鑽完孔還有三把刀:精孔鑽、擴孔鑽與沉頭刀怎麼改磨
孔鑽出來只是第一步,要準、要光、要有沉頭座面,後面還有三把刀。這篇講精孔鑽、擴孔鑽與沉頭刀各解什麼問題、怎麼從麻花鑽改磨出來,以及平面沉頭刀那條「不准磨出凹心」的鐵則,最後附一則中心鑽的小改磨。
一、鑽完孔,下一把刀選什麼
| 刀具 | 解決什麼 | 從哪裡來 |
|---|---|---|
| 精孔鑽 | 孔要光、要準,但不想上鉸刀 | 麻花鑽改磨 |
| 擴孔鑽 | 鑽孔與鉸孔之間的中間工序 | 單件用麻花鑽改磨,成批用高速鋼擴孔鑽 |
| 沉頭刀 | 沉頭座孔、螺絲的緊固端面 | 專用刀具,結構近似擴孔鑽 |
整條路徑(鑽→擴→鉸→搪孔)怎麼配公差,見〈孔的精度怎麼提升〉;麻花鑽本身的三個角度怎麼磨,見〈鑽頭修磨怎麼磨〉。
二、精孔鑽:不上鉸刀也能出精孔
兩種都是由麻花鑽改磨,差別在用在哪一段。
| 型式 | 怎麼改磨 | 做得到什麼 |
|---|---|---|
| 外圓弧刃精孔鑽 | 外刃與稜邊交界磨出圓弧修光刃,橫刃修磨、稜邊留 0.2mm、加大副後角 | 鑄鐵鑽孔 Ra1.6μm、鑄鋼 Ra3.2μm;精擴孔皆可到 Ra0.8μm |
| 鋼件擴鉸精孔鑽 | 磨出月牙槽、過渡刃導向、修光刃代鉸,副切削刃修窄到 4~6mm | Ra1.6~0.8μm,可取代擴鉸與搪孔,工效高 1~2 倍 |
兩者共同的關鍵是定心與同軸度:外圓弧刃型靠橫刃定心、圓弧刃微量切削降粗糙度,同軸度要 ≤0.03mm;擴鉸型要 0.03~0.05mm,切屑往已加工孔下方排出,才不會刮傷孔壁。
另附 φ20 鑽頭的完整幾何參數與切削條件(切削用量),屬單一規格的實測案例值,本文不逐項轉錄;要照做請以原規格為準並自行試切。計算方式見〈切削加工公式速查總表〉。
三、擴孔鑽:轉角倒磨一個角
擴孔時橫刃不參加工作,只有兩主切削刃靠外緣的一小段在切餘量。麻花鑽外緣處前角最大(約 30°),容易扎刀而且該處強度太弱——所以要在轉角處倒磨一個 b×(45°~60°) 的倒角,b 的長短取決於擴孔的單邊餘量。
磨法:先把鋒角與主後角磨好,再讓鑽頭軸線與砂輪外圓成 45°~60°、刀口對到砂輪中心線;徑向進刀磨到尺寸,再讓鑽頭繞自身軸線慢速順轉並徑向進給,使砂輪沿螺旋後面連續磨到最低點;退離後翻轉 180° 磨另一側。
兩側倒角必須等長、後角一致。從頂部看倒角後面:兩條近似平行的曲線,代表倒角後角約等於鑽頭後角,正常。成批生產則直接用高速鋼擴孔鑽——小於 25mm 帶柄、大於 25mm 套裝配心軸,切削錐由 30° 與 60° 組成,前面與切削錐後角在萬能工具磨床上分開磨。
四、大孔要分幾次鑽:先鑽到接近尺寸,再擴
擴孔鑽沒有橫刃,不能從實心材料直接鑽,只能擴大已經鑽出、鑄出或鍛出的孔。所以大孔是先用麻花鑽分次鑽到接近尺寸,再交給擴孔鑽或搪刀。下表是不鏽鋼 H6、H7 級孔的工序尺寸:
| 成品孔徑 | 鑽孔(依序) | 擴孔或搪孔 |
|---|---|---|
| φ25 | φ23.0 一次 | φ24.60 |
| φ30 | φ25.0 → φ28.0 | φ29.60 |
| φ45 | φ25.0 → φ40.0 → φ43.0 | φ44.50 |
| φ50 | φ25.0 → φ40.0 → φ48.0 | φ49.50 |
這份表第一刀最大到 φ25,超過就鑽第二次,φ45 起鑽三次;擴孔後再粗鉸、精鉸。這是不鏽鋼精密孔的例子,其他材料與精度要分幾次、預鑽多大,以工序規劃與刀具型錄為準。
| 擴孔鑽直徑(mm) | 鋼、鑄鋼 | 鑄鐵、銅、鋁合金 ≤200HBS | 同左 >200~450HBS |
