车床滚压加工能提高工件表面光洁性的方法

在车床上进行滚压加工和旋压、挤压一样，都能提高工件表面的光洁性，另外，它们的加工形式和特点在一定程度上也有相同之处。其表面粗糙度值可达Ra0.4μm以下。金属材料经滚压（包括旋压、挤压）后，类似表面淬火，可形成一层冷硬的保护层，从而改善了其力学性能，使材料的强度和使用寿命都得到了提高。

滚压是在常温下，使用硬度比工件高的滚轮、滚珠（较大滚珠称为钢球）或滚柱与工件接触，在一定压力的作用下，两者沿工件表面作相对旋转滚动把工件压平（图5-71），从而提高了工件表面的光洁性。整个滚压过程中没有切屑产生。

图5-71 滚压加工示意图

a）滚轮滚压 b）滚珠滚压

滚压之所以能够压平粗糙表面，使表面光洁，是由金属塑性变形的性质决定的，即在一定压力下，金属发生了永久变形。当滚压力作用于工件表面时，凸出的部分向下压，凹低的部分则往上挤，这样便把原来波峰处的金属挤向波谷而填平，从而修整了工件表面的微观几何形状，使工件的表面粗糙度值降低。因此，凡是在常温下具有一定塑性的金属或非金属材料都可以进行滚压。若工件材料的硬度太高，其塑性就会变差，所以当材料硬度大于40HRC时，滚压起来就比较困难。

在车床上，不仅可以对工件外圆进行滚压加工，也可以对工件内圆和薄壁工件进行滚压加工。

1.外滚压加工

滚压加工前，对被滚压表面有一定的预加工要求。若被滚压表面的表面粗糙度值要求达到Ra0.4～0.2μm，则预加工表面的表面粗糙度值应达到Ra3.2～1.6μm；如被滚压表面的表面粗糙度值要求达到Ra3.2～1.6μm，则预加工表面的表面粗糙度值达Ra12.5μm即可。加工前，被滚压面、滚压工具与润滑液均要求非常清洁，否则滚压面会产生划痕。

（1）外滚压工具的结构 外圆柱面滚压工具有多种结构形式，下面推荐几种。

1）滚珠式外滚压工具。图5-72所示是将钢球6作为滚压头使用，根据工件的直径方便地选择钢球的大小。通过轴承4将钢球保持架5固定在主体1上的销轴2上，在保持架上装有支承直径不等的钢球球座。支承最大和最小直径钢球的球座在同一轴线上，且两边对称排列。选择钢球时，以销轴2为中心旋转保持架5，然后用螺钉3将保持架固定在主体1上。

该刀具安装在车床的刀架上。转动保持架将适合于工件直径的钢球转到加工位置，再加以固定，然后操作刀具的径向进给和纵向进给运动，根据工件材料的性质和直径选择滚压速度。

2）滚轮式外滚压工具。某厂在滚压图5-73a所示工件的Ra0.8μm处时，使用了图5-73b所示的滚轮式外滚压工具。加工时将其安装在车床刀架上，车床转速为25～32r/min，进给量为0.13～0.26mm/r。直径方向留0.08mm的滚压量，滚压前工件的表面粗糙度值为Ra1.6μm。

滚压工具相对工件应有一个倾斜角度（图5-74），滚压时浇注全损耗系统用油进行润滑。滚压轮使用高速工具钢或T10A工具钢制作，热处理硬度为58～62HRC，经研磨表面粗糙度值为Ra0.4～0.2μm。

图5-75所示外滚压工具的滚轮使用硬质合金制成（硬质合金厂生产的成品滚轮），它通过两个球轴承将滚轮安装在滚轮轴上。该装置一般采用干滚压方法，在转动中如沾有积屑和油污，可用毛毡或海绵揩擦，以确保表面滚压后能获得镜面。若使用润滑油，则不呈镜面。

图5-72 滚珠式外滚压工具

1—主体 2—销轴 3—螺钉 4—轴承 5—保持架 6—钢球

图5-73 滚轮式外滚压工具及其使用

a）被滚压工件 b）滚压工具

1—滚动轴承 2—推力轴承 3—垫圈 4—螺母 5—护盖 6—滚具主体 7—挡圈 8—滚压轮

图5-74 安装滚压轮时倾斜一个角度

制作该装置时，应注意与前型面相交的15°切入角，这是滚压过程中引起工件表面塑性变形，获得高光洁表面的必要条件。工具的柄部有1°30′～2°的斜面，该斜面与滚轮轴平行线之间的夹角，必须得到保证。经装夹后，滚压型面与工件轴线的平行线同样成夹角，这是克服工件表面出现走刀螺旋线的重要措施。使用中，15°切入角和2～2.5mm宽型面同工件接触情况的调整，应视滚压时的情况而定：一般工件易切入时，若表面呈不规则花纹或螺纹形花纹，则前型面接触太大，需要调整，以增加修光面的作用；反之，如滚轮不易切入，背向力增加，光洁程度难以得到保证，则修光面接触面积太大，需要调整，以增加切入角的作用，使用时需反复调整。

滚轮精磨型面应在装配后进行，图5-75A—A剖视图中的B向为精磨时的基准面，以它为基准确保滚压时有1°30′的交角；滚轮轴向窜动公差为0.005mm；滚压时，滚轮型面的宽度为2～2.5mm，允许前型面与工件有2/3的接触；滚压中的加工速度v=50～200m/min，进给量f=0.1～0.15mm/r，若采用低速滚压，也能取得良好的效果。滚压前应具有表面粗糙度值为Ra6.3～3.2μm的表面，一般滚压一次即可完成加工。

图5-75 硬质合金滚压工具

图5-76所示是锥形外圆滚压工具，它是依靠锥体上光洁性较高的硬质合金刀头与工件接触，两者相对旋转进行滚压的。使用时，将工具装夹在车床刀架上，硬质合金刀头的中心要高于工件中心：当工件直径在20mm以下时，刀头中心应比工件中心高1～3mm；当工件直径为20～40mm时，刀头中心应比工件中心高3～5mm；当工件直径为40～80mm时，刀头中心应比工件中心高5～7mm。

滚压中，滚压头与工件应保持清洁无油，不加冷却润滑，滚压后表面色泽黑亮，若工件全部沾油则表面呈白亮色，且车速不宜过快。在一般走刀情况下，滚压高碳钢工件时，滚压量为0.01～0.03mm，中碳钢为0.03～0.05mm，低碳钢为0.05～0.07mm。

图5-76 锥形外圆滚压工具

1—轴承座 2—轴承 3—滚压头 4—螺堵 5—柄部

图5-77所示是另一种结构形式的硬质合金滚压工具，适合在大、中型车床上滚压大直径轴类工件的外圆时使用，滚压速度为100～250m/min，进给量为0.5～0.8mm/r。

