滚花是一种在金属工件上形成直线、菱形或凸起脊线图案的制造工艺。它是通过将滚花工具压在工件上，当工具的凸起元件压低表面并使表面变形时引起塑性变形来实现的。滚花可改善手柄、旋钮和工具手柄等物体的抓握力、便于组装并增强其外观。它通常通过发出“按住此处”的信号来提供视觉指南。此外，滚花用于设计嵌入覆盖聚合物或复合材料中的金属部件，以增强基材和外涂层之间的接合。

本文将讨论滚花、它的工作原理、用途、优点和类型。

什么是滚花？

滚花是制造过程中使用的一种加工工艺，用于在通常由金属制成的工件表面上创建纹理图案。它具有三个基本目的：在指轮和手柄等部件的握持区域上提供抓握区域，作为功能性抓握改进器和用户指示器，在部件上施加装饰性饰面，并为压配合准备部件。此外，滚花图案通常应用于塑料模具，以在模制部件中形成滚花外观。

滚花，以基本的切割或边缘锤击的形式，可以追溯到最早的金属加工技术。在中世纪时期，随着锻造和金属加工技术的进步，出现了用于创建纹理表面的更复杂的工具和方法。这包括使用特色锤子进行喷丸处理，这与现代滚花本质上相同，只是它涉及冲击而不是滚动。工业革命带来了制造技术的重大进步和更大的可重复性。包括车床在内的加工工具变得更加精确和广泛，取代了以前非常罕见的工艺技能。早期的蒸汽机在手动控制装置上有雕刻和可能滚压滚花的证据。19 世纪的瑞士制表师将结晶滚花作为一种机械加工工艺，在手表部件上形成精确的装饰性图案。在 20 世纪和 21 世纪，滚花成为一种通用的加工工序。数控加工技术的进步进一步提高了工艺的精度和多功能性。

滚花的目的是什么？

滚花是一种广泛使用的加工技术，可在零件或产品上实现多种且通常是多种目的。它适用于工具、仪器和机械控制装置的手柄，以增强抓力并防止油手或湿手打滑。 此外，滚花还用于为产品添加装饰元素，增强其设计外观。它还可以选择性地在表面上使用，以强加品牌和图像。这些图案可以作为组件对齐的参考点，有助于组装和定位。它用于准备螺纹嵌件的表面，以进行推入配合和包覆成型，从而提供嵌件与其位置之间的粘合安全性。

滚花如何工作？

机器滚花使用硬化钢工具，其具有所需表面形状的反面。该工具通过严格控制的塑性变形过程将图案滚压到部件上。表面材料受到压力以塑性变形进入工具的凹槽中。它将工具图案的正反副本作为表面上的印记，而无需去除任何材料。这种工艺可以在车床上使用相对较低的施加力和滚动动作在圆柱形零件上进行。在非圆柱形表面上，工具必须具有目标表面的整体形状。通常将其压到零件上以形成所需的结果。当刀具（而不是工件）移动时，滚花刀具要么使用铣床移动，要么在车床上移动。一些刀具适合夹紧固定工件并使用机器轴来移动和压印刀具。

滚花并不总是塑性变形过程，但可能涉及使用与拉削类似方法的滑动切削刀具。手动滚花可以使用旋转手动工具（塑性变形）、锤击图案工具（塑性变形）或刀具/锉刀格式（材料切割）来实现。基于切割而非塑性变形滚花工艺的结果通常可以通过沿图案的各个凹槽侧面的线性刻划（或铺设）来视觉识别。

滚花工艺有哪些不同类型？

滚花工艺有多种不同类型，每种都有其独特的特点和应用。滚花工艺的选择取决于所需的纹理、材料以及工件的具体要求。以下是一些常见的滚花工艺类型：

1. 机滚花

大多数滚花是使用车床（用于圆柱形零件）或铣床（用于平面）进行的。也可以使用数控铣床在具有复杂曲率的表面上精确地通过滚花工具。这通常在元件上进行它也可以在高价值的机加工金属零件上执行，例如：枪支表面，用于抓握、装饰或品牌宣传目的。

