大型深孔钻镗床的滚压加工

《装备制造技术））２ｏｌｓ年第ｌ０期

大型深孔钻镗床的滚压加工

刘红臣 ，王秋菊

（１．齐重数控装备股份有限公司，黑龙江齐齐哈尔１６１００５；

２．齐齐哈尔建华机械有限公司，黑龙江齐齐哈尔１６１００６）

摘要：利用金属的塑性变形，使工件：ｒｅ达到尺寸精度和粗糙度要求，同时提高表面硬度和耐磨性。利用减一Ｊ、夹紧面

积来进行工件找正。大型深孔钻镗床的滚压加工特别是对于大型油缸体的内孔加工具有很高价值。

关键词：深孔；滚ｆｆ，￣－ｒ；塑性变形

中图分类号：ＴＧ５８ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７２—５４５Ｘ（２０１３）１０—０２５７—０２

滚压加工是一种无切屑加工，通过将高硬度且

光滑的滚柱与金属表面滚压接触，施加一定压力。在

常温下利用金属塑性变形，使工件表面的微观不平 分应有充分的壁厚。壁厚太薄或部分薄时，加工后将

度辗平从而达到改变表层结构、机械特性、形状和尺 发生起伏或真圆度下降。再有，加工工艺改为精镗一

寸的目的。因此这种方法可同时达到光整加工及强

化两种目的。被滚压加工的工件不仅表面粗糙度提

高很多，而且加工面硬化后其耐磨性疲劳强度得到

提高。具有切削加工中无法得到的优点。并使表面得

到挤压硬化，耐磨性、疲劳强度提高；消除了表面受

力塑性变形，尺寸精度能相对长期保持稳定。

我厂生产的大型深孔钻镗床除了具有钻孔、镗

孔、套料加工外，还具有滚压加工的功能。尤其适用

于大型油缸体的内孔加工。图１是工件简图。

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ｌ ９５Ｑ

图１工件简图

１ 滚压的可行性分析

内孔的精加工一直采用精镗一渗氮一珩磨的加 到的表面粗糙度为较小。最大过盈量受多种因素的

工工艺。加工成本高，加工周期长。对于批量生产来 影响，因此最佳过盈量的确定要根据具体条件多次

说，采用滚压加工内孔，有如下优点：首先，加工设备 试验才能确定。所以加工前的尺寸精度控制在（预留

不用变化，仍然采用原来的深孔钻镗床；由于滚压加

工是利用滚柱碾压进行加工，将产生细微粉尘。粉尘 其次，工件找正是个难点。工件左端四爪夹盘装

不仅影响表面质量，而且加速滚压头的损耗，所以有

必要大量注入切削液以清除粉尘。滚压加工时仍使 座按找正带找正；右端按镗杆轴线找正，把表座吸在

用镗孔时粘度低的切削液。其次，工件本身能满足滚

收稿日期：２０１３—０７—０６

作者简介：刘红臣（１９７１一），男，工程师，研究方向：数控机床。

压要求。滚压加工是用滚柱滚压；ｂｎ－ｒ部分的表面，使

其致密化。所以，为了能够承受加工压力，待加工部

滚压，降低了加工成本和生产周期。

２具体加工方法

首先，确定加工前的尺寸精度和粗糙度。

由于滚压加工是利用滚柱碾压的加工方法，所

以加工后的表面粗糙度受凸起部分的高度及形状

（即加工前状态）的影响。如果加工前表面状态粗糙

（凸起部分高，凹陷部分深），则不能将凸起部分完全

添埋凹陷部分，造成加工表面粗糙。另外，凸起部分

的形状也影响加工后的表面。由车床或镗床单点切

削得到的规则的凹凸形状，且为容易碾压的高度时，

可得到最理想的表面。一般加工前的表面状况越好，

加工后的表面状况越好，同时滚压头的磨耗也少。因

此，预加工表面最好小于Ｒａ３．２。滚压过盈量的大小

对表面粗糙度和几何精度的影响很大。通过试验得

知，较合理的滚压过盈量为０．０５～０．０８ ｍｉｌｌ，此时得

量）０．１０ Ｉｒｌｌｎ～０．１５ ｎ＇ｌｌｎ之间为好。

夹，工件右端用工件中心架托辊支撑。左端用磁力表

镗杆上，旋转镗杆，找正右端内孔，两端同时调整在

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Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｎｏ．１０，２０１３

