Остаточными напряжениями называют взаимно уравновешенные внутренние напряжения, возникающие в результате технологических или эксплуатационных воздействий и сохраняющиеся после их снятия. Эти напряжения возникают из‑за неоднородного объемного изменения при пластической деформации и из‑за тепловых явлений, которыми сопровождается процесс резания [1–4].
Отличительной особенностью остаточных напряжений, возникающих при механической обработке, является то, что они действуют лишь в поверхностных слоях деталей. Однако такие напряжения могут существенно влиять на прочность и износостойкость изделия [5–8].
В данной работе рассматривается влияние различных технологических факторов на характер распределения остаточных напряжений, которые образуются в поверхностном слое при механической обработке и являются одним из важных параметров, который определяет качество обработки.
Остаточные напряжения оказывают значительное влияние на эксплуатационные характеристики деталей, поэтому исследование причин их формирования, влияния технологических факторов на их величину, а также поиск оптимальных методов контроля и методов устранения являются актуальной задачей в области машиностроения.
Остаточные напряжения могут иметь различный знак. Это зависит от характера и интенсивности физикомеханических процессов, происходящих при резании. Различают сжимающие и растягивающие напряжения.
В 1930‑х гг. Давиденковым Н.Н. была предложена наиболее подробная и точная классификация остаточных напряжений, основанная на рентгеновских данных об изменении межатомных расстояний [9–12], согласно которой напряжения могут быть трех видов: первого рода (макронапряжения), второго рода (микронапряжения) и третьего рода (субмикронапряжения).
Напряжения второго и третьего рода уравновешиваются в малых объемах. Это усложняет изучение их влияния на эксплуатационные свойства изделий. Поэтому далее рассмотрим только остаточные напряжения первого рода, которые оказывают значительное влияние на износостойкость поверхности и усталостную прочность деталей [13–15].