2. 手工滚花

手动滚花使用基本的滚动元件手动工具，该工具围绕零件的圆柱轴夹紧。用手旋转它，同时通过拧入零件直径轴上的调节装置来调节施加的压力/深度。从更传统的意义上来说，手工滚花也可以使用手工雕刻工具进行，用于定制和手工制作的零件。这是在精密机床出现之前用于手工工具和仪器的常用技术，并且它仍然在非常高价值的应用和一次性的装饰用途中得到应用。

滚花图案有哪些不同类型？

圆柱形零件上的滚花（内部和外部）具有三种基本模式：

1. 直滚花

直滚花或线性滚花沿圆柱形零件的轴线形成线性且平行的凹槽。这可用于抓握或装饰目的。它还广泛用于促进永久接合零件的推入配合。这允许较低的零件精度，具有极好的同心度和非常紧密的配合，与其他方法（例如更大力的平滑推入配合或低温推入配合）执行相同的服务，但运营成本较低。

2. 环形圈

环形凹槽滚花或螺旋凹槽滚花是一种主要是装饰性的选择，还可以改善指轮的抓握力。螺旋槽滚花本质上与螺纹滚压相同，因为单头（或多头）螺旋槽与螺纹没有区别。

3. 钻石滚花

该图案使用两个直切图案轮，它们与圆柱形零件的轴线成一定角度滚动。它共同压印重叠的倾斜凹槽，从而形成菱形图案交叉影线。凹槽之间的角度通常固定为 30°，但角度范围也是可能的。

滚花刀具在制造业中有哪些用途？

滚花工具可用于各种圆柱形、平面和复杂表面，具有多种用途。菱形和直滚花用于长期使用设备上的手柄牵引，其中软手柄容易严重老化。扩展可延展轴使其推入孔中，降低了所需的精度，并在联轴器中实现了高拉力和扭矩弹性。一系列表面上的装饰饰面破坏了外观，也有助于掩盖表面磨损和划痕的证据。滚花用于促进塑料成型材料与成型前压装或引入的金属部件之间的夹紧。

何时使用滚花？

滚花有多种用途，可以相应地选择类型和范围。它为湿手和油性手提供牵引力。它广泛应用于所处理的工具和设备，特别是在次优抓握条件下。与橡胶手柄等选项相比，它的优势在于它由工具/设备的固有硬质材料制成，并且在长期使用中不会降解。

直滚花有利于高质量的轴/孔接合和非常高的扭矩弹性，同时允许以相对较低的公差制造部件。啮合中允许塑性变形可以以较低的成本实现更强的耦合。

滚花还提供了从光滑表面的有吸引力的过渡。它可用于去除加工痕迹，并为产品提供“工程”感觉。定制滚花工具可用于在高价值零件上施加非常有弹性的品牌。金刚石和直滚花的混合通常用于与塑料包覆成型的金属部件，以确保金属和塑料元件之间的最佳接合，否则化学键合会受到限制。 滚花装饰用途的一个子集是其在皮革上的应用，作为一种有吸引力的饰面，可以减少长期使用中磨损和擦伤的视觉影响。

哪些材料可以进行滚花？

滚花最常应用于钢和黄铜，这两种材料都适合滚压滚花所需的塑性变形。此外，钢制工具部件的滚花将导致工具生产的模制部件出现滚花图案。滚压滚花和切花滚花可应用于多种材料，通常用于装饰目的。其中包括：纸张、皮革、玻璃、贵金属、硬质工程金属和木材。

钢可以滚花吗？

是的，所有品种的非淬火钢都可以在淬火前进行滚压或滚花切割。淬火钢需要切割滚花，因为材料的延展性通常太低，无法进行滚柱滚花。要了解更多信息，请参阅我们的钢性能指南。

材料如何影响滚花效果？

滚柱滚花的核心是塑性变形过程。它仅适用于能发生塑性变形的材料。仍然具有延展性的硬质材料可以进行滚柱滚花，但随着硬度的增加，滚柱元件上的压力和应力会变得相当高。灰铸铁等脆性材料不能滚花，但仍可切削滚花。木材、纸张和皮革等天然材料可以以与延展性金属类似的方式压印滚花图案，尽管这是压缩/折叠过程而不是经典的塑性变形。