图5-77 大、中型车床上使用的外滚压工具

1—滚压环 2—右轴承盖 3—短圆柱轴承 4—心轴 5—左垫圈 6—左轴承盖 7—柄部 8—垫块 9—推力轴承 10—右垫圈 11—M16×1.5带锁紧槽圆螺母 12—M3×5沉头螺钉 13—定位衬套 14—弹性套

该工具结构中的滚子环1的几何形状如图5-78所示。a面和b面的过渡半径R约为0.01mm，工作时，其能使滚子环与工件之间得到均匀过渡，从而提高工件的表面质量。左、右轴盖内装有ϕ25mm的单向推力轴承，以承受轴向力；右轴承盖2内装有短圆柱轴承（单列）3，以承受径向力。

图5-78 滚子环的几何形状

由于工件滚压前的原始几何形状误差（如圆度误差、锥度、凹凸度等）会引起滚子与工件间压力的不均匀变化，从而导致滚压后工件表面的冷作硬化程度和深度的不均匀，因此在柄部7上装有左、右各一个弹性套14，使滚子在滚压过程中，按照工件的几何形状误差作相应的细微弹性退让，以保证滚压力均匀一致。垫块8的底面做成1°30′的斜面（图5-77中的A—A剖面图），其作用是使滚压环1的轴线与工件轴线形成1°30′的斜角，使工件表面容易产生塑性变形。

使用该工具时，应先把垫块8垫入柄部7的底面，其安装中心应比工件中心高0.5mm。如果需要改变进给行程的方向，则必须把垫块8反向，以相应改变滚子环与工件间斜角的方向。滚压时可以不用润滑油，工件表面精车后应清洁无油污（不允许用手摸精车后的表面）。滚压时工件开始旋转后，应先使滚压工具横向进给，当滚子环接触工件开始旋转时，用纸揩净滚子环的表面，使它不存在油污，增加压入量后开始自动进给。这样加工的工件具有较高的光洁性和光泽度。

3）滚柱式外滚压工具。滚柱滚压具有滚轮与滚珠滚压的优点。它的直径较小（ϕ10～ϕ20mm），容易压入金属而产生塑性变形，滚压光洁性好；同时，它与工件表面的有效接触长度大，所以可加大进给量（f=0.8～1.5mm/r），比滚珠滚压效率高。

图5-79所示是一种滚柱式外圆滚压工具。它应用了可转动的弹簧刀柄，可以根据加工需要调整滚轮的倾斜角，保证了滚压力的均匀。加工时，圆柱滚子在铜套内转动（图5-80a），滚轮与工件轴线倾斜成5°～20°（图5-80b）。这样，在滚压时形成碾压性点接触，有助于提高工件的光洁性。

使用该工具在卧式车床上滚压45钢或40Cr钢轴类工件时，加工速度v_c=50～80m/min，进给量f=0.1～0.3mm/r。例如，加工直径为25～40mm的轴时，车床主轴转速可为400～600r/min，进给量f=0.085～0.15mm/r，分1～2次走刀。滚压量与被加工材料有关，如果工件为45钢，则进给量可采用0.005～0.015mm。

图5-79 滚柱式外圆滚压工具

图5-80 外滚压工具的装配和使用

a）装配情况 b）使用情况

前面提到，滚压加工的效果与工件被滚压前的表面质量有着密切的关系。这是因为，如果滚压前的表面粗糙，则不利于滚压。因此，要想得到光洁的表面，滚压前的表面要稍光洁一些。一般情况下，如果滚压前将表面粗糙度值加工至Ra6.3～3.2μm，则滚压后的表面粗糙度值可达Ra0.8μm以下（铸铁件则要低一些）。

滚压出的工件表面是否光洁，与圆柱滚子的光洁程度也有很大关系。加工时，可采用圆柱滚子轴承上的圆柱滚子，它具有光洁性好、硬度高和精度高等优点。但长期使用时，圆柱滚子的表面也会因细铁末等污物清除不良而擦伤滚柱表面。因此，使用中应经常进行检查，若发现擦伤现象，应重新调整圆柱滚子与工件的角度，或更换圆柱滚子，否则易产生周期性波纹或斑点等缺陷。

图5-81所示滚柱式外滚压工具采用双弹性圈结构，它以弹性压力滚压工件。它的一个作用是可以在一定程度上消除振动，尤其是对刚性较差的工件进行滚压时也能取得令人满意的效果。它的另一个作用是在加工过程中使滚柱始终紧贴工件表面，使滚压力保持相对稳定，均匀地作用在工件表面上。

4）圆锥面工件滚压工具。滚压工具（图5-82）由五种零件组成：工具体1，材料为Cr2Mo，淬火处理，使工作部分的硬度达到50～55HRC，其余部分为38～42HRC；紧定螺钉2；支持架3，材料为45钢，经淬火处理后，硬度达到38～42HRC；滚柱4，直径为[（ϕ5～ϕ6）±0.002]mm，共五个，材料为GCr15，经淬火处理后，硬度达62～65HRC；压紧螺母5，材料为45钢，经淬火处理后，硬度达32～36HRC。

图5-81 双弹性圈外滚压工具

1—双弹性圈 2—轴 3—钢球 4—支承体 5—滚柱 6—螺钉 7—挡块 8—轴承 9—主体

图5-82 圆锥面滚压工具

1—工具体 2—紧定螺钉 3—支持架 4—滚柱 5—压紧螺母 6—工件

图5-83 被滚压内三角键工件

使用时，将滚压工具装在车床主轴孔中，由主轴带动作旋转运动。尾座上装有固定气缸或液压缸，前部装有顶杆，以便使工件压在滚压工具的滚柱上。工件杆部与工具孔之间保持有3mm以上的间隙，这样切削液可以从主轴孔后部反向冲入或从前部冲入至工件与滚柱之间。加工时，用手将工件装入工具孔内，尾座顶杆在气缸的压力下将工件压在滚柱上，因尾座顶杆与工件端面间存在摩擦力，工件静止不动，滚柱则沿被滚压面作自转与公转运动。尾座气缸给工件与滚柱施加了约1000kg的压力（压力大小与工件大头直径成正比），使被滚压表面层金属产生了微量的塑性变形，将工件压光，从而提高了工件密封面的光洁性。

图5-83所示是带圆锥面的工件，某厂在加工该工件上的内三角键时，使用了图5-84所示的滚轮和滚压方法。滚压轮的材质为W18Cr4V高速工具钢，淬火后硬度在70HRC以上。其工作原理为：锥齿轮1与车床的法兰盘用螺钉固定在一起，滚压加工时随车床主轴旋转，锥齿轮3与其啮合，锥齿轮5与6啮合，滚压轮7通过M12螺纹与锥齿轮6的轴相连。这样，当车床主轴转动时，滚压轮7旋转进行滚压加工。

