滚花是一种关键的制造工艺，可在工件表面形成花纹。它常见于许多机加工零件，尤其是在定制项目中。滚花可以增强抓握力，这对于需要安全操作的应用至关重要。它还能为工具、手柄、紧固件和其他需要摩擦的部件增添质感和视觉吸引力。然而，滚花并非一项简单的技术。它有多种类型和应用，所有与制造业相关的人员都必须了解。本文将为您提供所有必要的细节，帮助您轻松掌握这项技术，并将其应用于您的项目。那就让我们开始吧。
滚花101-它是什么以及它为什么重要
滚花加工是一种变形工艺，它不会去除材料，而是将材料从图案中移出。根据所需的应用，这种图案可以是直线、斜角或菱形。滚花加工通常在滚花车床上进行，但您也可以在平坦的表面上轻松完成。
滚花的用途是什么？ - 主要功能
滚花的基本作用是增加手柄、旋钮和紧固件等部件的抓握力。滚花的其他常见用途如下：
握把滚花
它能增强摩擦力，提高抓握物体的能力。这使得抓握和操作湿滑物体变得更容易。
装饰滚花
您可以在各种表面上进行此操作，以改善外观并提高表面耐磨性和抗划伤性。
压配合滚花
它在部件（通常是金属）上形成纹理表面。这使得两个部件之间能够形成更安全可靠的压配合或过盈配合。
机器滚花与手工滚花
如前所述，机器滚花通常在滚花车床上完成，这是一种更快速、更精确的方法。您可以使用切削工具在机器滚花中形成图案。而手工滚花则使用手动工具。对于较小的项目来说，手工滚花是一种更简单、更合适的工艺，依靠压力来产生压痕。
滚花、锯齿、雕刻
这些都是表面处理技术，但用途、工艺和最终外观各不相同。滚花工艺可打造纹理表面，方便抓握。锯齿工艺通常用于切割边缘。雕刻工艺则可打造装饰性或信息性标记。
差异
滚花
锯齿
雕刻
目的
增强手柄和旋钮的抓握力。
用于刀和锯等切削刃上，以提高抓握力
创建永久性、装饰性或信息性标记
外观
凸起的纹理图案，
有缺口或锯齿状的边缘
凹线、图案或文字
材料
钢、铝和黄铜。
钢或其他金属。
金属、塑料、木材和玻璃。
滚花在车床和数控机床上的工作原理
滚花工艺在车床和数控滚花机上进行，配有专用滚花工具。在滚花操作中，图案被压印在材料上，而不是将其切除。
滚压成型滚花循环
在这些滚花方法中，带有所需反转图案的硬化钢滚轮在旋转的同时压在工件上。材料发生位移，形成滚花图案。以 6061 米/分钟的速度对 6-T30 铝进行滚花时，不会产生任何切屑。因为它不是切削过程，而是成型过程。
切削式滚花循环
这些滚花方法使用切削刀具来创建滚花图案。它适用于较硬的材料，并且比滚压成型更能获得更精细的表面。由于该方法能够处理较硬的材料，因此非常适合您的 304 不锈钢项目。
CNC滚花代码-G76滚花宏
G76 滚花宏是 CNC 滚花加工中使用的基本代码。它使用 G01（线性插值）来创建滚花图案。您可以根据所需的滚花图案和材料调整具体参数（X、Z、R、F）。
主要滚花图案类型：何时使用这些图案？
最常见的滚花图案是直线、菱形和对角线（左/右）图案。下文将介绍其他几种图案。
1.何时使用直滚花
它也被称为线性滚花。直线滚花工艺非常适合需要触觉抓握和精确校准的光学调焦环。形成的平行凹槽可增强手指抓握力，并实现精准的微调或精确的移动控制。
2.何时使用金刚石滚花
该方法适用于最大限度的手动扭矩应用，符合 ISO 杠铃标准，其特征为 90 度菱形图案，间距为 1.5 毫米。与直纹滚花相比，它具有更佳的抓握力，并提高了摩擦力，防止重载时打滑。
3.何时使用螺旋环/环形环
出于各种原因，密封件中使用螺旋或环形部件。这主要是为了提高性能、保持力和密封性。螺旋环与减震器的油封一起使用，以增强油的保持力。而环形环则用作支撑环，以防止密封件在压力下被挤出。
4.何时使用右/左滚花
当滚花工具从左向右进给时，使用右旋滚花。当滚花工具从右向左进给时，使用左旋滚花。进给方向和最终的花纹取决于滚花工具和工件的旋转方向。
5.何时使用凹/凸滚花
凸面滚花因其凸起的表面而提供更有效的抓握力。这还能增强摩擦力并减少滑动，例如用于螺丝刀手柄。而凹面滚花在手柄上的应用不如凸面滚花常见，因为它的表面接触面较小，对零件的抓握力也较小。
6.何时使用方形滚花
方形滚花用于增强抓握力和抗扭矩能力，例如，需要牢固固定的医疗器械旋钮。它还可用于在医疗器械旋钮上添加视觉标记点或线，以指示方向或位置。
如何在车床上进行滚花加工？
车床上的滚花工艺是将图案压印在工件的旋转表面上。设置速度和零件体积是选择合适滚花刀具的关键因素。常见的滚花刀具及其比较如下：
功能
单轮滚花工具
双轮滚花工具
切割滚花
设置速度
相对较快
中
最快的设置
零件体积
低至中等批量生产
中到大批量生产
大批量生产
性能
设置简便
一致的滚花图案
更精细的滚花图案
缺点
不适合较硬的材料
复杂的设置
最困难和最复杂的设置
剪刀式与跨骑式