滚花可以增加强度吗？

不会，滚花对该工艺所适用的材料没有深层影响，因此强度不会总体增加。实际上，表面的变形会导致应力集中和零件的轻微弱化。然而，变形会导致加工硬化，这可能会在一定程度上使受影响的表面变硬。

还值得注意的是，在抓地力改进之后，滚花的主要优点之一是使表面更耐损坏。刮擦能力较小，局部抛光/磨损不太明显，即使可以看到，视觉冲击力也较低。

滚花可以去除金属吗？

是的。切割滚花完全通过金属去除来进行。另一方面，滚柱滚花会在不去除金属的情况下使材料表面塑性变形。要了解更多信息，请参阅我们关于什么是准金属的文章。

滚花有哪些应用？

滚花可用于多种场合：

1. 对于机器手柄来说，握力很重要，而且手有被弄湿或油腻的风险。作为工程工具的一项功能，它尤其重要，因为工程工具可能具有很长的使用寿命并需要相当大的耐磨性。示例：车床控制手柄。
2. 当金属部件被聚合物或复合材料封装时，通常使用滚花图案来促进粘合并提高耦合中的扭转和拉出弹性。例如：塑料成型中用于螺纹加工的黄铜嵌件。
3. 应用于轴（或可能在孔内）的滚花可用于提供延展性和延展性区域，从而允许在轴/孔应用中实现成本更低、强度更高的推入配合。这降低了整体精度，从而降低了两个组件的成本，同时实现了强耦合。示例：安装在机器飞轮上的传动轴。
4. 滚花用于提供装饰性和耐磨/耐磨表面。这还可以在视觉上增强表面，使其更具技术性和工程感/外观。示例：公共空间座椅上的图案可增加抓地力并减少磨损。

滚花有什么优点？

滚花的优点如下：

1. 它可以促进机器和仪器手柄的良好抓握并减少磨损的出现。
2. 它可以降低推入式零件的成本/精度。
3. 它可以打破表面的外观以获得视觉吸引力。
4. 它通过聚合物或复合材料在金属部件上的包覆成型提供粘合/牵引表面连接。

滚花的缺点是什么？

尽管滚花是一种有价值的工艺，可以产生各种好处，但仍应考虑一些缺点和限制：

1. 该过程会使材料表面变形，从而导致材料的整体强度和抗疲劳性降低。
2. 不适用于硬脆材料，例如抗塑性变形的陶瓷或硬塑料。
3. 实现对滚花深度和脊宽度的精确控制需要一些技巧。工艺、工具磨损和材料特性的变化会改变滚花图案的一致性，并可能导致零件之间的视觉和功能变化。
4. 滚花工具或轮子会随着时间的推移而磨损，从而影响结果的一致性。主题材料越难，这种效果就越深刻。
5. 该工艺通常用于相对较小到中等尺寸的工件。

滚花时应注意哪些事项？

该过程可能会产生不同的结果，因此必须考虑某些实际考虑因素。例如，模具必须处于良好的操作状态，并且图案不得过度磨损。施加的压力必须在安全操作限制内并保持一致，以获得一致的结果。机器的负载可能很高，因此必须小心避免机器在长期运行中过度磨损。质量可能因操作员、设置和时间的不同而有所不同，因此需要仔细的质量保证以保持一致的结果。

滚花和雕刻有什么区别？

在大多数情况下，滚花是使用成型工具进行滚压，使目标表面塑性变形以形成所需的图案。另一方面，雕刻通常使用单点工具通过材料去除将图案特征切割到表面中。在精密机床出现之前，部件的滚花通常通过雕刻来实现，这模糊了两种工艺之间的区别。切割滚花是一种雕刻形式，可以在因各种原因不适合滚轮滚花的表面上实现滚花效果。要了解更多信息，请参阅我们的什么是激光雕刻指南。