前幾天在跟的貼中提到了滾壓加工，鑒于大家未必都熟悉，今天特地找了些資料發給大家參考下。" I' N5 [8 A. k+ R7 r
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本人數年前接觸過滾壓加工，雖然滾壓加工能改善表面質量，但是隨著數控機床和數控刀具技術的不斷發展，滾壓加工所能達到的表面質量已經不再是遙不可及的了，而且滾壓加工的效率雖然比磨床高不少，但是比起精車和精鏜還是要略遜一籌的。再加上這種技術一般用在塑性材料上，所以局限性相對而言比較大。但是不可否認，這的確是一種突破傳統的革新技術。9 H, |, _0 m6 ?" M1 R6 ?5 ]
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以下資料來自網絡+ p8 l: O& `/ T' P
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1.什么是滾壓加工？
+ y4 t" l+ _4 q' w; v3 r我們經常看到鋪設道路時，軋路機將凹凸不平的馬路壓得很平整。滾壓工具的加工原理也是如此，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到Ry0.1-0.8μm，而且加工面硬化后其耐磨性得到提高的同時疲勞強度也增加了30%等具有切削加工中無法得到的優點。由于可簡單地并且低成本地進行零部件的超精密加工，日益被以汽車產業為首的精密機械，化學，家電等產業廣泛采用，發揮了很大的優勢。
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2.滾壓加工的原理% \6 z, K4 r1 u$ D$ u% O! n
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。短時間內改善表面粗糙度的同時表面被加工硬化，并且由于產生壓縮殘留應力可得到具有耐久性的表面。
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2012-3-19 21:24 上傳
* d6 r7 U, S0 o. Y) p- D3 \. J0 a9 X上圖為滾壓加工原理的模擬圖。在滾壓區域(A)滾柱與切削加工面接觸后漸漸加壓，在塑性變形區域(B)接觸壓力超過材料的屈服點，產生局部塑性變形。在滾柱下端最大負重作用后，在平滑區域(C)開始彈性恢復，滾柱漸漸離開加工表面。在實際的滾壓加工中由多支滾柱連續并反復進行上述動作，將表面加工成平滑如鏡。; S# M& ]& f0 E0 h* a
/ n0 J( {. F* {& i3.加工條件
: e; A1 T% h+ w% W) w$ g0 h5 ma)滾壓加工前表面# ?; p) y8 D5 b3 A' Y* |
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，即加工前狀態的影響。如果加工前狀態比較粗糙(凸起部分很高而凹陷部分又很深)，滾壓后則不能將凸起部分完全添埋凹陷部分，加工后表面則粗糙。另外加工后的表面效果還受凸起部分形狀的影響。由車床或鏜床點切削所得到的規則的凹凸形狀，且高度在碾壓的范圍內時，就可得到最理想的表面。一般前加工的表面狀況越好，加工后的表面也越好，同時滾壓頭的磨耗也越少。前加工有可能要增加一道工序，這就要綜合地考慮。
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/ Y' L7 s8 S, U( Y p6 Z3 v3 u- Ob)滾壓前加工尺寸* o2 X/ K5 z3 A# H. q% ?
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生變化(內徑將擴大，外徑將減小)。為了能加工到目標尺寸公差范圍內，前加工的尺寸應考慮這個變化量。直徑的變化量與工件的材質、硬度、滾壓量有關，所以最初先進行2~3次試加工后用最佳的參數進行量產。
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c)加工設備0 \3 F' {5 U4 z; O0 j
只要是可旋轉且可進給的任何機床都可以使用，不需特殊的設備。另外作為標準型滾壓頭有摩氏錐柄及直柄兩種選配。滾壓加工與切削加工不同，不需大扭矩，小功率機床也可以。可安裝在普通的鉆床，車床，加工中心，鏜床，鉆孔器等設備上進行加工。; C8 O1 t: \, b& T& |
# i9 p) @; y5 a: o# z4 [d)潤滑與清洗* _3 Z; A: d" s6 B
滾壓加工時請使用低粘度的工作液。滾壓加工過程中，當滾柱碾壓金屬表面時會產生很細微的金屬粉塵，金屬粉塵不僅會影響加工面的質量，而且會加速滾壓頭的損耗，所以有必要大量注入干凈的工作液清除粉塵。高粘度的工作液雖然潤滑性好，可是清洗性能差，不適合滾壓加工用。 本公司備有滾壓加工專用的 "滾壓潤滑油" 只要在低粘度工作液中摻入5% "滾壓潤滑油" 即可發揮其杰出性能。
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5 v7 k2 ?* ]4 A# _; `/ f4 K" ^e)加工部位的壁厚# y# R; O& c# S# o
滾壓加工是用滾柱滾壓加工部的表面，使其致密化。所以為了能使加工部位承受加工壓力，加工部必須有充分的壁厚(孔徑的20%以上)。薄壁或部分薄壁時，加工后會發生變形或降低圓度。通常用以下的幾種方法解決這個問題：
9 j- e8 q" S K8 `' _# b 減少滾壓量。- I* c( \) w5 l+ _4 T
利用夾具支撐外周。- i- ^) s- a8 Y2 ] R9 k0 ^
在加工為薄壁以前實施滾壓加工。
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0 P2 J7 Q' j3 x" re)加工部位的硬度& l6 L7 J1 D/ b+ N; ^, i1 l
滾壓頭可加工的工件硬度上限值為HRC40，但是也有為加工高硬度工件特制的滾壓頭,加工上限值可達到HRC55的滾壓頭。針對高硬度材質加工時由于工具承受壓力大，工具壽命會縮短。為了得到所需精度的加工面，使用盡可能小的滾壓量進行加工是很重要的。
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f)轉速與進給
+ }! V3 X5 Q! y, {7 M# f+ e滾壓頭右轉進行滾壓加工。也可固定滾壓頭，工件旋轉也可得到同樣效果。轉速與進給速度根據加工直徑不同而不同。具體參見各品牌推薦表 S2 Q# P/ Z n1 ?% L" O; g
' ~2 }# G/ U4 Z* w2 o. sg)滾壓不到的部位
7 k) o& }; M) `' E* y, t用滾壓頭對盲孔或臺階軸進行加工時，會有加工不到的地方發生。一般在以下部位：* J+ c% f4 K2 w8 n9 ^
滾柱先端的R部位% d9 n/ P; D9 y& J7 h) k; K
從滾柱先端到支架先端的長度
7 |: `' ~ } e) Q, G+ d% l, O 支架先端到加工部端面的空隙+ u. R4 }& I* F9 A0 z$ |" I
注: 為了使滾壓加工不到的部分最小化，在設定好工具直徑后，將突出滾柱先端的芯軸部分或芯套部分切割掉，使其與滾柱先端保持同一位置。# }8 f6 b* _3 x; {" d5 T
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4.加工效果
) e7 T9 Q* k9 j滾壓加工后可以改善表面粗糙度的同時還可以得到以下的效果：
: z9 L+ {/ A6 [0 p; d 提高疲勞強度
. I9 ^7 K& @! G T( p* a# D 提高滑動零部件的壽命9 N5 ? K. F4 q( y& t
保護環境* S& S+ l4 \6 A: Y4 G
消除早期磨損% A- I! f9 l0 ~- M' }& M, A
提高密封性& n) Y8 q9 B( n$ q4 \5 K) E2 |
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發表于 2012-3-19 21:45:31
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