SKD11是一种具有较高强度、韧性及耐热性能的冷作模具钢,在模具制造业应用广泛。滚光工艺作为一种新型加工工艺,在模具表面强化方面具有许多独特优势。本文采用实验和理论分析相结合的方法,对流体静压球滚光工艺进行了研究,确定了适合SKD11模具钢的滚光工艺参数,并对球滚光强化机理进行了建模与分析。首先进行了滚光正交实验,研究了滚光工艺的五个工艺参数,即:滚光方向、滚光力、行距、次数、速度,对表面硬度、粗糙度、残余应力的影响规律。结果表明:滚光力对表面性能的影响程度最高,随着滚光力增大,表面硬度提高,粗糙度下降,残余压应力变大。行距和滚光次数的影响程度次之,随着行距增大,表面硬度减小,粗糙度增加;随着滚光次数的增加,表面硬度提高,粗糙度减小。行距和次数的增加对于残余应力的分布规律影响均较为复杂,根据测量方向不同,影响规律也不相同。滚光方向对残余应力的分布规律有较大影响,对硬度及粗糙度的影响可以忽略不计。滚光速度较低时,其对于表面性能的影响较小,通常情况下可以忽略不计。在正交实验基础上,进行了行距和通过次数的单因素实验,结果表明:在整体趋势上,行距与次数的影响与正交实验相似,在细节上有新的发现:随着行距的增加,硬度先缓慢降低,随后出现大幅度降低,粗糙度先缓慢增大,然后大幅度增大;随着次数的增加,表面硬度呈现出先增大后减小趋势,残余应力在与滚光方向呈45°夹角的方向上,其分布状况与通过次数的奇偶性有关。在实验基础上,采用回归方法拟合出滚光后表面粗糙度的经验模型,通过显著性分析发现:对于不同的预铣表面,滚光后的表面粗糙度主要取决于滚光前的表面粗糙度。在实验基础上采用有限元方法对滚光加工过程进行了仿真,结果发现:滚光过程中材料发生堆起效应从而引入了残余压应力。