|---|---|---|---|
| >20~25 | 0.7~0.9 | 1.0~1.2 | 0.7~0.8 |
| >25~30 | 0.8~1.0 | 1.1~1.3 | 0.8~0.9 |
| >30~35 | 0.9~1.1 | 1.2~1.5 | 0.9~1.0 |
| >35~40 | 0.9~1.2 | 1.4~1.7 | 1.0~1.2 |
上表是擴孔鑽進給的典型範圍(mm/rev),材料強度、硬度高取小值;盲孔取 0.3~0.6,之後還要鉸到 IT8~IT11 或要攻牙的孔乘 0.7。切削速度與擴孔餘量以擴孔鑽型錄為準。斜面用捨棄式鑽頭時「預鑽孔要小」是另一件事,見斜面與不規則面鑽孔;鉸孔留多少見鉸出來的孔為什麼不等於鉸刀直徑。
五、沉頭刀:不准磨出凹心
平面沉頭刀加工凸台或孔內台階面,多半是螺母、螺絲的緊固面。這種面粗糙度要求不高,但為了夾緊可靠,中間不能凸出——所以修磨平面沉頭刀不允許磨出凹心,這是最重要的一條。沉頭孔要做多大、多深,見〈螺栓孔尺寸表〉。
它的結構與擴孔鑽近似,但沒有切削錐角,主切削刃在端面上;外圓的齒不參加切削、刃帶很寬,不必修磨,只要磨出約 1° 倒錐減少與孔壁摩擦。前端定位導向柱可拆,拆下來才好磨端面齒。
| 項目 | 做法與數值 |
|---|---|
| 砂輪修整 | 高速鋼沉頭刀用鑽石筆修出約 5° 凹心;鎢鋼沉頭刀用手持鑽石／CBN 砂輪修即可 |
| 磨頭斜角 | 依退砂輪方向搬出 30′~1° |
| 夾持 | 三向夾具配心軸或錐柄三爪;心軸小軸依沉頭刀內孔製作,做小錐度方便快拆 |
| 主切削刃後角 | 一般 6°~10° |
| 刃帶 | 磨後刀面時保留不大於 0.05mm 的小平面,保證各刃口等高 |
磨後角時活動支板支在主切削刃最外端,但支板只是換齒的基準,不保證後角——後角靠夾具以切削刃為基準線旋轉出來。
六、順帶一提:中心鑽的小改磨
把中心鑽的 A 刃磨成與軸線成 90°,鑽中心孔時只要 A 刃碰到軸的端面就完成定位。這樣鑽出來的中心孔,能達到零件之間軸向定位互換性的加工要求,操作也更省事。來源列為提高效率的經驗做法,未附條件數據,值得試但別當通則。鉸刀那一端的修磨見〈鉸刀怎麼磨〉。
七、常見問題 FAQ
Q:精孔鑽真的能取代鉸刀嗎?
在特定條件下可以。鋼件擴鉸精孔鑽做得到 Ra1.6~0.8μm,來源記錄工效比鉸孔、搪孔高 1~2 倍,特別適合沒有標準孔徑或手邊沒有專用鉸刀的時候。但它對同軸度要求嚴(0.03~0.05mm),不是隨便一台鑽床都能發揮。
Q:擴孔為什麼一定要倒磨那個角?
因為擴孔時橫刃不工作,切削全落在兩主切削刃的外緣一小段。麻花鑽外緣前角最大(約 30°)、強度又最弱,不倒磨就容易扎刀與崩角。倒角角度取 45°~60°,長度依單邊餘量決定。
Q:沉頭刀磨出一點凹心會怎樣?
凹心會讓加工出來的端面中間凸起,螺母或螺絲頭只靠邊緣接觸,夾緊就不可靠。這種面的粗糙度要求不高,平整度才是重點,所以修磨時不允許磨出凹心。
Q:這幾把刀磨完怎麼確認左右對稱?
擴孔鑽看兩側倒角是否等長、頂部的倒角後面是否為兩條近似平行曲線;精孔鑽要求對稱、刃口無缺口;沉頭刀靠留下不大於 0.05mm 的刃帶保證各刃口等高。三者磨完當場就能檢查。
看完還是不確定選哪一支?
鑽頭規格齊全,可依材質、規格與塗層篩選。
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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:2026-08-18｜最後更新:2026-10-31