图5-84 滚压内三角键工件的滚轮及滚压方法

a）所使用滚轮 b）滚压加工情况

1、3、5、6—锥齿轮 2—自定心卡盘 4—工件 7—滚压轮 8—回转顶尖

图5-85 断续表面滚压工具

1、4—螺钉 2—本体 3—推杆 5—摆动臂 6—碟形弹性体 7—滚轮

5）断续表面滚压工具。例如，十字头工件的外表面上具有径向孔，滚压这类断续表面时，可使用图5-85所示的滚压工具。推杆3放在本体2内，推杆上装有带四个滚轮的摆动臂5（焊接结构），碟形弹性体6使滚子对工件表面产生一定的压力。中间两只滚轮刚性地安置在固定轴上，两边的滚子则装在可用螺钉1使其在摆动臂的槽内径向移动的轴上。摆动臂的摆动角由螺钉4加以限制。

各滚轮安装在同一个平面内，相邻滚轮轴线间的距离L应控制在使参加滚压的滚轮数不少于3个的范围内，所以应使

L≥b（R+r）/R

式中 b——被滚压工件在垂直平面内断续槽的宽度；

R和r——工件和滚子相应的半径。

使用时，先使被滚压的工件与两个中间的滚轮相接触，再用螺钉1将两边的滚轮单独调到与工件相接触，并对它们的轴线位置进行固定，然后接通车床的纵向进给，滚压工具将平行于回转工件的素线作直线移动，并使工件表面产生塑性变形。这时，将有三个滚轮与被滚压的工件保持接触状态，从而可防止摆动臂5转动和第四只滚轮进入工件的断续槽内。

（2）滚压加工要点

1）滚压中的进给量。滚压时的工具进给与切削中的车刀进给在概念上是一致的，所以被滚压表面同样存在表面粗糙度，只是比车削时小得多。一般情况下，滚压进给量越大，表面粗糙度值越大，它是随着进给量的加大而增大的。从图5-86中可以看出，如果f比f₁大（f和f₁为进给量），则Ra比Ra₁大（Ra和Ra₁为表面粗糙度值）。Ra与f₂成反比，与滚珠半径r成正比。

对于工件材料，其硬度越低、塑性越高，则滚压后的表面光洁性越好，这时滚轮与工件接触的单位面积可取得大些，进给量也可相应取得大些；如工件材料较硬、塑性较差，则滚轮与工件接触的单位面积要取得小些，进给量也要相应取小值。被加工材料的硬度可达400HBW，但下降到280HBW时，滚压效果就会显著下降。所以，被加工材料硬度的高低与进给量成反比。强化滚压及工件材料较硬时，进给量应取小值。

图5-86 进给量与表面粗糙度值的关系

2）滚压次数。滚压次数直接影响到工件表面是否光洁和滚压效率的高低。滚压次数的增加，在一定范围内可以提高表面光洁性；但次数过多，工件表面会出现微小裂纹甚至起皮现象，表面光洁性反而会下降。所以，应采用一次或两次滚压，不宜超过三次。如果仅仅是为了提高工件的机械强度，可以用多次滚压或采用多辊滚压来实现。值得提出的是，在一次滚压过程中，实际工件表面的某一点被滚轮滚压的次数并不只是一次，而是多次。因为滚轮与工件表面的有效接触长度常常要大于所选择进给量的几倍，所以降低进给量和增加滚压次数的效果是一致的。

3）滚压前工件的表面粗糙度。工件滚压前的表面粗糙度（即原始表面粗糙度）及车刀刀纹形状直接影响着滚压后的表面。原始表面粗糙度值一般要求为Ra6.3～1.6μm，这是因为过大的原始表面粗糙度值需要用很大的滚压力，并需要降低进给量去滚压，这样既影响质量又影响效率。前面谈到，滚压时凸出的部分向下压，凹低的部分往上挤，这样把原来波峰处的金属挤向波谷而填平。工件在滚压前，切削刀纹的形状决定了在同样压力下，工件表面层的金属是否容易产生流动。图5-87所示为用不同刀具车削同一表面粗糙度值的表面所获得的不同刀纹形状。用尖刀车出的窄而尖的波峰（图5-87a），由于金属不易流动填充，因此滚压质量较差；用大的刀尖圆弧车刀车出的波峰（图5-87b），则是理想的刀纹，有利于金属的流动。一般选择刀尖圆弧为r=0.5～0.75mm，进给量f可取0.2～0.3mm/r，这时波谷开阔，如图5-87c所示。

图5-87 不同车刀切削出的峰谷

4）滚压速度。滚压速度对滚压后的表面粗糙度值影响不大，因此对于工件长度不大的光整滚压来说，在工件、车床刚性允许的情况下，可根据实际需要，灵活地选择滚压速度。但进行深孔滚压时，不宜采用过高的滚压速度。

5）滚压进刀方式。滚压时，一定要依靠车床自动进刀，不可用手摇进刀，以免滚压表面不均匀。利用刀架或在中滑板上安装滚压工具自动走刀时，要注意长丝杠和溜板箱内螺母间配合间隙对滚压质量的影响；利用尾座安装滚压工具时，要使尾座和床鞍连在一起，自动走刀时不能有空隙，防止产生滚压痕迹。

6）滚压缺陷及其克服方法。滚压过程中容易出现的缺陷和克服方法如下：

①滚压面出现波纹和花点。产生波纹和花点的原因主要是滚珠或滚轮的径向圆跳动。滚珠（滚轮）的圆跳动量不应大于0.01mm。此时，应选择良好的向心轴承并注意定期更换轴承。另外，滚珠或滚轮表面擦伤也会造成周期性的波纹和花点，因此滚压前要对滚珠和滚轮进行检查，有擦伤时应进行重磨和更换。此外，若车床床鞍的轴向窜动量大，被滚压面也会出现波纹。

②滚压表面起棱。表面起棱是由于滚压力和进给量过大或滚轮倾斜角度过大造成的。当被滚压材料较软，原始表面粗糙度值较大时，不能使用太大的滚压力，否则会出现大的凸起。在小压力的情况下，应选择较小的滚压进给量，这样可以在很大程度上避免起棱。

