研究显示,表面质量直接影响零件的耐磨性、抗腐蚀性、接触刚度、疲劳强度及配合性质等。广泛应用于工业领域的长不锈钢管,由于其生产过程中的高温固溶处理,自身内壁形成一层致密的氧化皮,该氧化皮的存在,使不锈钢管内壁粗糙且耐腐蚀性降低,不能满足对内表面质量要求较高的场合,严重影响了不锈钢管的使用范围。为去除不锈钢管内壁的氧化皮,利用磁力磨削技术对不锈钢管内壁进行了磨削加工,前期研究发现:通过磁力磨削不锈钢管,其内壁的氧化皮能够充分去除,但磨削后,不锈钢管内壁表面存在清晰的划痕和波度,表面硬度较低,表面处于拉应力状态,为进一步提高不锈钢管内壁表面质量,增大其使用价值,提出了磁力滚压技术。磁力滚压技术将磁力应用于滚压加工中,是磁场控制技术与滚压加工技术的有机结合。本文主要从磁力滚压加工机理、影响因素、磁力滚压系统设计过程、磁力滚压加工试验研究等方面进行了研究:⑴分析了磁力滚压加工机理,以传统滚压加工中影响滚压效果的因素为基础,结合磁力滚压加工自身的特点,深入分析了影响磁力滚压加工效果的因素。⑵以磁力滚压加工机理、加工效果的影响因素以及永磁体自身的特性等为基础,综合系统磁路设计和结构设计,确定了磁力滚压试验平台的整体方案;针对所设计的磁力滚压试验平台,以高的磁路匹配性和良好的滚压性能为设计原则,确定了滚压工具的整体结构。基于Ansoft Maxwell软件对整个磁力滚压系统进行有限元仿真优化,仿真结果显示:磁力滚压系统磁力线和磁感应强度分布符合磁路设计要求,磁力滚压系统有良好的受力特性,满足滚压加工要求,能够实现对工件内表面的滚压加工。⑶搭建了磁力滚压试验平台,研发出了滚压工具,以用户提供的0Cr18Ni9长不锈钢管为试验对象,进行了磁力滚压加工试验,试验结果显示:滚压工具随旋转磁场发生器同步旋转,通过变频器改变输入频率,滚压工具可以快速获得不同的转速,满足不同的加工要求,验证了磁力滚压加工方法的可行性。⑷对磁力滚压工艺参数进行了试验研究,本文通过试验探究了滚压工具转速、轴向进给速度、滚压加工行程对工件内壁表面粗糙度和表面硬度的影响,得到了适于本研究中所用0Cr18Ni9不锈钢管的最佳工艺参数,为后续磁力滚压技术的研究奠定了基础。⑸在确定的最佳工艺参数(变频器输入频率为20Hz,轴向进给速度为0.4m/min,滚压加工8个行程)下进行试验,结果显示:不锈钢管内壁表面粗糙度值Ra由1.860μm降低到0.665μm,达到了精加工水平,表面硬度由82HRB提高到97HRB,不锈钢管内壁表面质量得到了较大改善,提高了不锈钢管的使用价值。磁力滚压技术为长圆管内表面光整强化提供了一种行之有效的加工方法。