滾壓技術是一種壓力光整加工技術，是利用金屬在常溫狀態的冷塑性特點，利用滾壓刀具對工件表面施加一定的壓力，使工件表層金屬產生塑性流動，填入到原始殘留的低凹波谷中，而達到工件表面粗糙值降低。
基本介紹
- 中文名：滾壓技術
- 外文名：Trundle processing
- 主體：滾壓刀
- 加工原理：壓力光整加工
實施主體,加工原理,注意事項,技術優點,存在不足,
實施主體
滾壓技術( Trundle processing）滾壓技術的實施主體是滾壓刀，不同的加工表面及要求要用不同的滾壓刀，表面滾壓能在表面產生約5mm深的殘餘壓應力區，因此能較大幅度地改善材料表面的疲勞壽命、抗應力腐蝕能力，特別適合晶體結構為面心立方的金屬與合金的表面改性。是一種無切屑的表面改性加工技術。在常溫下利用金屬的塑性變形，使工件表面的微觀不平度輾平從而達到改變表層結構、機械特性、形狀和尺寸的目的。因此這種方法可同時達到光整加工及強化兩種目的，是磨削無法做到的。 無論用何種加工方法加工，在零件表面總會留下微細的凸凹不平的刀痕，出現交錯起伏的峰谷現象，這為滾壓技術的實施提供了先決條件。
加工原理
滾壓技術加工原理：它是一種壓力光整加工，是利用金屬在常溫狀態的冷塑性特點，利用滾壓刀具對工件表面施加一定的壓力，使工件表層金屬產生塑性流動，填入到原始殘留的低凹波谷中，而達到工件表面粗糙值降低。由於被滾壓的表層金屬塑性變形，使表層組織冷硬化和晶粒變細，形成緻密的纖維狀，並形成殘餘應力層，硬度和強度提高，從而改善了工件表面的耐磨性、耐蝕性和配合性。滾壓是一種無切削的塑性加工方法。
滾壓實現
滾壓技術的實施主體是滾壓刀，不同的加工表面及要求要用不同的滾壓刀，有孔、軸、槽、平面等刀具形式。
注意事項
目前，按外力傳遞到滾壓工具的加工方法可分為機械式、滾壓式和彈簧式三類。 按加工性質 ，可分為光精加工、強化加工兩類。 通過不同材質的試驗，我們發現：
（1）滾壓壓力選擇是否正確，對滾壓後表面粗糙度、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。如繼續增加，滾壓表 面開始惡 化，甚至出現裂紋。
（2）提高工件表面粗糙度，採用滾壓加工效果最好。在預加工粗糙度達Ra1.6時，只要過盈量合適， 粗糙度可達Ra0.2以上。但當預加工粗糙度只有Ra6.4～Ra3.2，加工表面有振動亂刀紋時，那么較深的刀紋不能被滾壓光，這隻有增加過盈量再次滾壓。如果孔的橢圓度和錐度過大，滾壓後上述缺陷仍然存在， 同時粗糙度大。因此，預加工表面最好小於Ra3.2，幾何精度在一、二級以上， 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。一般來說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，當鑄件的材料硬度不均勻時，被滾壓表面的缺陷（氣孔、砂眼等）會馬上顯露出來。 因此，當鑄件表面缺隱較多，質量較差時不宜採用滾壓工藝。
（4）滾壓過盈量的大小對表面粗糙度和幾何精度的影響很大。通過試驗得知，最合理的滾壓過盈量為0.027～0.036mm，此時得到的表面粗糙度為最小。最大過盈量受多種因素的影響，因此最佳過盈量的確定要根據具體條件多次試驗來確定。
（5）滾壓速度對表面粗糙度影響很小，所以我們可以提高滾壓的速度來提高生產效率。
（6）滾壓的次數不宜太多。一次滾壓效果最為顯著，可降低粗糙度2～3級。二、三次次之。
（7）進給量的大小應按滾珠的直徑大小而定。進給量越小，表面粗糙度越小。最佳的進給量應通過試驗來確定。
（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件可降低整個滾壓工具成本。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，較小的過盈量可獲得較高的壓強，較小的粗糙度。而且滾珠的使用壽命長，不易磨損，價格便宜，易更換。
（1）滾壓壓力選擇是否正確，對滾壓後表面粗糙度、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。如繼續增加，滾壓表 面開始惡 化，甚至出現裂紋。
