分为：相变机制、塑性变形机制和相变-塑性变形综合机制。
本段文字可按照相变机制、塑性变形机制和相变-塑性变形综合机制分别展开论述。
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5.2 白层的影响因素研究白层的形成受切削参数（切削速度、进给量和切削深度）和工件材料特性（晶粒尺寸、含碳量、塑性、相变温度）的影响。
5.2.1 切削参数对白层的影响本段文字可将研究方法和研究成果展开论述。
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5.2.2 工件材料特性对白层的影响工件材料的相变温度会影响白层的形成，当相变温度较高时，不容易形成白层；相变温度较低时更容易形成白层。
此外，材料的晶粒尺寸、塑性和含碳量等也会影响白层的形成。
本段文字可将研究方法和研究成果展开论述。
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6 变质层研究对材料进行加工或表面处理时，加工表面受到作用力或热效应的影响，使得加工表面下某深度层的材料在热力耦合的作用下发生变化，该层通常被成为加工变质层。
6.1 变质层的组织特点安徽理工大学的马伏波等人将加工表面变质层分为三类，分别是由外部元素的作用引起的变质层、由组织的变化所引起的变质层和应力作为主要考虑因素的变质层。
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6.2 切削参数对变质层的影响加工参数直接影响到切削力和切削热，对加工变质层有很大影响。
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参考文献[1] Ulutan D, Ozel T. Machining induced surface integrity in titanium and nickel alloys:A review. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2011.51(3): p.250-280.[2]陈日耀. 金属切削原理[M].北京：机械工业出版社.2001,01].。