另外，滚压过程中不应任意停止走刀，否则在停止处会有凸凹出现。

③滚压表面起皮。在大压力多次滚压的情况下，金属表层组织会被破坏，产生起皮现象，从而破坏了表面光洁性。如果是光整滚压，应选用较小的压力，并尽量减少滚压次数。

图5-88 提高孔表面质量的内滚压加工

a）被滚压工件 b）滚压情况

图5-89 滚珠式内滚压工具（一）

2.内滚压加工

滚压加工时，滚压力比切削力大，所以工件应有足够的壁厚。一般来说，孔件的壁厚为孔径的20%比较合适。

（1）滚珠式内滚压及其滚压工具 图5-88所示是在车床上提高孔表面质量的内滚压加工。工件一端装夹在车床自定心卡盘上，另一端由两个下托辊托起，底座固定在车床导轨的适当位置。车床以主轴为动力，将一个莫氏锥轴齿轮装进主轴锥孔内，并带动两个从动齿轮转动，使上压辊和两个下托辊左右旋转。上压辊装在两个下托辊上面的中心对称位置上，可作上下移动，向下加压至工件；工件在三个辊轮中心能自如旋转。滚珠式内滚压工具如图5-89所示，它伸进被滚压工件孔内，工作时由四个钢球同时挤压工件内孔表面，均匀地消除部分圆度及锥度误差。

主动齿轮和从动齿轮的模数及齿数可根据车床主轴的转速来确定。

图5-90所示的内滚压工具与图5-89所示相似。拧动调整螺钉和圆螺母，即可改变被滚压孔的直径。大、小滚珠需淬硬到55HRC以上。滚压时，轴向滚压力通过中间的大滚珠作用在推力轴承上，滚珠位置是由两边滚压力自动平衡的，其在加工过程中能浮动定心，这样就可以补偿该工具安装时的偏差。由于它的滚压量均匀，能使工件变形减少，可保证加工质量。配上长接杆后，还能滚压较深的孔。图5-90a所示装置通过右端螺纹与进刀杆联接，图5-90b所示装置利用圆柱销与刀架上的进刀杆联接。

图5-90 滚珠式内滚压工具（二）

a）形式Ⅰ b）形式Ⅱ

1—调整螺钉 2—圆螺母 3—推力轴承 4—大滚珠 5—衬套 6—小滚珠 7—垫圈 8—套筒

该工具的滚压用量如下：滚压速度v_c=40～50m/min，进给量f=0.09～0.15mm/r，滚压量为0.03～0.05mm。

滚压时要分粗滚压及精滚压。精滚压用的钢球必须用猪油氧化铬抛光膏精细抛光，使其表面质量比工件的表面质量高一级。

滚压时，由于工件要求不一致以及被滚压材料不完全相同，其滚压力、进给量、滚压速度、滚压次数以及工件滚压前的表面粗糙度值各有差异，尤其是孔表面内滚压，更要注重这些方面的选择。

1）滚压力。粗滚压硬度低的材料时，滚压力较小；精滚压（或强化滚压）及滚压硬度高的材料时，则需要较大的滚压力，约为5～20kN。可用滚压工具最大过盈量来控制滚压力，粗滚大约为0.04～0.05mm，精滚为0.02～0.03mm。

图5-91 进给量与表面粗糙度值的关系

2）进给量。滚压时，若进给量加大，则表面粗糙度值会变大（图5-91），即如果S比S₁大，则Ra也比Ra₁大。通常进给量应控制为0.05～0.2mm。

3）滚压速度。粗滚时，对表面粗糙度的影响较小，滚压速度可选60～100m/min。随着滚压速度的提高，易使滚压工具振动。为此，精滚时的滚压速度可选30～40m/min。

4）工件滚压前的表面粗糙度。工件滚压前的表面粗糙度及刀纹形状直接影响滚压质量，所以工件原始表面粗糙度值要求为Ra6.3～3.2μm或略低。如前所述，切削刀纹的形状也影响滚压质量，尖刀车出的窄而尖的波峰刀纹，不利于滚压时金属的流动填充；而用圆弧刀头车刀车出的波峰才是理想的刀纹，有利于金属流动。精车时，一般选择刀尖圆弧r=0.5～1mm，进给量选为0.2～0.3mm/r，这时波谷开阔，易于滚压。

5）滚压次数。滚压次数对滚压质量的影响，与外滚压加工中也是一致的。滚压时一般分粗滚和精滚，滚压次数增多，在一定范围内可改善表面质量，但次数过多，反而会带来其他弊病。如果只是提高工件的机械强度，可以采用多次滚压。但是，降低进给量和增加滚压次数所带来的效果是一样的。为此，进给量与滚压次数应综合考虑。

滚压较大内孔时，可使用图5-92所示的可调式浮动内孔滚压工具。尾座杆12尾部的莫氏锥柄与车床尾座的内锥孔相配合，杆体15与尾座杆12为0.02～0.05mm的间隙配合，螺钉9起导向作用，调整垫圈13根据工件内孔尺寸或杆体15的尺寸配作。

滚压时，尾座杆12位于工件轴心部位（滚压工件的待加工面必须清洁），将整个滚压工具引进工件孔内。滚压余量为0.4～0.6mm，滚压速度为30～50m/min，进给量为0.10～0.15mm/r。

工件孔内或端面上的环槽可采用图5-93所示的方法进行滚压。装在刀架上的刀柄端部有120°的V形槽，将滚压用的滚珠（钢球）置于刀柄V形槽与工件环槽之间。滚压时，在刀架的压力下，滚珠自动旋转进行滚压。刀柄上钻有小孔，滚压中从这个小孔添加润滑油。

下面介绍一个内滚压加工示例。被加工工件如图5-94所示，某厂在加工该工件内孔时采用了粗车孔、精车孔和滚压孔三道工序，达到了所要求的表面粗糙度和尺寸精度。

图5-92 较大孔内滚压工具

1—钢球 2—卡套 3、8、9—螺钉 4—小轴 5、11、13—调整垫圈 6—轴承 7、15—杆体 10—扁螺母 12—尾座杆 14—碟形弹簧

图5-93 环槽滚压方法

图5-94 内滚压加工工件示例

1）内滚压工具。该工件在中型车床上进行加工，工件进行一次装夹，只需更换刀具。滚压孔时，该厂采用了带有6个钢球的滚压装置。如果采用单球滚压工具，由于钢球挤压不均匀，会引起挤压过盈量难以掌握等弊病，从而使工件的表面粗糙度和形状公差难以达到要求。

图5-95a所示为滚压装置，6个钢球均匀地分布在滚压体上，轴承装在滚压体一端的轴上，钢球与轴承外圈接触，调整螺母将轴承挡圈压向轴承。轴端直径d₀（图5-95b）由轴承内圈确定，D₁、D₂由轴承外圈、钢球直径及缸筒内径综合确定。轴承外圈上磨出8°～15°的倾角（图5-96），可以用来调整滚压中所需要的过盈量。