（2）提高工件表面粗糙度，採用滾壓加工效果最好。在預加工粗糙度達Ra1.6時，只要過盈量合適， 粗糙度可達Ra0.2以上。但當預加工粗糙度只有Ra6.4～Ra3.2，加工表面有振動亂刀紋時，那么較深的刀紋不能被滾壓光，這隻有增加過盈量再次滾壓。如果孔的橢圓度和錐度過大，滾壓後上述缺陷仍然存在， 同時粗糙度大。因此，預加工表面最好小於Ra3.2，幾何精度在一、二級以上， 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。一般來說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，當鑄件的材料硬度不均勻時，被滾壓表面的缺陷（氣孔、砂眼等）會馬上顯露出來。 因此，當鑄件表面缺隱較多，質量較差時不宜採用滾壓工藝。
（4）滾壓過盈量的大小對表面粗糙度和幾何精度的影響很大。通過試驗得知，最合理的滾壓過盈量為0.027～0.036mm，此時得到的表面粗糙度為最小。最大過盈量受多種因素的影響，因此最佳過盈量的確定要根據具體條件多次試驗來確定。
（5）滾壓速度對表面粗糙度影響很小，所以我們可以提高滾壓的速度來提高生產效率。
（6）滾壓的次數不宜太多。一次滾壓效果最為顯著，可降低粗糙度2～3級。二、三次次之。
（7）進給量的大小應按滾珠的直徑大小而定。進給量越小，表面粗糙度越小。最佳的進給量應通過試驗來確定。
（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件可降低整個滾壓工具成本。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，較小的過盈量可獲得較高的壓強，較小的粗糙度。而且滾珠的使用壽命長，不易磨損，價格便宜，易更換。
技術優點
滾壓技術加工技術安全、方便，能精確控制精度，幾大優點：
1、提高表面粗糙度，粗糙度基本能達到Ra≤0.08um左右。
2、修正圓度，橢圓度可≤0.01mm。
3、提高表面硬度，使受力變形消除，硬度提高HV≥40°
4、加工後有殘餘應力層,提高疲勞強度提高30%。
5、提高配合質量，減少磨損，延長零件使用壽命，但零件的加工費用反而降低。
套用優勢
高效——幾秒就可將表面加工至需要的表面精度，效率是磨削的5-20倍、車削的10-50倍以上。
優質——一次進給實現Ra0.05-0.1um的鏡面精度；並使表面得到擠壓硬化，耐磨性、疲勞強度提高；消除了表面受力塑性變形，尺寸精度能相對長期保持穩定。
經濟——無需大型設備的資金、占地、耗電、廢渣處理等投入；無需專業的技工投入。
方便——可裝夾在任何旋轉與進給設備上，無需專業培訓就可加工出鏡面精度。
環保——沒有切屑（保護環境）、低能耗。
安全——無切削滾壓刀具沒有刀刃。
加工好處
金屬工件在表面滾壓加工後，表層得到強化極限強度和屈服點增大，工件的使用性能、抗疲勞強度、耐磨性和耐腐蝕性都有明顯的提高。經過滾壓後，硬度可提高15～30%，而耐磨性提高15%。
滾壓加工可以使表面粗糙度從Ra6.3提高到Ra2.4～Ra0.2。並且有較高的生產效率，有些工件可在數分或數秒鐘內完成。
滾壓加工能解決目前某些工藝方法不易實現的關鍵問題。例如對特大形缸體的加工。同時它也適用於特小孔的精整加工或某些特殊材料的精整加工。
滾壓加工使用範圍廣，在各大、中及小型工廠均能使用。不論是從加工質量、生產效率，生產成本等方面來看，滾壓加工都是一項比較優越的加工方法。在某些方面，它完全可代替精磨、研磨、珩磨等光整加工。
目前，按外力傳遞到滾壓工具的加工方法可分為機械式、滾壓式和彈簧式三類。
按加工性質，可分為光精加工、強化加工兩類。
存在不足
如下：
1、滾壓會在工件表面產生硬化層，此層與內部材料有明顯的分層現象，容易造成表層脫落。
2、滾壓工藝很難掌握，處理不當，容易造成廢品 。
4、刀具使用壽命短，易損壞，綜合使用成本高。
5、無法滿足細長桿、薄壁管件等剛性差的零件的加工
解決方案：
金屬表面加工：利用金屬在常溫下冷塑性的特點，對金屬表面進行無研磨機的研磨，使金屬零件表面達到更理想的表面粗糙度要求，也可以形象的說類似熨衣服一樣，將零件表面熨平；同時在零件表面產生理想的壓應力，提高零件表面的顯微硬度，耐磨性及疲勞強度和疲勞壽命。
1、在半精車的基礎上一次加工即可達到鏡面效果， Ra0.2以下。
2、對工件作用力小，和正常車削一樣，為彈性力，不到滾壓力的10%，對工具機無不良影響。
3、產生表面強化層，強化層和材料內部是連續過渡，無剝離現象，對零件性能極為有利。
4、可加工細長桿、薄壁件等剛性差的零件
5、因是彈性接觸，操作簡單，能開工具機的操作工就可操作加工，能保證性能達到要求。
