钻孔加工,挑选钻头有3个最基本的条件:材质、涂层和几何特征。
01如何选择钻头的材质
材质可以大概分为3种:高速钢、含钴高速钢和整体硬质合金
高速钢(HSS):![]()
从1910开始,高速钢用作切削刀具已经有超过1个世纪的历史,是目前应用范围最广、也是最便宜的切削工具材质,高速钢的钻头既可以在手电钻上使用,也可以用在钻床等稳定性更好的环境。还有一个让高速钢经久不衰的原因可能是因为,高速钢材质的刀具可以重复的修磨,由于价格便宜,不仅用来磨成钻头,在车刀上的应用也特别广泛。
含钴高速钢(HSSE):
02如何选择钻头涂层
涂层根据使用的范围可以大致分为以下5种
无涂层:![]()
无涂层的刀具最便宜,通常用于加工铝合金、低碳钢等一些材质比较软的材料。
黑色氧化涂层:![]()
氧化涂层可以提供比无涂层刀具更好的润滑性,在抗氧化和耐热性方面也更好一些,在使用寿命上可以提高超过50%。
氮化钛涂层:![]()
氮化钛是最为常见的涂层材料,不适用于加工硬度比较高和加工温度高的材质。 碳氮化钛涂层:![]()
碳氮化钛是从氮化钛发展而来,拥有更高的耐高温和耐磨性,通常为紫色或者蓝色。在哈斯的车间里用来加工铸铁材质的工件。
氮化铝钛涂层:![]()
氮化铝钛比以上所有的涂层都要耐高温,所以能使用在更高的切削环境下。比如说加工高温合金。同样也适用于钢和不锈钢的加工,但是由于其中含有铝的元素,在加工铝时会发生化学反映,所以要避免加工含铝的材料。
一般来说,含钴钻加上碳氮化钛涂层或者氮化钛涂层是个更为经济的解决方案。
03钻头的几何特征
几何特征可以分为以下3个部分
长度![]()
长度与直径的比叫做倍径,倍径越小刚性越好。选择一个刃长刚好排屑而且悬长尽量短的钻头能提高加工时的刚性,从而提高刀具的使用寿命。刃长不够很可能会损坏钻头。
钻尖角度![]()
118°的钻尖角度可能在加工中最为常见,通常用于加工低碳钢、铝等软金属。这种角度的设计通常是不具备自定心功能的,这意味着无可避免的要先加工定心孔。135°的钻尖角度通常具有自定心功能,由于无需加工定心孔,这将会让单独钻定心孔不再成为必要的工序,从而节省大量的时间。
螺旋角度![]()
对于绝大多数的材料来说30°的螺旋角度是个非常好的选择。但是对于需要排屑更好,切削刃的强度更高的环境,可以选择螺旋角度更小的钻头。对于难以加工的材料比如说不锈钢,可以选择螺旋角度更大的设计来传递扭矩。
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