薛飞

上汽大众汽车有限公司 上海 201805

1 序言

滚压加工是一种近几十年兴起的光整加工技术，具有生产效率高、表面粗糙度值低及生产成本低的优点。而且滚压加工通过对工件表面挤压产生冷作硬化后，使工件表面的硬度和疲劳强度大大提高，这是传统金属切削光整加工工艺所无法比拟的优势。在一定程度上其能代替工件表面淬火工艺，可以大幅提升机械产品的使用寿命。发动机连杆作为大批量生产的零件尤其适用滚压工艺。

2 问题背景

EA888发动机的连杆小孔是发动机上精度最高的部分，其孔径精度高达φ（23.013±0.005）mm。孔的表面轮廓粗糙度值要求Rz＝1.8μm。制造上采用“钻→粗镗→半精镗→精镗→滚压”的工艺路线，其中滚压是最终工序，即用滚刀（见图1）的滚珠对连杆小孔表面进行滚压加工。滚压承担着保证尺寸精度、表面粗糙度同时在工件表面挤压形成一层冷作硬化层的重要作用。而滚压刀具上的钢制滚珠就是与连杆小孔表面直接滚压成形的核心元件，滚珠的安装要求是一次换装5颗。

图1 连杆小孔滚刀

3 技术难点

1）单颗滚珠安装存在漏装的风险，一旦少装一颗滚珠，加工时，在不平衡的径向力作用下会使滚压刀具产生弯曲变形，导致零件报废。严重的会影响机床主轴的回转精度，造成机床不能保证加工稳定性和精度的要求。以前就发生过操作人员漏装滚珠而导致的事故，造成滚刀报废。

2）滚压是一种高精度的加工方式，滚珠的直径（6±0.02）mm有很严格的要求。……