2）滚压余量的确定。滚压过程中，由于滚压工具进入内孔后产生过盈，这时，工件孔壁受到压力。当滚压余量较小时，在第一次滚压完成后，随着滚压工具的退出，孔壁会产生弹性变形而恢复到原来的尺寸。当滚压余量增大到一定值时，孔壁的变形包括滚压工具退出后恢复的弹性变形和使内孔增大的塑性变形，也就是说，孔壁要达到滚光的效果，就必须选择合适的滚压余量。滚压余量太小，滚压工具退出后将产生完全的弹性恢复，达不到滚光的效果；滚压余量太大，则金属表面将产生过大的塑性变形而引起金属的疲劳和晶粒的破碎，使表面质量恶化，且不易保证精度。

表5-6中是由实践总结出的淬火钢工件不同孔径的滚压余量，其他金属材料也可以此表为参考。

图5-95 滚压示例使用的滚压装置

a）6球滚压装置 b）滚压主体结构

图5-96 轴承外圈结构

表5-6 淬火钢工件不同孔径的滚压余量i

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滚压时，滚压工具中的几个钢球对工件的内孔表面施加一定的径向压力，迫使工件内孔的表层金属产生塑性变形，以达到要求的尺寸。工件内孔经过精车后，滚压加工前的加工孔径d_p可用下式求得

d_p=d-μ_s （5-2）

式中 d──工件要求的孔径（mm）；

μ_s──工件滚压加工时的塑性变形量（mm）。

塑性变形_μs根据金属材料的不同和被加工孔径的大小而异，其值可按表5-7内的数据进行选用。

表5-7 滚压时金属的塑性变形量μ_s

本例工件的孔径d=52mm，参考表5-7可得μ_s=0.046mm，则d_p=（52-0.046）mm=51.954mm。由于滚压加工后，可提高1～2级尺寸公差等级，故选d_p的上极限偏差为+0.046mm，则d_p=51.954^+0.046₀mm。

3）滚压工具的工作直径。滚压工具的工作直径是根据工件材料的性质、内孔预加工方法、孔壁表面的预加工表面粗糙度以及工件孔壁的厚度来确定的。设计时，可按下式计算

d₁=d_pmax+i_max （5-3）

本例中，工件孔径d=52mm，参考表5-6查得滚压余量i=0.056mm，则d₁=（52+0.056）mm=52.056mm。

为保证滚压加工后内孔的表面粗糙度值和尺寸精度等要求，滚压工具中钢球直径的公差应控制在0.005mm以内，因此取d₁的下极限偏差为-0.005mm。故d₁=52.056⁰_-0.005mm。

4）滚压工具中钢球的大小和数量。本示例使用的滚压工具是6球装置，工作时，钢球一方面绕车床轴线公转，另一方面在滚压摩擦阻力的作用下自转，自转的方向与阻力方向相同，所以钢球与工件之间主要是相对滚动，不会擦伤工件表面。钢球的大小对工件表面粗糙度和表面硬度有一定的影响。钢球大，与工件表面的接触面积大，有助于降低工件的表面粗糙度值；钢球小，作用在工件上的单位压力就大，可获得较大的表面硬度。

钢球数量越多，作用在工件上的滚压力越均匀，就越有利于提高精度，同时可以加大进给量，提高生产率。钢球数量的多少还受到滚压工具强度的限制。图5-95所示滚压装置是参考表5-8查得的钢球直径为8mm，钢球数量为6个。

表5-8 按不同孔径选用钢球直径与数量

滚压工具的钢球磨损后，当其不圆或表面产生疲劳点蚀时，应及时更换，否则易擦伤工件。更换时应成组更换，并使同组钢球的直径差小于0.005mm，以保证运动的均匀性及钢球对工件压力的均匀性。

5）滚压参数的选择。本例在滚压时，钢球与轴承及工件之间都有相对运动，这在一定程度上降低了钢球的自转速度，有利于提高滚压速度。滚压速度可取v_c=1～2m/s。

滚压工具的进给量f与工件要求达到的表面粗糙度值、钢球直径和数量以及滚压余量等有关。根据实践经验，可取f=0.3～0.4mm/r。

滚压次数一般为1～2次。滚压后，金属表面硬化，金属变形抗力提高，如滚压次数过多，将引起工件内孔变形，不易保证内孔精度，甚至会产生金属疲劳，导致出现鳞刺而报废。

图5-97 滚轮式内滚压工具

（2）滚轮式内滚压及其滚压工具 结构最简单的滚轮式内滚压工具如图5-97所示，它把滚动轴承压配在滚压杆上作为滚动轮，将其安装在车床刀架上进行滚压加工。工件滚压前，将其内孔精车至表面粗糙度值为Ra1.6μm左右；滚压时，滚轮中心线与进给方向的夹角为5°～8°，工件转速为160r/min，进给量为0.08mm/r。一次滚压后工件的表面粗糙度值达Ra0.4μm，内孔孔径滚压后比滚压前增大了0.02mm。

图5-98a所示是一种浮动式内滚压工具，适用于较大孔径的滚压加工。浮动滚轮的结构如图5-98b所示，它采用竹质或尼龙1010质滚针间隔放入，这样可使滚轮在旋转中起润滑和散热作用。安装滚轮时，滚轮与工件孔径的轴线交叉成一个角度，有助于防止工件表面出现走刀螺旋线。

图5-98 浮动式内滚压工具

a）浮动滚压工件内圆 b）浮动滚轮的结构

加工中，在工件壁厚为7mm的情况下，工具直径应比精车孔径约大0.20mm。这是因为工具进入内孔后，工件会出现微量弹性变形，经过滚压，实际切入量为0.015～0.025mm（即比精车孔径大0.015～0.025mm）。如工件壁厚尺寸增加0.20mm，则其过盈量相应递减。滚压速度v_c=40m/min，进给量f=0.1～0.15mm/r。滚压时应使用润滑油。

图5-99a所示是在车床上内滚压深孔工件时的情况。工件装夹在车床卡盘7上，并通过中心架5支承好。滚压工具（图5-99b）装进刀盘4内，安装在刀柄3上。加工时，滚压工具在刀盘内浮动进行滚压。

图5-99 在车床上内滚压深孔工件

a）工件和工具安装情况 b）滚压工具

1—托架 2—刀柄轴承架 3—刀柄 4—刀盘 5—中心架 6—工件 7—车床卡盘

图5-100所示深孔滚压工具由两组钢球组成，每组钢球在三等分点接触，起到自定心、定向与滚压的作用。滚压体5与刀柄9的连接为铰销8与螺纹联接，用压簧7作浮动定向。对刀时，调节好两端的调节螺杆1与锁紧螺母2。该工具要求前、后两组钢球的调节直径差为0.01mm，前组直径小，后组直径大。刀柄的进刀可推也可拉。滚压体5与调节螺杆1须经热处理淬火至56～64HRC。