跨式滚花刀架提供支撑并减少挠度，尤其适用于加工直径较小且较长的部件。剪刀式滚花刀架也称为快速夹紧式滚花刀架。它采用类似剪刀的机构，从两侧施加压力，从而形成精准、干净的滚花图案。
快速更换插入轮
剪刀式刀架以其紧凑的设计和在狭小空间中的操作能力而闻名。然而，跨式刀架的应用灵活性更高，并且占用的机械存储空间更小。
硬质合金滚花刀具
带有 TiAlN 涂层滚花轮的滚花刀具适用于加工 45 HRC 钢等硬质合金。滚花刀具上的 TiAlN 涂层可增强刀具的耐磨性和耐热性，非常适合加工较硬的材料。
决定滚花成败的工艺参数
为了获得滚花工艺的优化结果，请优化工艺参数，例如螺距选择或进给速率。
间距选择图（DP 和 TPI）
滚花TPI（每英寸齿数）的选择对于获得理想的滚花表面至关重要。较低的TPI滚花通常更适合较大的工件，需要更粗糙、更锐利的图案。而较高的TPI滚花则适用于较小的工件，需要更精细、更精致的图案。
进给速度窗口：20-50 米/分钟，0.1 毫米/转
未使用最佳速度和进给范围进行滚花加工可能会损坏材料。速度过低会导致撕裂，速度过高会导致表面起毛。滚花深度应约为滚花节距的50%。
滚花的最佳材料是什么
滚花工艺适用于钢和黄铜，因为这两种材料都会经历滚压滚花工艺所需的塑性变形。钢制模具部件的滚花工艺会在模具生产的成型部件上形成滚花图案。
滚花效果最佳的金属
金属很容易变形，形成凸起的脊线或图案表面，以增强抓地力或提供美感。
Al 6061
6061铝是一种较软的材料，是滚花加工的热门选择。它能在压力下变形，并形成清晰锐利的图案。
黄铜360
黄铜由于强度更高，耐磨性更好，因此在滚花方面的表现通常优于铝。
硬钢-预热处理与后热处理
硬钢热处理后进行滚花加工可获得最佳效果。滚花加工能够更好地控制精度、最终尺寸和表面光洁度。这是因为材料在热处理后会硬化并保持尺寸稳定。如果在热处理前进行滚花加工，则会导致开裂、翘曲，并且由于材料硬度高、脆性大，难以达到理想的图案效果。
表面处理：Ra≤1.6µm
指令“滚花前车削至 Ra ≤ 1.6 µm”意味着工件的表面粗糙度应加工至 1.6 微米或更小（Ra ≤ 1.6 µm）。它可提供更光滑的表面和更好的抓握力以及更一致的图案。
常见的滚花缺陷及快速修复方法
常见的滚花缺陷，如双轨、清晰度差和颤动痕迹，可以通过调整工具对齐、压力和速度来修复。
双轨制
症状：
当滚花工具在后续工序中以偏移位置重新啮合工件时，就会发生这种情况。这会造成图案重复或模糊。
根本原因：
滚花工具未对准。
压力施加不正确。
与工件的初始接触不当。
快速解决：
使用适当的工具对齐。
调整进给速度。
在轴向进给之前，先在零件末端进行初次接触。
定义不清
症状：
滚花图案较浅、不均匀或不完整。
根本原因：
滚花工具施加的压力不足。
滚花轮钝或损坏。
使用不适合该材料的工具。
快速解决：
增加压力。
更换或磨锐滚花轮。
确保工具适合材料硬度。
颤音
症状：
滚花表面粗糙不平，有振痕。
根本原因：
工具设置松动导致剧烈振动。
主轴转速高。
工具支持不足。
快速解决：
确保工具设置安全。
降低主轴转速。
使用适当的工具支持。
复杂滚花图案的自定义刀具路径
要获得锥形部件或一次螺旋等滚花自定义图案，您必须在 CNC 滚花车床上使用特定的刀具路径和潜在的自定义编程。
锥形零件上的滚花
在锥形零件上进行滚花加工时，需要仔细考虑刀具路径的几何形状。这需要使用能够适应直径变化的刀具。
长螺旋的单程螺旋
对于单次螺旋加工，必须具有具有特定进给速度和切削深度的连续螺旋运动。
TUOFA一站式定制解决方案
TUOFA 作为一家专业的机加工工厂，为您提供一站式定制零件解决方案，包括复杂图案、锥形零件滚花以及长螺旋线的一次性螺旋加工。如需了解更多信息并获得定制零件滚花定制解决方案，请访问 拓发机械加工 或联系我们的团队。作为一站式机械加工解决方案提供商，一旦您上传零件技术图纸（STEP/STL/IGS 格式的 2D 和 3D 图纸），TUOFA 将尽快与您联系。
结语
滚花是一种常用的制造工艺，广泛应用于许多行业。它利用滚花工具在工件（例如金属零件）上形成纹理图案。这种图案具有各种形状，例如直线、对角线或菱形脊线，可以增强抓握力、提升美观度并有助于组装。滚花工艺主要用于圆柱形零件，例如手柄、旋钮和工具握把。它还能为工具、手柄、紧固件和其他需要摩擦的部件增添视觉吸引力。
常见问题和快速参考
计算滚花 TPI 的最快方法是什么？
要快速计算滚花TPI（每英寸齿数），可以使用一个简单的公式：
你能滚花塑料部件吗？
是的，塑料部件可以滚花。不过，金属部件更常采用滚花。
切割滚花的理想润滑剂是什么？
对于钢切割滚花，通常建议使用切削油；对于铝和黄铜，建议使用冷却乳化液。