1、基本內涵
       光整加工技術是機械加工領域的一類基礎性工藝技術，屬于精密和超精密加工的范疇。作為提高零件表面質量和表面完整性的重要方法，光整加工技術近年來不斷得到政府、高校、科研院所和企業（尤其是高端裝備制造企業）的重視。
       光整加工方法很多，按加工時所需能量提供方式的不同，可分為機械法、化學和電化學法、熱能法等。機械法中，按照磨料或磨具在加工過程中所處的狀態（即是否與工件保持確定的相對位置）又可分為自由磨具光整加工和非自由磨具光整加工，例如砂帶拋光屬于自由磨具光整加工。
       滾磨光整加工屬于一類典型的自由磨具光整加工技術，是將處于自由狀態或非自由狀態的零件置于盛有加工介質（滾拋磨塊、磨劑、水等）的容器中，加工時，使零件、容器或兩者同時產生一定的運動形式，進而使零件和滾拋磨塊之間形成復雜的相對運動。在相對運動的作用下，處于游離狀態的滾拋磨塊以一定的作用力對零件表面進行碰撞、滾壓、滑擦和刻劃的微量磨削作用，從而改變零件表面的幾何特征（降低表面粗糙度值，增加表面輪廓支承率，改變表面紋理，去除毛刺等缺陷），改善表面層的物理力學性能（提高表面顯微硬度，表面形成變質層，改善表面應力狀態等），提高零件的清潔度，綜合改善零件的表面完整性，提高零件及產品的使用性能和壽命，達到對零件表面光整加工的目的。
       滾磨光整加工是一種典型的、常用的、有效的表面光整加工方法，其主要優點包括：（1）可以實現不同大小、不同形狀和不同材質的工件的批量加工；（2）可以一次性全方位加工到各種工件的幾乎所有復雜結構部位；（3）可以同時對影響工件表面質量的外觀質量、表面粗糙度、表面紋理、毛刺棱邊、表面應力狀態、清潔度等多指標綜合進行改善；（4）對加工設備的制造精度要求低，相應的設備維護、滾拋磨塊和磨劑消耗總體費用相對較低。
       2、典型滾磨工藝及加工效果
       滾磨光整加工已有回轉式、離心式、振動式、渦流式、旋流式、主軸式等多種類型，太原理工大學通過31年的光整加工技術研發，與中國兵器工業第70研究所建立起了21年穩定的產學研合作關系，先后研制開發出了各種類型的系列化滾磨光整加工設備（離心式滾磨機、旋流式滾磨機、主軸式滾磨機等10余系列）、輔料等10余種，在同行業中處于領先地位。圖1為自主研發的某一型號的旋流式、臥式主軸式和立式離心式滾磨光整加工設備照片。圖2為滾磨光整加工使用的不同滾拋磨塊和滾拋液。圖3為自主研發的某一型號的滾磨光整加工使用的滾拋磨塊抽吸和水循環系統。        以往曲軸光整大多采用滾壓圓角、手工去油孔毛刺、砂帶拋光和絨布拋光四道工序，生產率和表面質量均難達到理想要求。在分析曲軸結構特點及使用要求基礎上，提出了曲軸類零件一次性全方位光整加工技術方案，實現了長度范圍4000mm內的各種異形軸類零件的光整加工。數據分析對比見表1~表3。該技術解決了大中型曲軸、凸輪軸光整加工的現實難題，也已大量應用于齒輪軸、滾珠絲杠、螺線槽輥等相關軸類零件光整加工。        在分析齒輪等復雜盤類零件結構特點及使用要求基礎上，研發了盤類零件系列滾磨光整加工設備，齒輪經加工后，毛刺去除，棱邊倒圓均勻，齒形輪廓部位形成R0.2mm~0.3mm圓角，齒根部位加工效果明顯改善，清潔度有效提高，表面顯微硬度提高6%左右，表面壓應力值增加近-300MPa，大大改善裝配傳動性能，已用于各類齒輪、整體葉盤、渦輪盤、輪轂等復雜結構盤類零件的光整加工。某廠專用彈簧經滾磨光整加工后，循環使用次數由3.6萬次提高到5.2萬次。
       部分零件滾磨光整加工前后的效果對比見圖4。        采用自主研發的自由磨具光整加工成套技術，有效改善了多形態摩擦副零件的表面完整性，同步完成了零件表面的初期磨損，大幅提高了零件及整機的清潔度，綜合縮短了整機出廠磨合時間，降低燃油消耗，優化磨合過程。柴油機工業運行試驗表明：整機出廠磨合時間減少50％左右，燃油消耗率減少3~4g/kW•h，節約燃油、工時、水電等；機油油樣Fe元素含量減少18%~35%，整機運行清潔度明顯提高；用未光整零件和光整零件分別裝配2萬臺整機，跟蹤一年統計，曲軸軸頸拉傷、劃瓦故障率由0.55%減少為0.069%，可靠性提高；外特性曲線改善，有效功率提高，噪聲降低1dB。
       基于研究成果制定的機械行業標準“內燃機 零部件表面光整加工 技術條件（編號：JB/T 11082-2011）”、“內燃機用光整機（編號：JB/T 11083-2011）”，船舶行業標準《船舶推進系統零部件表面光整加工技術要求》（CB/T4224-2013）標準已實施。
       3、結束語
       截止目前，滾磨光整加工設備及工藝已推廣應用到25個省、市、自治區的近400家制造類企業用戶。具體領域包括：（1）兵器工業、航空（天）、高檔數控機床、軌道交通裝備等高端裝備制造業；（2）新一代核電、風電等新能源裝備業；（3）汽車、內燃機、高效傳動與驅動、煤機裝備、高端儀器、機械基礎零部件、石化裝備、紡織機械、五金件等傳統制造業。
       隨著中國制造2025等國家系列重大戰略舉措的不斷推進，我國的工業基礎能力將不斷強化，光整加工技術必將獲得前所未有的發展機遇。滾磨光整加工技術已在飛機和坦克發動機典型零件、高端變速箱典型零件、大中型汽輪機葉片、風電裝備大模數齒輪等復雜或大型高端零件得到一定范圍的應用。但由于滾磨加工過程中強制液粒耦合流場復雜性，多指標綜合變化，以及軟物質加工環境與條件的限制，如何實現對滾磨光整加工過程的有效控制是該技術向高端化、精準化加工發展亟需解決的難題。
       作者簡介:
       李文輝，男，工學博士，教授，現任太原理工大學機械工程學院副院長。一直從事精密表面光整加工方向和特種加工方向的研究工作。以第一作者發表相關學術論文20 余篇（EI收錄8篇），獲得國家發明專利2項，主持完成省級科研項目和橫向科研項目各一項，作為主要參與者合作完成國家自然科學基金項目2項。