滚压深孔时，应合理选择滚轮半径。若半径过大，则滚压中轴向进给时会产生较大的滑动摩擦，降低了单位面积的滚压力；若滚轮半径太小，则会在工件表面上出现各种有规律的痕迹，使滚压表面的光洁性受到破坏。因此，对深孔滚压来说，滚轮的圆弧半径R=10～20mm为宜，如图5-101所示。

滚压中，滚轮作用在工件表面上的除了径向滚压力外，还有轴向辗压力及切向辗压力。为了使滚轮在进给方向上产生滚研作用，滚轮滚压时，其旋转轴线与工件的旋转轴线必须倾斜适当的夹角，使滚轮的旋转轨迹与工件的旋转轨迹不同，这样有助于获得光洁的表面。但倾斜角度过大会使接触面积减小，单位滚压力增大；倾斜角度过小又不易滚压光洁。实践证明，深孔滚压时，滚轮与工件的倾斜角以5°为宜，被滚压工件的直径越大，倾斜角应越小。

图5-100 深孔滚压工具

1—调节螺杆 2—锁紧螺母 3—钢球保持架 4—钢球 5—滚压体 6—联接螺母 7—压簧 8—铰销 9—刀柄

图5-101 内滚压的滚轮半径和倾斜角度

（3）滚柱式内滚压及其滚压工具 图5-102所示是滚压不通孔时使用的内滚压工具，它由淬硬后的锥形心轴与锥柱等组成（图5-102a），锥柱由隔架分开（图5-102b），锥柱与锥形心轴的锥度相等，其锥度的大小根据工件孔径的大小确定。调节滚孔直径时，拧动调节螺母，使锥形心轴向左移动，锥柱胀开。滚压孔时，锥形心轴转动并推动锥柱，锥柱以螺旋方式进给和滚压，当滚压到孔底（图5-102c）时，心轴顶住孔底不再前进，弹簧被压缩，使锥形心轴与锥柱自动松开，停止滚孔。该工具所需功率不大，使用时可装入尾座锥孔内，利用尾座弹簧套筒的移动实现进给。

下面介绍两种内锥面滚柱式滚压工具。

图5-102 滚柱式内滚压工具

a）锥形心轴和锥柱 b）工具体结构 c）滚压进给位置

图5-103 内锥面滚柱式滚压工具（一）

1—螺母 2—垫圈 3—滚柱夹持套 4—滚柱 5—垫圈 6—心轴

如图5-103所示，心轴6上装有滚柱夹持套3，滚柱夹持套3中装有三根滚柱4，其均匀分布在滚柱夹持套3的直槽中，槽的断面里大外略小，使滚柱4不致掉出。垫圈5装在滚柱夹持套3的上方。心轴6前端装有螺母1及垫圈2，其后部为莫氏锥柄，与车床主轴内孔相配合。心轴6前端为一锥形，其锥度即为被加工工件锥孔的锥度。

滚压时，滚柱受到摩擦力的作用随着转动，滚柱一方面作自转运动，另一方面也围绕心轴中心作圆周转动，从而对锥孔表面产生滚挤作用，促使工件的表面质量提高。

用图5-104所示的滚压工具在工件内锥面上进行滚压时，工件内锥面压住滚针（滚柱）1，滚针1在心轴4的锥面上旋转，心轴4在销5及扁槽的引导下压缩弹簧7，旋动螺塞8调节预紧力，经过一定时间的滚辗，促使工件的表面粗糙度值大幅度降低。

图5-105所示的内锥面滚压工具是靠非常光洁的硬质合金圆锥滚压体3与工件表面接触，两者相对旋转，使工件的表面粗糙度值降低的。使用时，滚压工具的中心要高于工件中心，当工件直径在ϕ20mm以下时，滚压工具中心比工件中心高1mm；当工件直径为ϕ20～ϕ40mm时，滚压工具中心比工件中心高3mm；当工件直径为ϕ40～ϕ80mm时，滚压工具中心比工件中心高5mm。滚压工具头部与工件若保持清洁无油，不加润滑，则滚压后表面色泽黑亮；工件若全部沾油，则表面呈白亮色。滚压时车速不宜过快。在一般进给情况下，高碳钢工件的滚压量为0.01～0.03mm，中碳钢工件为0.03～0.05mm，低碳钢工件为0.05～0.07mm。

图5-104 内锥面滚柱式滚压工具（二）

1—滚针（滚柱） 2—夹持套 3—定位螺套 4—心轴 5—销 6—套筒 7—弹簧 8—螺塞

图5-105 内锥面滚压工具

1—轴承座 2—轴承 3—圆锥滚压体 4—螺钉 5—柄部

3.滚压成形加工

滚压成形通常是利用专用加工设备使工件旋转（厚度较大材料还需加热），同时用滚压轮顶挤工件，使工件形状发生改变，如图5-106所示。在缺少专用设备的情况下，也常在中型卧式车床上进行加工。

图5-107a所示是压环工件，在车床上滚压成形此工件的情况如图5-107b所示。将转盘1装夹在车床的自定心卡盘上，滚轮体8安装在刀架上，通过螺母4和开口垫圈3压紧压盘2，使转盘1及压盘2的凹槽与滚轮9的凹槽对齐。将剪好的条形料6放入转盘1与压盘2的凹槽中，并用压料螺钉5压住条形料6的一端，然后将车床主轴转速调整到60～100r/min。开车后，转盘1旋转带动条形料6转动，在滚轮9的作用下，条形料6包在转盘1上形成圆环。

图5-106 滚压成形加工

1—车床 2—靠模 3—工件 4—原板料 5—尾座顶块 6—滚压轮 7—刀架

图5-107 车床上滚压成形

a）压环工件 b）车床上成形

1—转盘 2—压盘 3—开口垫圈 4—螺母 5—压料螺钉 6—条形料 7—挡圈 8—滚轮体9—滚轮 10—小轴

图5-108所示是在车床上滚压薄壁工件的情况。将凸靠模4夹持在自定心卡盘3上，工件5紧贴凸靠模4，旋转尾座手柄11，使回转顶尖7压入压块6的锥孔内并推动压块压紧工件5，然后锁紧手柄8，使工件实现定位和夹紧。滚压工具2固定在刀架1上。要求其挤压轮中心与工件中心等高。在滚压成形过程中，必须保证挤压轮面与工件被滚压面平行。

