滾壓加工是將高硬度且光滑的滾柱與金屬表面滾壓接觸，使其表面層發(fā)生局部微量的塑性變形后得到改善表面粗糙度的塑性加工法的一種。大家經(jīng)?？吹戒佋O(shè)道路時(shí)，軋路機(jī)將凹凸不平的馬路壓得很平整。滾壓加工原理也是如此，用滾柱滾壓金屬表面，將表面凸起部分碾平,而使凹陷部分隆起，加工成平滑如鏡的表面。與切削加工不同，是一種塑性加工。 被滾壓加工的工件不僅表面粗糙度瞬間就可以達(dá)到Ry0.1-0.8μm，而且加工面硬化后其耐磨性得到提高的同時(shí)疲勞強(qiáng)度也增加了30%等具有切削加工中無(wú)法得到的優(yōu)點(diǎn)。 由于可簡(jiǎn)單地并且低成本地進(jìn)行零部件的超精密加工，日益被以汽車產(chǎn)業(yè)為首的精密機(jī)械，化學(xué)，家電等產(chǎn)業(yè)廣泛采用，發(fā)揮了很大的優(yōu)勢(shì)。

加工前表面

由于滾壓加工是利用滾柱碾壓的加工方法，所以加工后的表面粗糙度受凸起部分的高度及形狀(即加工前狀態(tài))的影響。

如果加工前表面狀態(tài)粗糙(凸起部分高，凹陷部分深)，則不能將凸起部分完全添埋凹陷部分，造成加工表面粗糙。

另外，凸起部分的形狀也影響加工后的表面。由車床或鏜床單點(diǎn)切削得到的規(guī)則的凹凸形狀，且為容易碾壓的高度時(shí)，可得到最理想的表面。一般加工前的表面狀況越好，加工后的表面狀況越好，同時(shí)滾壓頭的磨耗也少。如果需要，可增加一道工序。

加工前尺寸

由于滾壓加工是利用滾柱碾壓的加工方法，所以加工前后工件的直徑將發(fā)生變化(內(nèi)徑將擴(kuò)大，外徑將減小)。為了能加工到尺寸公差范圍內(nèi)，應(yīng)考慮這個(gè)變化量決定前工序的尺寸。直徑的變化量與工件的材質(zhì)、硬度、滾壓量有關(guān)，所以最初進(jìn)行2~3次試加工后決定其尺寸。

驅(qū)動(dòng)機(jī)械

滾壓頭標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)有莫爾斯錐形裝卡部及平行裝卡部。滾壓加工與切削加工不同，不需大扭矩，小功率機(jī)床也可以使用，可安裝在鉆床、車床、六角車床、鏜、鉆孔器等設(shè)備上進(jìn)行加工，勿需特殊設(shè)備。

潤(rùn)滑和清洗

由于滾壓加工是利用滾柱碾壓進(jìn)行加工，將產(chǎn)生細(xì)微粉塵。粉塵不僅影響表面質(zhì)量，而且加速滾壓頭的損耗，所以有必要大量注入切削液以清除粉塵。滾壓加工時(shí)應(yīng)使用粘度低的切削液。粘度高的切削液雖然潤(rùn)滑性好，可是清洗性能差，不適于滾壓加工。本公司備有滾壓加工專用的滾壓潤(rùn)滑油，只要在低粘度切削液中摻入5%的滾壓潤(rùn)滑油，即可發(fā)揮其杰出性能。

加工部分的壁厚

滾壓加工是用滾柱滾壓加工部分的表面，使其致密化。所以，為了能夠承受加工壓力，待加工部分應(yīng)有充分的壁厚(內(nèi)徑的20%)。壁厚太薄或部分薄時(shí)，加工后將發(fā)生起伏或真圓度下降。

通常按以下方法解決這個(gè)問(wèn)題:①減少滾壓量;②利用夾具支撐外周;③在削薄壁厚以前實(shí)施滾壓加工。

轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量

向右旋轉(zhuǎn)滾壓頭進(jìn)行滾壓加工;也可固定滾壓頭，工件旋轉(zhuǎn)也可得到同樣結(jié)果。轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度根據(jù)加工直徑不同而不同。

無(wú)法進(jìn)行滾壓加工的部分

用滾壓頭對(duì)盲孔及臺(tái)階軸進(jìn)行滾壓加工時(shí)，存在以下無(wú)法加工的部分:①滾柱前端圓弧部分;②滾柱前端到支架前端的距離;③支架前端到加工部分端面的縫隙;為了使無(wú)法進(jìn)行滾壓加工的部分最小，在定好工具直徑后，將磨掉滾柱前端的心軸或使頭的突出量與滾柱前端保持同一位置。

