1 引言
本滾壓加工裝置工藝方法涉及軸套類零件滾壓加工裝置的技術(shù)，其滾壓原理是通過本滾壓裝置對零件的表面進(jìn)行滾壓，使金屬表面產(chǎn)生塑性變形，從而改變零件表面的物理性能，使零件表面硬度提高、表面粗糙度得到改善，尤其是零件抗疲勞強(qiáng)度及耐磨性，在短期內(nèi)都有了一定程度的提高，同時該裝置還具有集切削與滾壓同步加工的性能，更適于軸套類零件表面車削、滾壓不同工序一次裝夾完成加工。我公司對這類軸套類零件的內(nèi)外圓表面粗糙度要求較為特殊，要靠增加磨削工序來保證圖紙技術(shù)要求，既增加了制造加工成本，增加了人員，又消耗磨具、能源。為改善現(xiàn)有的加工方式，使工藝更優(yōu)化，加工更合理，特推出集車削、滾壓于一體，一次定位裝夾的加工裝置。
2 滾壓加工裝置調(diào)試工作原理及有益效果
（1）滾壓裝置調(diào)試工作原理
如圖1 所示，首先將架體固定在設(shè)備刀臺上，用滾壓頭組件調(diào)整到架體合適工作位置，用壓板壓住，再用螺栓緊固。然后將被滾壓的工件壓到滾壓頭5 表面，預(yù)緊螺栓12，將彈簧13 通過調(diào)整塊9 調(diào)整到合適的預(yù)緊力，待調(diào)整完畢后用螺母11 緊固，完成整體調(diào)試實(shí)施過程。
（2）本滾壓裝置的有益效果是：（a）改變了原有的磨削加工理念，改進(jìn)了傳統(tǒng)的工藝，簡化了工藝流程，使工藝更趨于合理、優(yōu)化。（b）所采用車削、滾壓于一體的加工方式，降低了加工制造成本，縮短了零件制造周期，提高了勞動生產(chǎn)效率。（c）提高了工件的抗疲勞強(qiáng)度、耐磨性及使用壽命。（d）結(jié)構(gòu)合理、新穎，操作簡單、方便，易于推廣。
3 滾壓加工前的準(zhǔn)備
（1）滾壓前工件表面質(zhì)量：由于滾壓加工是滾壓頭圓柱表面在零件表面碾壓過程的一種加工方法，所以加工后的表面粗糙度受零件表面微觀的凸起高度和形狀的直接影響。如果滾壓加工前表面粗糙，即凸起相對凹陷部分落差較大，那么滾壓加工很難將凸凹部分填平，造成滾壓加工后表面粗糙，故此零件表面在滾壓加工前必須達(dá)到一定的粗糙度要求，如：軸套類工件在滾壓加工前，需精車處理，以保證工件圓度及粗糙度要求，同時也減少滾壓頭的磨損。建議一般工件滾壓加工前，將工件表面加工至Ra3.2 以下，工件的徑向跳動保證在0.05mm 以下，再對工件進(jìn)行滾壓加工，方能保證工件加工表面粗糙度在Ra1.6 以下。
（2）滾壓前工件尺寸要求：由于滾壓加工方法的特殊性，滾壓加工與被加工件的材質(zhì)、硬度、滾壓量有關(guān)，滾壓后的外圓表面尺寸將減小、內(nèi)孔尺寸將增大，故此在滾壓加工前的機(jī)加工序應(yīng)考慮滾壓變形量的尺寸，通常要進(jìn)行2-3 次試加工決定其尺寸。
（3）滾壓裝置的調(diào)整：滾壓頭安裝在車床的刀架上，盡能縮短刀架外伸長度，以保證刀架剛性。將滾壓頭和工件中心軸的高度保持一致，滾柱軸向和工件軸向保持平行。將滾輪接近工件表面，確認(rèn)接觸位置（零點(diǎn)）：工件旋轉(zhuǎn)同時將滾壓頭慢慢接近工件，滾輪開始旋轉(zhuǎn)位置設(shè)定為零點(diǎn)。