图5-108 在车床上滚压薄壁工件

1—刀架 2—滚压工具 3—自定心卡盘 4—凸靠模 5—工件 6—压块 7—回转顶尖 8、10、11—手柄 9—尾座

进行滚压成形加工时，滚压轮是重要工具，其接触圆角半径R和γ是最重要的几何参数，如图5-109所示。γ增大，可使滚压轮运动轨迹的重叠部分增加，能降低工件的表面粗糙度值；但γ过大，则工件尺寸精度难以控制，工件内表面与靠模难以贴紧，且会使滚压力增大。γ减小时，单位接触压力增大，从而可使工件贴紧靠模；但γ过小，则会造成切削现象，使工件的表面粗糙度值增大，甚至出现裂纹。

板材厚度t越大，γ能选择的范围就较小，可以按以下数据进行选择。外滚压轮：R=6～15mm，γ=0.3～2mm，t=1～2mm，α=30°，D=40～200mm；内滚压轮：R=3～12mm，γ=0.1～1mm。滚压轮直径D选得大些，有利于提高工件的表面质量，但作用力略有增加。滚压轮的外圆与内孔的同轴度要小，其公差为0.005mm。滚压轮工作面的表面粗糙度值为在Ra0.4μm。

滚压轮用W18Cr4V高速工具钢制造，表面硬度为63～67HRC。

滚压成形加工时，通过尾座顶块（图5-106）将板料（工件）在靠模顶端夹紧，靠模、板料与尾座顶块一起随车床主轴旋转（转速按图5-110选取）。将滚轮接触在板料最小的直径面上，滚压轮在外力的作用下产生自转。进给采用车床自动纵向走刀，进给量选用0.15～2mm/r，车床纵向进给量的选择对工件的表面质量影响很大。降低进给量可以改善工件的表面质量，也可以减小滚压力；但适当提高进给量，可使工件贴紧靠模。

高强度或较厚材料在滚压成形时需要加热，加热装置可用氧乙炔焊枪，使材料保持500～1100℃的温度。

内滚压成形的加工原理与外滚压成形加工相同。图5-111所示是内滚压成形薄板工件的情况。

图5-109 滚压轮

a）几何参数 b）结构

图5-110 成形加工车床主轴转速图

图5-111 内滚压成形薄板工件

1—车床 2—靠模 3—工件 4—压板 5—螺钉 6—滚压工具 7—刀架

4.特殊工件的滚压加工

（1）非圆孔滚压装置 图5-112所示的滚压装置可以加工非圆孔。工作滚柱1和中间滚柱2分布在夹持套4的径向槽内，中间滚柱2与支承元件3的表面相互作用，支承元件3可相对夹持套4自由回转。

滚压时，支承元件3与被加工工件5同心安装和固定。当把回转和轴向移动传给夹持套时，整个滚压装置轴向移动，沿被加工表面和中间滚柱2互相滚动的工作滚柱1开始加工工件。其在夹持套4回转时成对工作，和中间滚柱2沿支承元件3表面滚压。此时，被加工表面和支承表面之间的距离沿整个圆周始终是不变的，所以能保证滚压的正确性。

此装置只要按被滚压孔形设计支承元件3，并调整好支承元件与工件型面的相对位置，即可用来加工非圆形孔。

（2）滚压梯形螺纹丝杠 该项加工与图5-69所示原理相似。如图5-113所示，将工具上的滚压头1装在两个径向向心轴承3内。轴承3用套4隔开，并以压盖2顶住，以防止轴承发生轴向窜动。工具主体5为矩形断面，工作时可压在刀架上。刀头用高速工具钢制造，头部淬火硬度为62～65HRC。刀头经磨削后再装在车头上研磨、抛光，使其表面粗糙度值达Ra0.05μm；刀头锥角为29°48′。

图5-112 非圆孔滚压装置

1—工作滚柱 2—中间滚柱 3—支承元件 4—夹持套 5—工件

图5-113 梯形螺纹丝杠滚压装置

1—滚压头 2—压盖 3—向心轴承 4—套 5—工具主体

图5-114 滚压细长轴工件

1—连接块 2—蜗杆 3—手柄 4—支架 5—橡胶块 6—摇销 7—钢球 8—滚柱 9—滚针 10—滑柱 11—方杆 12—滚柱夹持套 13—蜗轮 14—柱头

使用时，如同精车丝杠一样。如果在滚压前对工件进行半精车，半精车后再滚压，则其螺距累积误差将进一步减小。

该工具的滚压速度v_c=5.6m/min。实践证明，对大径为32mm、长1500mm的45钢梯形螺纹丝杠进行三次滚压后，其表面粗糙度值可由Ra6.3μm提高到Ra0.4μm，单螺距误差和螺距累积误差都得以减少。

（3）滚压细长轴工件 在车床上滚压细长轴工件的加工原理是：在车削过程中，垂直切削分力极力把工件向上顶，如果在工件上方装置两个固定压块，它们将对工件有一个向下压的作用。滚压深度越大，固定压块对工件的压力就越大。随着工件的旋转运动和压力刀架的直线运动，形成了对工件表面的连续滚压作用，将已加工表面上凸凹不平的峰谷压平，且压力越大，工件的表面越光洁。

由于细长轴工件本身的刚性差，工件装夹后易产生挠度，所以用单柱或单珠式滚压工具对细长轴外圆进行滚压，将难以保证加工顺利进行。图5-114所示是采用三点式滚压工具进行滚压加工的情况，轴件外径的最终尺寸公差等级稳定为IT7级，表面粗糙度值为Ra0.32～0.16μm，取得了令人满意的效果。

三个直径为6mm、表面粗糙度值为Ra0.08～0.04μm的硬质合金滚柱8，安装在滚柱夹持套12的长槽中，并均匀分布于工具圆周上。工作时，滚柱在摩擦阻力的作用下，与工件作相对旋转运动。由于工件在径向受到的三个压力均等，互相平衡，所以细长轴不易产生弯曲和变形。滚柱8的轴线与工件轴线成15°交角，滚压时接触面积小，接触应力大，有效地提高了滚压效果。三个滚柱径向位置的调节是通过蜗轮13端面上的三条螺旋槽，带动三只柱头14和与其紧固为一体的滑柱10同步进行来实现的，它能在直径为10～40mm的范围内任意调节。该滚压工具对硬度在300HBW以下，直径为15～30mm的碳钢、合金钢细长轴工件的滚压效果最佳。

为避免工作时因滚压工具与工件不同心而造成的种种弊病，支架4和方杆11构成了浮动结构。支架4在方孔内有1mm的上下升降量和4～5mm的前后移动量，故有一定的自定位作用。滚压工具可直接安装在车床刀架上，并且装拆和调节都较方便，不妨碍刀架上其他刀具的安装使用。只要将连接块1取下，就能使滚压工具脱离工件，刀架即可转位。

