- 3月 9, 2024
钻头是一种适用于在产品和材料上钻孔的特殊工具，它有不同的形状、大小、尺寸和设计等。因此，钻头有不同的类型，每种类型都有独特的用途。
由于钻头的类型和用途各不相同，选择合适的钻头可能具有挑战性。因此，本文将介绍不同类型的钻头及其在零件制造中的应用。
什么是钻头？
首先，我们先了解下钻头具体指什么？钻头是一种连接在钻孔机上的切削工具，它们具有圆形截面和锋利的切削刃，能够在零件或产品上打孔。钻头有各种尺寸和形状，可用于在多种不同材料上钻出不同类型的孔。
钻头的组成部分
每种钻头都是独一无二的。不过，它们大多都有相同的部件。以下是用于零件制造的所有类型钻头的共同部件。
- 钻身： 它是钻头的主要部分，位于刀柄和刀尖之间；
- 钻尖： 该部件呈锥形，是钻头呈 180°角的端点；
- 柄部： 钻头的柄，与钻头相配合；
- 切口： 切口是钻头柄的最外端，与钻床主轴相配合；
- 刃口： 槽是钻头主体上的螺旋槽、螺旋槽或直槽。它们具有切削刃，可将切屑变成卷曲状，便于清除，并可导入冷却剂；
- 底面：也称边缘，是钻头本体与刃口的一部分；
- 本体间隙： 这是钻体的一部分，直径小于钻头。其作用是减少钻头与孔之间的摩擦；
- 腹板： 分隔两个笛槽的部分；
- 颈部： 颈部连接刀柄和刀体。
钻头类型
零件制造中使用的钻头类型不同，根据涂层和钻孔工件的材料主要可分为两大类，以下是各类钻头的介绍。
类别#1：不同涂层的钻头类型
涂层是涂在工件上的材料，可使工件具有更好的功能或美观价值，也是钻头的主要类别之一。以下是属于这一类别的钻头类型。
1.1 氮化钛钻头
涂有氮化钛涂层的钻头硬度高、速度快、寿命长，适用于钻削软硬金属。由于这些特性，它们在工业中有着广泛的应用。然而，唯一的缺点是，当它们失去切削刃时，除非重新涂上涂层，否则无法恢复。
1.2 碳化钛钻头
这种钻头与氮化钛钻头类似。因此，它们很滑，呈现出特有的蓝色或紫色。不过，它们的硬度更高，主要适用于在硬质材料上钻孔。
1.3 氮化钛铝钻头
涂有钛铝涂层的钻头具有很高的稳定性，适合在高温下钻不锈钢、钢等材料。但是，它们不适合钻铝。
1.4 黑色氧化涂层钻头
黑色氧化涂层是一种涂在高速钢上的廉价涂层，它们使钻头具有耐热、防锈、防腐蚀和低摩擦的特性。由于摩擦力降低，钻孔变得更容易。
氧化黑钻头适用于钢材、PVC、丙烯酸树脂、枫木、尼龙等材料的钻孔，被认为是最好的通用钻头。
1.5 金刚石钻头
涂有金刚石的钻头在这类钻头中硬度最高，它们适合在金属等硬质材料上钻孔。此外，它们的精度也很高，适用于玻璃等材料。
类别#2：适用于不同工件的钻头类型
许多钻头类型都是根据其可钻孔的材料来分类的。在这一类别下，我们有四个常见的子类别：通用、金属、木材和其他。以下是每个子类别下的不同钻头类型及其应用。
2.1 通用工件钻头
该子类下的钻头适用于所有材料，零件制造中常用的通用钻头有以下四种。
- 麻花钻头
这类钻头具有圆柱轴和螺旋刃，它们类似于开瓶器，可以快速、准确地钻孔。它的螺旋刃可以在工作时控制孔内的灰尘。
麻花钻头是最常见的钻头，在木头和墙壁上钻孔时有广泛的工业应用。
- 阶梯钻头