（4）工件滾壓前的清洗：工件在滾壓加工前應(yīng)清理干凈，不能有鐵屑、雜質(zhì)及異物。
4 滾壓加工參數(shù)的選擇
（1）滾壓力的選擇：滾壓力是滾壓加工的重要參數(shù)，它的大小直接影響被滾壓工件表面的變形程度、滾壓表面粗糙度、尺寸精度及加工效率。滾壓力也隨著被滾壓工件的材料性能、熱處理要求、滾壓裝置及設(shè)備的剛度等變化而變化，所以滾壓力的大小很難確定，還需在一定條件下，針對工件進(jìn)行反復(fù)試驗而確定。針對我們企業(yè)的工件測試（工件材質(zhì)27SiMn、硬度240-280HB、外徑準(zhǔn)470），滾壓頭的壓力在1250-1350N區(qū)間內(nèi)調(diào)節(jié)，特殊材料可根據(jù)不同條件再行調(diào)整。
（2）滾壓過盈量的選擇：滾壓過盈量的選擇是建立在過盈量的前提下。過盈量過大，造成工件滾壓加工后表面有起皮現(xiàn)象，過小又達(dá)不到滾壓效果。故過盈量的選取，既要考慮通過塑性變形將微觀凸凹填平，又要考慮工件自身彈性變形量。
我們通過試驗測定，預(yù)計滾壓過盈量在0.03~0.05mm經(jīng)濟(jì)合理（參考壓入量0.15～0.20mm/單邊）。
（3）滾壓速度的選擇：滾壓速度的選擇對滾壓加工的表面質(zhì)量影響不大，主要決定生產(chǎn)效率的快慢。但速度過快，又受到加工設(shè)備的剛度、工件的溫升及滾壓頭的磨損所制約，間接影響滾壓加工質(zhì)量。我們通過多次試驗，選擇滾壓速度為100mm/min。
（4）進(jìn)給量的選擇：進(jìn)給量是滾壓加工中比較重要的參數(shù)，它直接影響滾壓加工工件的加工質(zhì)量及生產(chǎn)效率，由效率公式T=Lh/nt 不難看出，當(dāng)L（每次走刀的行程長度）、h（主軸轉(zhuǎn)速）、n（工件加工余量）一定時，t（進(jìn)給量）越大，所用的滾壓時間越短，效率也就越高。我公司通過產(chǎn)品多次試驗，選擇進(jìn)給量在0.20mm/r。
（5）切削液的選擇：滾壓過程中宜采取粘度較低的切削液，因為滾壓加工就是在零件表面碾壓的過程，加工中將產(chǎn)生一定的細(xì)微粉塵和熱量，不僅影響滾壓效果、還加劇滾壓頭的磨損，所以需要大量的切削液清洗粉塵和冷卻工件，而粘度高的切削液雖然潤滑效果好，但清洗與散熱效果差，不適合滾壓加工。切削液中不能有雜質(zhì)，以免造成加工面損傷無法修復(fù)或滾壓頭損壞。建議在切削液管出口增加過濾，保持切削液清潔，滾壓時直接冷卻滾輪部位。
5 結(jié)語
通過滾壓加工的工件，在特殊的使用要求下，提高了工件材料的使用性能和加工質(zhì)量，加工效率也同步提升。通過我們實(shí)踐中的加工驗證和數(shù)據(jù)收集，加工可靠、質(zhì)量顯著提高，具備應(yīng)用的操作價值，但同時還需要加大驗證數(shù)據(jù)的收集和分析，找出不同工件滾壓加工的規(guī)律，以便推廣。
［參考文獻(xiàn)］
［1］ 陳宏鈞. 典型零件機(jī)械加工生產(chǎn)實(shí)例［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版
社，2004.