轴类零件在机械工业中占有重要的地位,它是组成机器的重要零件。随着现代工业技术的发展,人们对零件加工质量的要求越来越高。高光洁度细长轴的加工,是机械制造行业中常见的并且也是比较困难的一种工艺。目前,对长轴表面的光整加工一般采取磨削的方法。但是由于长轴的刚性差、热变形大等原因,磨削过程中极易产生弯曲和振动,以至于无法得到理想的表面粗糙度和形状精度,特别是圆柱度和光洁度。本文采用的无心滚压方法是一种新型滚压加工方法,无需装夹、生产效率高,克服了细长轴在加工过程中表现出的柔性大、塑性大的特点。以直径为10mm的圆截面金属钢棒为研究对象,基于有限元ABAQUS软件,建立了棒材无心滚压时滚轮与工件的运动关系和滚压系统的力学模型。通过理论分析以及数值模拟的方法,对钢棒无心滚压过程及工艺参数进行研究。首先,对钢棒无心滚压工艺进行理论分析,确定了滚压力、滚压速度、滚轮直径、凸缘宽度、送进角对滚压效果的影响及其取值范围。其次,设计正交试验,以滚压后钢棒表面的直线度、圆度及残余应力为目标参数,得出滚压力、滚压速度、滚轮直径、凸缘宽度、送进角等参数对表面质量影响程度的主次顺序、最优组合及主要参数的最佳值。最后,对无心滚压进一步分析,为了解决滚压过程中工件极易摆动的问题,提出在滚压轮两边增加两组送料辊的解决方案,并通过仿真实验得出送料辊的最佳位置和所施加的最佳压力。