滚花是一种通常在车床上进行的制造技术,涉及在部件表面制作复杂的图案。这些图案可以由直线、角度或互锁设计组成。滚花工艺可提高零件的耐用性和美观性,同时提高其抓地力。但是,您应该知道滚花图案可以多种多样。它可以具有直脊或这些“直”脊的螺旋排列,不同于更传统的十字交叉设计。
滚花是翻新零件的有效方法。这是因为滚花表面的凸起部分有助于减少磨损对零件的影响。它在将金属销组装到塑料模具中时也发挥着作用。
滚花用于生产多种产品,如工具手柄、自动铅笔、手枪握把、杠铃杆等。此外,滚花还常见于飞镖握把和 BMX 自行车的脚踏板。它也常用于生产手术器械。
1、手工滚花与机器滚花
滚花技术有两种:手工滚花和机械滚花。让我们分别了解一下加工过程:
01手工滚花
手工滚花需要使用一种称为手工滚花器的手动滚花工具。根据设置,此工具可能包含一个或多个滚花轮。滚花轮通常采用紧凑的滚动装置的形式,其表面饰有菱形或对角线等图案。
当手动滚花器牢固地固定在材料表面并开始运转时,滚轮会对其施加压力。这会导致材料表面变形和改变。然而,手动滚花具有基本的不准确性,其操作必须连续且不间断,以防止滚花线重叠。
此工艺通常用于可以手动处理和操作的小型工件。因此,它会产生简单的滚花图案,而手动工艺对复杂加工。
02机器滚花
机器滚花技术使用机器执行,通常是手动或数控车床。首先,将工件牢固地固定在车床上。随后,将轮子固定在滚花支架上并固定在工作台上。机器滚花过程涉及轮子接触工件以创建所需的滚花图案。这种滚花操作连续进行,通常不会出错。
为了确保操作平稳并便于切削,通常在车削前对坯料进行润滑。这可防止过热并增强坯料和切削刀具之间的相互作用。此外,必须保持恒定的切屑清除以防止堆积,否则可能会导致机器中断和缺陷。
机器滚花可适应各种尺寸、长度和材料的工件。使用精密的工具和进给装置可以生产具有精细间距的复杂滚花图案,并确保严格控制尺寸精度。
2、滚花工艺
滚花技术需要利用专门的滚花轮在工件表面产生所需的图案。以下描述了该过程的执行方式:
步骤 1:选择正确的工件材料
当用滚花工具按压时,材料必须具有足够的延展性才能移动。铝、黄铜、低碳钢和各种塑料是常见的加工材料较硬的材料可能需要使用特殊的滚花工具和较低的速度。
步骤2:选择合适的滚花方法
手工滚花和机器滚花是两种最常见的滚花方法。前者使用小型滚轮工具压在工件表面上以产生所需的图案。后者使用车床将所需的图案切割到工件上。手工滚花最适合较软的金属,但机器滚花可以在较硬的材料中获得更精细的细节。
步骤3:设置滚花轮或工具
滚花轮有各种齿形、角度和材料,可满足各种用途。齿形决定了滚花的图案和强度。它们由安装在工作台上的滚花支架固定到位。滚花工具中包含预期滚花图案的反向图片。
步骤4:正确安装工件
工件固定在顶尖之间或车床卡盘中。必须正确夹紧工件,以防止工件在滚花应力下滑动。
步骤5:执行滚花操作
旋转的工件被滚花轮或工具轻轻地送入。为了获得均匀的滚花效果,垂直对准和恒定压力至关重要。然后,材料表面会变形,因为轮子或工具会不断送入工件,同时施加恒定的压力。这会导致工件表面出现凸起或凹陷。在较硬的材料中,锋利、高滚花可能需要多次通过。
3、滚花图案的艺术
01直/标准滚花
直滚花轮可在工件表面刻上直线和凹槽图案。该技术通常涉及通过配备两个带对角齿的硬化轮的专用滚花工具来创建相交线(无论是平行线还是对角线)。
直线滚花图案设计可作为装饰图案,增强各种工件表面的视觉吸引力。这种技术非常适合用于圆柱形物体,如手柄和旋钮。此外,它还被证明是各种用途的合适选择,包括豪华书写工具、定制硬件或珠宝,赋予其优雅时尚的外观。
02对角滚花
对角滚花是一种专门的加工方法,广泛应用于各个行业,用于为圆柱形或圆形表面赋予纹理设计或抓握属性。它分为两类:
左旋对角滚花
从圆柱形物体的末端观察时,它们呈现出从右上方向左下方倾斜的对角线脊。配置有与此图案相匹配的脊的滚花工具用于制作左旋滚花。这些特殊的滚花在逆时针旋转或转动代表首选方向的情况下发挥其作用。
右旋对角滚花
从圆柱形物体的末端看,它们呈现出从左上角向右下角倾斜的对角线脊。这些滚花是使用滚花工具形成的,其脊线适合此方向。当顺时针旋转或转动运动时,通常会使用右手滚花。
03钻石滚花
钻石滚花是一种标准方法,可在工件表面形成小的钻石形凸脊或凹痕图案。它涉及交叉对角线的结合,形成多个钻石形凸起。单个钻石滚花轮可增强工件的耐磨性和整体耐用性,广泛应用于经常接触或高摩擦的机器部件、工具和装饰品。
菱形凹痕或纹理可均匀分布压力和磨损,降低损坏或损坏的风险。该技术可在加工部件(如自行车零件、打火机外壳或个人配件)上产生复杂且美观的滚花图案。
04特殊滚花
对于凹面滚花,滚花轮上的齿具有朝向轮表面中心的曲率。这种配置通常用于沿轴向与工件的单个部分接合并对其进行操作。
相反,凸形滚花最适合长时间的横向滚花操作。其圆形形状有利于在工件表面上更平稳地移动。
斜面滚花是另一种变体,由倾斜或倾斜的脊组成,在工件上形成明显的斜面边缘。这些特殊的滚花类型通常用于美观或实用目的。
4滚花的实用好处
01增强抓握力和安全性
滚花表面可增加表面摩擦力,即使在打滑的情况下也能保持牢固抓握。这可以提高安全性和控制力。螺栓、旋钮、轮子和滚轮等部件上的滚花有助于防止组装或使用过程中打滑。
02美学提升
除了实用优势之外,滚花还能为物品增添美感。滚花可产生纹理图案,具有视觉吸引力和令人兴奋的外观。
03提高油漆附着力和品牌知名度
滚花可增加材料的表面积,有利于品牌标识和油漆附着力。纹理表面可提高油漆附着力,效果更持久。制造商还可以使用滚花图案为其产品添加品牌标识元素。
04各行业中的功能可用性
滚花工艺惠及众多行业。从管道设备到汽车零部件,滚花工艺在工程和制造领域应用十分广泛。
5滚花加工的挑战和限制
01材料考虑
并非所有材料都适合滚花。在选择是否使用滚花时,必须考虑材料的硬度和柔韧性。某些材料(包括软塑料)可能无法承受该过程,并可能变形或受损。
02表面光洁度和精度要求
精确地滚花并进行适当的表面抛光可能具有挑战性。该技术可能会留下毛刺或其他瑕疵。为了满足质量标准,需要进行额外的加工或表面处理需要一些程序。
03表面的潜在弱化
滚花有时会削弱材料,尤其是当其具有复杂的设计或用于易碎材料时。工程师和生产商在采用滚花时必须仔细权衡增强抓地力和潜在结构缺陷之间的利弊。