不同材料的鑽頭怎麼磨:五種材料別刃型與四種特殊孔改法
同一支麻花鑽鑽鈦板燒得快、鑽薄板撕邊、鑽球面偏心——問題不在鑽頭壞了,在刃型沒改。這篇整理五種材料別刃型與四種特殊孔的改磨方向,以及什麼時候該離開 118° 標準值。
一、什麼時候該離開 118°
118° 鑽尖角是為鋼與鑄鐵設計的通用值。碰到下面三種情況照標準磨會很快失效——要改的是刃型,不是換更貴的鑽頭。基準修磨動作見〈鑽頭修磨怎麼磨〉。
| 情況 | 會怎麼失效 | 改的方向 |
|---|---|---|
| 難削材(鈦、耐熱鑄鋼) | 鑽幾個孔就燒壞、崩刃 | 加大鑽尖角、磨分屑槽、降轉速並充分供液 |
| 切屑排不出(深孔、球墨鑄鐵) | 大卷屑堵住螺旋槽、鑽頭發熱退火 | 用雙重鑽尖角分屑、外刃倒稜把前角壓到 0° 提高斷屑 |
| 工件剛性差(薄板、軟薄材料) | 鑽穿瞬間失去定心、撕邊變形 | 縮短橫刃降軸向阻力、改成多尖或反切 |
二、五種材料別刃型:一表看完
下表逐項列出。沒有度數依據的格子照實留白,不代為推算。
| 材料／用途 | 鑽尖角 | 其他關鍵處理 | 實測效益 |
|---|---|---|---|
| 鈦鋼板 | 無給定度數 | 旋轉法磨主切削刃;磨時溫度以不燙手為宜,自來水冷卻即可 | 效率提高 4~8 倍、Ra3.2μm |
| 鑄件擴孔 | 縮小(度數未給),同時拉長切削刃 | 修磨第二鑽尖角(該段長取擴孔切削厚度 1.2~1.5 倍);短鑽頭、小後角;刃傾角 5°~10°;磨石研磨後面防刀瘤 | 改善擴孔的圓度與直線度 |
| 球墨鑄鐵深孔 | 2φ=140° 第二鑽尖角 2φ₁=90° | 外刃約為內刃長度的 1/2;外刃前面倒稜 1mm、倒稜前角 0°;橫刃長 0.5~1mm;後角 8° | 鐵屑變短細卷條、排屑順暢,尖角強度與散熱提升 |
| 鋁合金深孔 (φ4~φ12mm、孔深 50mm 以上) | 加大(度數未給) | 後角加大(度數未給);靠後面處磨窄稜邊;外緣磨成 75° 角降軸向力;橫刃修出前角 | 切屑成扭曲條狀順槽排出;不必另加切削液 |
| CrMnN 耐熱鑄鋼 | 2φ=150°~160° | 外刃磨分屑槽;鑽心偏中心 0.3~0.5mm;刃帶與螺旋槽交界磨出高 3~5mm、寬 0.5~1mm、深 0.3~0.5mm 圓弧過渡區 | 見下節實例 |
三、難削材的兩個實例
鈦鋼板:標準麻花鑽鑽 5~10mm 厚鈦鋼板,只能鑽 1~3 個孔就燒壞,而且燒壞那一段至少要切掉 5~10mm 才能重新修磨——這是「鑽頭愈修愈短」的典型來源。做法是充分供液(20 號機械油加等量煤油調合,或乳化切削液),並採低轉速手動進給。
CrMnN 耐熱鑄鋼(案例含 Cr 18%~20%、Mn 11%~13%、N 0.24%)韌性大、熱強度高、加工硬化強,普通高速鋼標準麻花鑽根本鑽不動:初期把鑽尖角磨到 130° 並加磨分屑槽,鑽 φ22mm、板厚 15mm 的孔仍只能鑽 1~2 個。改成上表的刃型、材料先做固溶處理、採低速小進給,並且鑽孔過程中不可空轉、必須不間斷供液,結果每修磨一次可鑽 15 個孔。
兩例的轉速與進給是單一實例的條件,本文刻意不列數值,以免被當成通用建議。實際取值請以自身機台、鑽頭材質與孔深換算,見〈鑽頭切削參數設定指南〉;切屑形態判讀見〈鑽頭切屑形態解析〉。
四、薄板鑽大孔:兩種常見刃型都不管用
薄板剛性差、塑性大。鑽心一鑽穿的瞬間橫刃失去定心,工件抖動、軸向力驟降,材料回彈就彎了。孔徑一大,圓弧刃與月牙槽的切削面積變大,抖動更劇烈、鑽心尖容易崩碎——普通麻花鑽與薄板多尖刃型都不適用。