滚压前，先将滚柱工作面置于工件靠近端部2mm外圆处，并与工件轻微接触，然后开动车床转动手柄3，对工件施加压紧力后，再走刀自动滚压。用手感结合目测的方法，调节手柄3对工件的压力，当感到已有足够的压紧力，工件表面又能达到要求的表面粗糙度时，工具旋转正常、无明显振动即可。

液压参数为：滚压速度v_c=12～18m/min，进给量f=0.12～0.20mm/r，滚压量（径向）δ=0.008～0.015mm。滚压过程中，应使用较稀的全损耗系统用油与煤油各半的稀混合液进行冷却和润滑。

滚压时切忌超量滚压，因为过大的滚压余量和滚压力会使滚压表面产生鳞片状波纹。工件经滚压后，若其外径尺寸仍大于公差规定的范围，切勿继续滚压，这时需使用砂带锉刀对工件表面作微量修整，然后进行滚压。

图5-115所示是细长轴工件在车床上的安装和滚压情况，用车刀进行精车，再用滚压装置进行滚压。轴件在自定心卡盘和尾座顶尖上装夹并定位好，整个滚压装置安装在车床溜板上，工件以一定的速度转动时，车刀及滚压装置在溜板的带动下以一定的进给速度作轴向移动。由于滚压加工时工件外圆圆周方向上受力均匀，不会产生弯曲变形，所以加工出的轴件整体直线性较好。

下面介绍一个细长轴工件的加工和滚压示例。

该滚压工具的结构如图5-116所示。主体1上装有车刀3，用来进行切削加工，两个焊有硬质合金的压块7、9（两个压块也可做成滚轮形式）同时将工件的已加工表面压光。

图5-115 细长轴工件在车床上的安装和滚压

图5-116 滚压细长轴的工具

1—主体 2—压紧螺母 3—车刀 4—刀夹 5—螺杆 6—螺母 7、9—压块 8—压紧螺母 10—拉紧螺钉 11—拉紧螺母 12—调整螺钉 13—支托块

车刀采用垂直装夹方式，这样调整中心方便。车刀的几何角度如图5-117所示。加工中碳钢材料时，采用25°的前角较为合适；加工韧性大的材料和直径小的工件时，前角可适当地增大；加工硬度较高的材料时，前角可适当地减小。刀尖圆弧（R0.3mm）和过渡刃（0.1～0.2mm）对提高刀具的寿命和保证挤压前表面的光洁性起着决定性作用，因此刃磨车刀时要特别注意。

图5-117 滚压细长轴时使用的车刀

调整工件的加工尺寸主要靠刀夹4，只要把螺母6松开，刀夹4即可沿主体1上的滑槽左右移动。由于刀夹上做出了两个8°的倾斜角度，因此车刀只需要刃磨前角和副偏角，不需要刃磨主后角和副后角。

支托块13的头部焊有硬质合金刀片，最好粘上胶木块。因为在切削过程中，微小的切屑会粘在硬质合金刀片上，容易破坏工件表面的光洁性，用胶木块便没有这个缺点。支托块13在一般情况下可以不用。当滚压工具上车刀的背吃刀量小于1mm时，切削力减小，这时不仅对工件表面的光洁性有影响，工件还容易产生椭圆和多边形。此时，通过支托块的作用增加垂直压力，便可以防止这些情况发生。

加工前要做好以下几方面的调整工作。

1）调整刀架中心高度。将整个工具安装在车床刀架上，用尾座顶尖来找正工具的中心高度，然后将中滑板刻度盘的读数记好，作为零点位置。

2）调整刀架中心线与主轴轴线重合。将刀架靠近车床自定心卡盘，使压块平面与卡盘端面倾斜20°～30°。因为在切削过程中，由于进给力的作用，会把刀架向尾座方向推，这样压块平面与卡盘端面就会始终保持平行，也就是刀架中心线与主轴轴线重合。如果刀架与主轴不同心，压块和工件已加工表面不是平面接触，而是一条线与工件表面相切，则不但会使工件在加工过程中稳固性不好，而且很容易破坏工件表面的光洁性。

3）调整车刀的中心高度。可采用试车工件端面的方法找正车刀中心高度。车刀中心应较主轴轴线低0.2～0.4mm，切不可高于主轴中心线，否则容易车出椭圆形或多边形。

4）通过试加工来调整工件尺寸。

图5-118 滚压细长轴时使用的拉紧夹头

经过上述调整和试加工后，便可以开始加工了。加工比较细长的轴时，为了减少工件的弯曲变形，可在尾座上安装一个拉紧夹头（图5-118）夹住工件，把工件向尾座方向拉紧。如果没有这种夹头，也可用一般的钻夹头代替。不过一般的钻夹头只能起支承作用，没有拉紧作用。

影响工件弯曲度的最主要因素是原材料的弯曲度。因此，原材料应经过多次校直。例如，在加工（ϕ5～ϕ15）mm×400mm的细长轴时，其弯曲度公差应在0.15mm以内。

由于这种加工方法是车削和滚压加工同时进行，所以加工时车刀可采用较大的背吃刀量，而不宜采用增加切削速度和进给量的方法。随之压块进行滚压，只需一次走刀，即可获得较光洁和精度较高的表面，这对提高效率和加工质量都是有利的。

1）低速切削。低速切削时使用高速工具钢车刀，切削速度为7～10m/min。实践证明，进给量为0.08～0.12mm/r时，工件的表面光洁性最好，表面粗糙度值可稳定地达到Ra1.6～0.8μm。当进给量大于0.12mm/r时，工件的表面光洁性急剧下降；当进给量为0.14～0.2mm/r时，表面粗糙度值只能达到Ra3.2μm。因此，应根据不同的表面粗糙度要求来选择进给量。

同样，背吃刀量与表面粗糙度也有直接影响。当背吃刀量为2.5～3.5mm时，表面光洁性最好；当背吃刀量大于3.5mm或小于2.5mm时，光洁性较差。因为当背吃刀量大于3.5mm时，排屑困难，已加工表面容易被切屑划伤；同时背吃刀量过大，切削力急剧增加，工件会因所受挤压应力过大而被破坏。当背吃刀量小于2.5mm时，因为切削力太小，工件受挤压力太小，光洁性便下降。

2）中速切削。刀具使用硬质合金车刀，切削速度选用30～40m/min，进给量和背吃刀量参考低速切削，加工工件的直径在8～15mm的范围内。中速切削时，主轴转速一般为760～1200r/min，这样离心力大，表面粗糙度值只能达到Ra3.2μm。因此，中速切削不适合加工光洁性和直线度要求高的工件，主要是在加工硬度高的材料时采用。

低速切削和中速切削都必须充分使用切削液。