滾壓加工應(yīng)用HD諧波減速機(jī)SHG-17-100-2A-GR滾壓加工能解決某些工藝方法不易實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵問(wèn)題。例如對(duì)特大形缸體的加工。同時(shí)它也適用于特小孔的精整加工或某些特殊材料的精整加工。

通過(guò)不同材質(zhì)的試驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn):

(1)滾壓壓力選擇是否正確，對(duì)滾壓后表面粗糙度、尺寸、精度都有影響。一般情況下，滾壓力增加，表面粗糙度提高。但是滾壓力增加到一定程度，表面粗糙度不再提高。如繼續(xù)增加，滾壓表面開始惡化，甚至出現(xiàn)裂紋。

(2)提高工件表面粗糙度，采用滾壓加工效果。在預(yù)加工粗糙度達(dá)Ra1.6時(shí)，只要過(guò)盈量合適，粗糙度可達(dá)Ra0.2以上。但當(dāng)預(yù)加工粗糙度只有Ra6.4~Ra3.2，加工表面有振動(dòng)亂刀紋時(shí)，那么較深的刀紋不能被滾壓光，這只有增加過(guò)盈量再次滾壓。如果孔的橢圓度和錐度過(guò)大，滾壓后上述缺陷仍然存在，同時(shí)粗糙度大。因此，預(yù)加工表面小于Ra3.2，幾何精度在一、二級(jí)以上，能獲得小的粗糙度，較理想的精度。

(3)材料軟，塑性大，容易被滾壓光。隨著塑性降低，硬度的提高，永久變形量隨之減少。一般來(lái)說(shuō)鋼和銅的滾壓效果較好，鑄鐵的效果較差。可鍛鐵，球墨鑄鐵比灰口鑄鐵的滾壓效果要好。滾壓鑄鐵件時(shí)，當(dāng)鑄件的材料硬度不均勻時(shí)，被滾壓表面的缺陷(氣孔、砂眼等)會(huì)馬上顯露出來(lái)。因此，當(dāng)鑄件表面缺隱較多，質(zhì)量較差時(shí)不宜采用滾壓工藝。

(4)滾壓過(guò)盈量的大小對(duì)表面粗糙度和幾何精度的影響很大。通過(guò)試驗(yàn)得知，最合理的滾壓過(guò)盈量為0.027~0.036mm，此時(shí)得到的表面粗糙度為最小。過(guò)盈量受多種因素的影響，因此過(guò)盈量的確定要根據(jù)具體條件多次試驗(yàn)來(lái)確定。

(5)滾壓速度對(duì)表面粗糙度影響很小，所以我們可以提高滾壓的速度來(lái)提高生產(chǎn)效率。

(6)滾壓的次數(shù)不宜太多。一次滾壓效果最為顯著，可降低粗糙度2~3級(jí)。二、三次次之。

(7)進(jìn)給量的大小應(yīng)按滾珠的直徑大小而定。進(jìn)給量越小，表面粗糙度越小。的進(jìn)給量應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定。

(8)滾壓工具通常有滾珠、圓柱形滾柱、圓錐形滾柱、滾輪等。但用滾珠作為變形構(gòu)件可降低整個(gè)滾壓工具成本。而且滾珠的精度高，硬度高，與工件接觸面小，用較小的滾壓力，較小的過(guò)盈量可獲得較高的壓強(qiáng)，較小的粗糙度。而且滾珠的使用壽命長(zhǎng)，不易磨損，價(jià)格便宜，易更換。

通過(guò)一段時(shí)間的實(shí)踐，初步體會(huì)到:

(1)滾壓效果與上道工序密切相關(guān)。如車、鏜后，工件表現(xiàn)凹凸程度越大，滾壓力勢(shì)必增大，進(jìn)給量要減小，滾壓效果不佳。若采用尖頭車刀，小進(jìn)給量的方法進(jìn)行精加工并對(duì)工件采用汽油，煤油清洗，在滾壓過(guò)程中用煤油充分的冷卻，可獲得表面粗糙度Ra≤3μm加工表面。

(2)滾子直徑及圓弧半徑與加工表面的關(guān)系。

①滾子直徑越大，滾子接觸工件表現(xiàn)積越大，塑性變形不充分。

②當(dāng)滾子直徑及圓弧半徑過(guò)小時(shí)，會(huì)給加工表現(xiàn)留下壓痕。實(shí)踐表明:當(dāng)滾子直徑:D=11~14mm，R=3~5mm時(shí)，滾壓進(jìn)給量，S=0.035~0.1mm時(shí)滾壓效果。滾壓前后的尺寸公差按直徑計(jì)算可縮小10~15%。

總之，關(guān)于滾壓方面的研究我們不能全部照搬，試驗(yàn)數(shù)據(jù)有待今后的更進(jìn)一步的探索。