０．０５ ｍｍ以内。问题是，工件夹紧后，由于夹爪和机床

内完成。

滚压压力选择是否正确，对滚压后表面粗糙度、

本身误差，使工件右端悬浮脱离中心架托辊，致使夹

精度都有影响。一般情况下，滚压力增加，表面 尺寸、

紧后找正失败。经过反复试验，最后采用每个夹爪上

但是滚压力增加到一定程度，表面粗糙 粗糙度提高，

横向垫一个 １０钢筋，以减小夹紧宽度，找正很容易

度不再提高，如继续增加，滚压表面开始恶化。

成功，经过计算，夹紧力足够。图２为滚压头简图。

但当预加工粗糙度只有Ｒａ６．４ Ｒａ３．２，加工表

导向木键

滚子

面有振动乱刀纹时，那么较深的刀纹不能被滚压光，

这只有增加过盈量再次滚压。如果孔的椭圆度和锥

度过大，滚压后上述缺陷仍然存在，同时粗糙度大。

因此，预加工表面最好小于Ｒａ３．２。

图２ 滚压头简图

滚压速度对表面粗糙度影响很小，所以我们可

滚子直径越大，滚子接触工件表现积越大，塑性变

以提高滚压的速度来提高生产效率。

形不充分。当滚子直径及圆弧半径过小时，会给加工

表现留下压痕。实践表明：当滚子直径：Ｄ＝１５ｍｍ时，

滚压进给量，Ｓ＝０．１—０．１５ ｍｍ时滚压效果较好。

４结束语

用深孔钻镗床滚压加工具有生产效率高、产品

质量稳定、加工成本低、工人劳动强度低等特点，同时

还能修正工件的圆度，提高配合质量，降低磨损，从而

金属工件在表面滚压加工后，表层得到强化极

有效地延长了工件的使用寿命。它完全可代替精磨、

限强度和屈服点增大，工件的使用性能、抗疲劳强度、

研磨、珩磨等光整加工。

耐磨性和耐腐蚀性都有明显的提高。经过滚压后，硬

３缸体滚压加工的体会

度可提高１５—３０％，而耐磨性提高ｌ５％。滚压加工

参考文献：

１】徐康友．滚压加工【Ｊ］．机械工业出版社，１９６０． 【

可以使表面粗糙度从Ｒａ６．３提高到Ｒａ２．４ Ｒａｏ．２。并

且有较高的生产效率，有些工件可在数分或数秒钟

［２］王先逵．滚压螺纹加工【Ｊ］．机械工业出版社，２０１０

Ｒｏｌｌｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｆ ａ Ｌａｒｇｅ Ｄｅｅｐ Ｈｏｌｅ Ｄｒｉｌｌｉｎｇ ａｎｄ Ｂｏｒｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ

ＬＩＵ Ｈｏｎｇ－ｃｈｅｎ ，ＷＡＮＧ Ｑｉｕ－ｊｕ

（１．Ｑｉｑｉｈａｒｅ ｈｅａｖｙ ＣＮＣ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ＣＯ．，Ｌｔｄ，Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｑｉｑｉｈａｒ １６１００５，Ｃｈｉｎａ；

２．Ｑｉｑｉｈａｅｒ Ｊｉａｎｈｕａ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ｃｏ．，Ｌｔｄ，ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＱｉｑｉｈａｒ １６１００５，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｓｉｎｇ ｐｌａｓｉｔｃ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｅｔａｌ，ｍａｋｅ ｔｈｅ ｉｎｎｅｒ ｈｏｌｅ ｓｉｚｅ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ａｎｄ ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ ｏｆ ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ

ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ａｔ ｔｈｅ ｓａｎｌｅ ｔｉｍｅ ｔｏ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｈａｒｄｎｅｓｓ ａｎｄ ｗｅａｒ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｃｌａｍｐｉｎｇ ａｒｅａ ｔｏ ｔｈｅ

ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ ｉｓ ｌｏｏｋｉｎｇ ｆｏｒ ａ ｌａｒｇｅ ｄｅｅｐ ｈｏｌｅ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ａｎｄ ｂｏｒｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ ｒｏｌｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ｉｎｎｅｒ ｈｏｌｅ

ｍａｃｈｉｎｉｎｇ ｏｆ ｌｒｇｅ ａｏｉｌ ｃｙｌｉｎｄｅｒ ｈａｓ ｔｈｅ ｖｅｒｙ ｈｉｇｈ ｖａｌｕｅ。

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｏｎｇｈｏｌｅ ｒｏｌｌ；ｉｆｎｉｓｈｉｎｇ ｐｌｓｔａｉｃ；ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ．

（上接第２４５页）

Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ Ｒｅｄｕｃｅｒ Ｆａｕｌｔ Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ａｎｄ ｉｔｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ

ＷＡＮＨ Ｈａｉ－ｊｉａｏ

（Ｓｈｅｎｈｕａ ｇｒｏｕｐ ＺｈｕｎＧｅＥｒ ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏ．，ＬＴＤ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｃｅｎｔｅｒ，Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｈａ Ｅｒｄｏｓ ０１０３００，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｒｔｉｃｌｅ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｇｅａｒ ｆａｕｌｔ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ，ｔｈｅ ｐｕｒｐｏｓｅ ｏｆ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｗｈｅｒｅ ｔｈｅ ｆａｉｌｕｒｅ ｂｙ

ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ ｔｈｅ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｇｉｖｅｎ ｗａｙ，ＳＯ ｆｉｒｓｔ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｒｅｄｕｃｅｒ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ａｎｄ ｔｈｅｎ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ

ｒｅｄｕｃｅｒ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｎｅ ｔｏ ｓｏｍｅ ｏｆ ｈｅ ｔｆａｉｌｕｒｅｓ，ｂｏｔｈ Ｗｏｒｍ Ｒｅｄｕｃｅｒ ｅｘａｍｐｌｅ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｈｅ ｃａｕｓｅｓ ｏｆ ｔｔｈｅ ｆａｉｌｕｒｅ，ａｎｄ

ｉｆｎａｌｌｙｆｏｒｄｉｆｅｒｅｎｔｆａｕｌｔａｌｓｏｆｉｌｅｄ ａ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｐｐｒｏａｃｈ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｐｅｅｄ ｒｅｄｕｃｅｒ；ｆａｕｌｔ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ；ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ

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