有個實例是 6mm 厚鋼板鑽 φ50 孔:用普通麻花鑽,孔的上半部擴大、孔壁有撕痕、孔口出毛邊,孔形不圓甚至變成多角形。
改法是磨成大孔多刃鑽頭:磨出內刃雙重鑽尖角補強鑽心尖,改進兩刃尖角以提高兩個外尖的壽命,並把橫刃縮短到 1~1.1mm 減輕軸向阻力。以 φ50mm 為例:外刃鑽尖角 110°、內刃鑽尖角 90°、內刃雙重鑽尖角 110°、刀尖角 40°、橫刃斜角 60°、尖高 1mm、圓弧半徑 R3~4mm,圓弧深度要大於件厚加 2mm;導向部分宜短,用乳化液冷卻。成形後三個尖都鋒利,鑽心尖先定心、兩個外尖迅速把中間圓片切離,接近套料式切削,孔形圓整無毛邊,效率提高 2~2.5 倍。
五、軟薄材料要反轉,球面孔要改接觸方式
軟薄材料反切:厚度 0.1mm 以下的銅皮、紙張、電工絕緣材料,一般鑽頭兩刃一碰就把工件撕破,還有捲入的工傷風險。做法是改磨成反切鑽頭,也適用薄型泡棉、軟橡膠與厚紙板。關鍵在轉向:極薄材料必須讓鑽頭反方向旋轉,其餘照常正轉,進刀靠手動慢給。修磨角度沒有給定值。
鑽球面孔:標準麻花鑽碰到球面只有點接觸,孔中心容易偏離球心。做法是磨掉頂刃,在前、後面磨出角度把切削刃分成兩段,讓接觸由點改成弧線、面積變大,頂部錐形則提高定心與導向。分段參數(部分欄位缺漏,只收可確認的兩列):
| 鑽頭直徑 D | 分段尺寸 d | 後角 a | 前角 γ |
|---|---|---|---|
| ≤8mm | 1.0mm | 1° | 0° |
| 10~12mm | 1.8~3.5mm | 2° | 1° |
修磨時前後角度都不可過大,要從邊緣到中心逐漸減小;進給量不宜太大,小孔徑尤其注意。
六、車床上自製的鑽搪扁鑽
裝在車床刀架上,同時當鑽頭鑽孔與單刃搪刀搪孔用,適合小批量自製自磨,不適合量產或高定心精度的孔。製作順序:高速鋼刀條線切割成 10×10×200mm、平面磨床磨薄到 9.5mm 見方;工具磨床在厚度兩側磨出長度不超過 100mm 的 10°~12° 副後角(含約 0.2mm 倒錐);再徒手磨出外直刃、月牙槽與內直刃(僅有圖示、未附角度值);最後以氧化鋁細磨石鈍化研磨。
要走鑽、擴、鉸、搪的完整精度路徑而不是自製刀,見〈孔的精度怎麼提升〉;刃型與修磨類型總覽見〈鑽頭形狀與用途解析〉。
七、常見問題 FAQ
Q:鑽鈦板一直燒鑽頭,是不是要換鎢鋼的?
先改刃型與供液,再談換材質。做法是充分供液(機械油加等量煤油,或乳化切削液)、低轉速手動進給。注意燒壞那一段至少要切除 5~10mm 才能重新修磨。
Q:球墨鑄鐵鑽深孔老是堵屑,刃型要改哪裡?
球墨鑄鐵的鐵屑是大卷塊狀,不像灰鑄鐵是碎塊。做法是用 140° 與 90° 的雙重鑽尖角拉開角度差來分屑,外刃前面倒稜 1mm 使倒稜前角變成 0° 以提高斷屑,鐵屑就變成短細卷條。
Q:鑽鋁一定要加切削液嗎?
用上表的鋁合金深孔刃型時不必另加:鋁導熱好、排屑又帶走熱量,溫升不高。前提是刃型配套——加大鑽尖角與後角、外緣磨 75° 角、磨窄稜邊、橫刃修出前角。
Q:薄板鑽大孔可以直接用多尖刃型嗎?
不行。這個情境下兩者都不理想,要另磨成大孔多刃鑽頭:內刃加磨雙重鑽尖角補強鑽心尖,橫刃縮短到 1~1.1mm。
看完還是不確定選哪一支?
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本篇屬〈刀具修磨完整導讀:先決定磨不磨,再依刀種查怎麼磨、用什麼磨、怎麼驗〉這條線,整條線該從哪讀到哪見該篇。
本篇屬〈鑽頭完整導讀:先看深徑比,再決定用哪一支、條件怎麼設〉這條線,整條線該從哪讀到哪見該篇。
發布日期:2026-08-17｜最後更新:2026-08-17