阶梯钻头是一种定制钻头，具有圆锥形的形状和可直可弯的钻刃口，其刃口可确保在钻孔过程中将切屑排出。它适用于钻削铝等软质材料。由于它们大多是定制的，因此价格昂贵。
- 联合钻头
这种钻头与阶梯钻头类似，但刃口是直的。其设计使其适用于扩孔，并且与阶梯钻头一样，可确保在钻孔过程中有效地排出切屑。
联合钻头广泛应用于金属板材加工和软质材料（如胶合板）的钻孔。
- 孔锯钻头
孔锯钻头是一种边缘带有锯齿的短开口圆柱体钻头，它们适用于在木材和金属板等薄材料上钻孔。
2.2 金属工件钻头
顾名思义，该子类下的钻头适用于加工金属材料。零件制造中常用的钻头包括：
- 中心钻头和定点钻头
这类钻头也称为 Slocombe 钻头，适用于在工件上钻出起始孔或锥形压痕。
- 取芯钻头
取芯钻头没有切削刃，有 3 到 4 个槽，它们仅适用于在已打好的孔中钻孔。
- 顶出钻头
顶出钻头设计独特。它类似于管中管，带有硬质合金钻头尖，适用于钻直径为 19-102 毫米的深孔。
- 可伸缩钻头
这种钻头由硬质合金或陶瓷制成，价格较昂贵。这种钻头耐磨，有多个冷却液通道，可延长其使用寿命。伸缩钻头适用于切割直径为其五倍的孔，钻孔速度快，是首选钻头。
- 直槽钻头
这种钻头与麻花钻头类似。不过，它们有一个平行的刃。由于刃口平行，钻孔时切屑不会弹出。因此，在工业应用上有一定的局限性。不过，这种钻头适用于钻黄铜、铜等软质材料，而且使用方便。
2.3 木质工件的钻头
该子类下的钻头适用于木材加工。零件制造中常用的钻头包括：
- 布拉德点钻头
布拉德点钻头带有橡胶软木塞，可在一定深度内提高精度。因此，它们适用于需要高精度孔的材料钻孔，直径为 3-16 毫米。
- 中心钻头
中心钻头具有锥形和螺纹刀尖，它是加工木材的重要钻头，通过转动钻头在木材上钻孔。其主要由软钢制成，是理想的手动工具。
- 木铲钻头
这种钻头的轴较长，但头部的形状像带针状钻头尖的铲子。直径在 6-36 毫米之间，适合粗镗木材。
- 螺旋钻头
这种钻头可在坚固干燥的木材上打孔。由于其特殊的设计，在厚木头上钻孔时不需要施加太大的压力。
2.4 其他工件材料的钻头
该子类下的钻头适用于加工其他材料，如石头、混凝土和陶瓷。零件制造中常用的钻头包括：
- 金刚石钻头
这种钻头的设计适合作为数控机床和钻头的组合。它有一个钢壳，钢壳的金属部分嵌入了金刚石。这种钻头适用于切割多种材料，但切割速度相对较低。
- 石头钻头
它们通常用于在混凝土或石头上打孔。不过，由于钻孔材料的硬度较高，您必须经常使用替代品。
- 玻璃钻头
玻璃钻头在工作时会产生高温。因此，它们的寿命较短。不过，它们适用于低速切孔。
用于制作钻头的不同材料
有几种材料可用于制造不同类型的钻头。根据材料固有的机械性能，每种钻头都具有独特的特性。以下是适合制作钻头的不同材料。
高速钢
高速钢由钨、铬、碳和钒组成。因此，这些钻头具有更高的硬度、强度、耐磨性和耐热性。由于它们能够高速钻孔，也被称为 “高速钢”。这类钻头适用于钻金属和硬木。
碳钢
碳钢钻头有低碳和高碳之分，这取决于碳的含量。
低碳钢钻头由于不能很好地保持刃口，因此适用于加工软木、塑料和其他软质材料。
高碳钢钻头经过热处理和硬化处理，具有更高的耐用性。与低碳钢不同，它们适合在硬木和金属上钻孔。不过，在过热时它们的刃口会受损。
钴钢合金
钴钢合金含有约 5-8% 的钴，硬度高、耐热性好、脆性大，所以它们适用于钻不锈钢和其他硬质材料。
硬质合金钻头
这种钻头由碳化钨制成，以硬度极高而著称。它们价格昂贵，但几乎适用于所有材料。不过，由于价格昂贵，它们大多被设计在钻头尖端。
多晶金刚石
这种钻头材料是由金刚石颗粒与大量烧结碳化钨粘结而成。因此，用这种材料制成的钻头硬度最高。不过，高昂的成本限制了它们在工业上的应用。
如何选择合适的钻头？
由于市场上的钻头种类繁多，选择合适的钻头可能是一项挑战。不过，您可以根据以下提示来选择合适的钻头。
考虑钻头的材质
钻头材料对于选择正确的钻头类型非常重要。这是因为每种材料都有其独特的硬度和机械特性。例如，高速钢可以钻透玻璃纤维、PVC、铝和木材，而钴钻头则非常坚硬，散热更快。
考虑钻头涂层
涂层可以提高钻头的功能和美观性。例如，在高速钢钻头上涂覆氮化钛涂层后，钻头会变得非常坚硬，更适合钻削坚硬的材料。因此，如果要钻硬质材料并需要涂层钻头，请查看其属性。
工件材料
工件由金属、木材、石材、陶瓷或其他材料制成。每种材料都有自己的特性，因此需要选择合适的钻头。例如，对于金属材料制成的工件，您可以使用麻花钻头、阶梯钻头或直槽钻头等通用钻头。另一个例子是使用螺旋钻头和铲形钻头钻木材。在选择钻头之前，请确保了解钻头的用途。
钻头的几何形状/规格
您必须考虑以下钻头的几何形状和尺寸：
厚边
合适的钻头应该足够厚，以避免在钻孔过程中折断。因此，应考虑花更多的钱购买重型几何形状的钻头。
长度
短钻头更坚硬，精度更高。如果您别无选择，只能使用长钻头，则应确保钻头的刃长较短，即钻头直径的两倍。刃长的长钻头稳定性较差，不容易切削。
钻尖角度
两种常见的钻尖角度是 118°和 135°。一方面，118° 钻尖角的钻头适用于软质材料，如低碳钢和铝。另一方面，135° 钻尖角的钻头适用于钻削坚硬的材料。
螺旋角
用于钻孔的螺旋角有很多，常见的有 10-29 度、19-40 度和 27-45 度。
- 螺旋角为 19°至40°的钻头一般适用于通用材料；
- 螺旋角为 10°至29°的钻头适用于铝制硬质材料，具有更好的排屑性、抗断裂性和边缘强度；
- 螺旋角为 27°至45°的钻头适用于较硬的材料，如不锈钢，这种材料需要的扭矩小，切削阻力大。
钻头的尺寸
钻头有不同的标准尺寸，如英制分号、线规和字母以及公制钻头尺寸。参照正确的钻头标准尺寸表，可以获得钻正确尺寸和大小。
结论
钻头是零件制造的重要组成部分，尤其是在需要组装的产品中。它们由不同的材料制成，具有不同的形状和尺寸，因而在数控铣削、钻孔等加工过程中需要使用不同类型的钻头。为了帮助您的加工项目选择正确的钻头类型，请联系韦克了解更多信息。
常见问题
哪种钻头最锋利？
钛钻头比其他钻头更锋利，保持锋利度的时间也更长。但是，打磨钛钻头需要重新涂层，这是钛钻头的一大缺点。
钴钻头和硬质合金钻头哪个更适合硬质材料？
硬质合金钻头较硬和脆。因此，它们适用于硬质材料。
哪种钻头最适合金属？
钴钻头最适用于不锈钢、铝等金属。但在选择时也要考虑其他因素，如尺寸和长度。
什么是最坚固的钻头？
聚晶金刚石（PCD）钻头硬度最高。它们被认为是最坚固的钻头，适用于玻璃和陶瓷等硬质的材料。
