沉头孔图片在 CNC 加工中实际展示了什么？

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  沉头孔在成品零件上的外观
• 2
  为什么齐平紧固是功能要求，而非外观要求
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  CNC 加工如何切出锥面，以及所用刀具
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  CAM 程序控制什么，以及哪里容易出错
• 5
  沉头孔如何测量，数值代表什么
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  材料、薄壁，以及不宜采用沉头孔的场合
• 7
  从图纸到检验合格的沉头孔：分步流程
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  沉头孔角度及适用场合

从上方看沉头孔，会看到两个圆：锥面的外缘和锥底的通孔。从侧面看，两者之间的壁是直线锥面，不是曲线。这条直壁正是关键所在。平头螺钉有锥形承压面，两个锥面必须匹配。

沉孔看起来不同。它是带平底的圆柱形凹槽，用于内六角圆柱头螺钉，螺钉头坐在平面上。如果把平头螺钉装入沉孔，螺钉头会抵在底面，载荷路径失效。这两种特征不能互换，同比例对比沉头孔图片与 CNC 加工图片就能明显看出。

可见变量有三个。锥角，通常为 82°、90° 或 100°。大径，在锥面最宽处测量。深度，从表面量到锥面与通孔相交处。沉头孔的每份检测报告都在核对这三个数值是否符合图纸。

锥面内的表面处理与角度同样重要。粗糙的锥面会造成点接触而非全面接触，紧固件在振动下会晃动。在我们的机床上，沉头孔锥面标准控制在 Ra 0.8–1.6 μm，当锥面旁有密封面时控制在 Ra 0.2–0.8 μm。

齐平头存在有三个原因。气动或水动阻力，任何凸出的螺钉头都会增加湍流。间隙，凸出板面的螺钉头会干涉配合件。磨损，高出表面的螺钉头会被工具、线缆和手挂住。

还有疲劳方面的理由。正确就位的沉头螺钉将夹紧载荷分布在整个锥面上，接头行为更接近连续板。螺钉坐在毛刺或角度不匹配的锥面上时，只有螺钉头边缘受力。对于承受 1000 万次循环的支架，这一差异决定它是否会在孔处开裂。

电气和流体路径是第三种情况。机箱或歧管中的沉头螺钉保持外表面平整，使垫片或屏蔽罩能贴合密封。凸起的螺钉头留下间隙，任何密封胶都无法可靠封闭。

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  阻力与间隙没有任何部分凸入气流或配合包络。
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  夹紧载荷锥面全面接触可防止螺栓预紧力流失。
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  密封面平整的外表面让垫片和屏蔽罩正确贴合。

沉头孔在通孔之后加工，绝不能在之前。钻孔会在孔口留下毛刺，随后用倒角刀在同一刀路中去除毛刺并成形锥面。先切锥面意味着钻头穿过时会崩裂锥面边缘。

切削刀具是多刃锥形铣刀，夹在筒夹或热缩刀柄中。单刃或无刃抗振铣刀适合铝和塑料，多刃刀具容易咬刀。钢和不锈钢用三刃以上，以保证排屑和刀具寿命。

刚性攻丝或螺纹铣削通常安排在沉头孔之后，使紧固件轴线与锥面轴线保持同心。在三轴机床上刀具垂直下刀。在五轴机床上，锥面可沿斜面或曲面的法向切削，这是在轮廓面上获得真正圆形座面的唯一方法。

转速和进给远低于钻孔参数。90° 刀具在 6061 铝上约 3,000–6,000 rpm，进给 100–250 mm/min；同一刀具在 316 不锈钢上降至 500–1,200 rpm 和 40–100 mm/min。转速过高时刃口会摩擦而非切削，导致锥面抛光并加工硬化不锈钢。

在 CAM 中，沉头孔可用定心钻循环或倒角操作。定心钻循环更快，适合 82° 和 90° 刀具，因为控制器会补偿刀尖。倒角操作对深度控制更好，当锥面起始于曲面时是更好的选择。

最常见的编程错误是按刀尖而非理论尖角测量深度。沉头刀具末端有小平面或尖点，因此名义深度与实际锥深相差零点几毫米。这个差值往往就是全部公差。

第二个错误是当锥面切入已有倒角或圆角时，忽略了有效直径。软件报告的是一个完整的锥面，但实际边缘已被破坏，螺钉头没有可贴合的面。用实际刀柄几何模拟切削，能发现大多数这类情况。

只要可能，我们把锪孔编程在与钻孔相同的装夹中完成。将特征保留在一个工序里，可消除重新装夹误差，并保持孔轴线与锥面轴线的同轴度。

角度用锪孔规或光学投影仪检查。锪孔规将一个匹配的锥体放入孔中，直接读出大径；投影仪投射轮廓，让你以度为单位测量锥角。两种方法都需要干净、去毛刺的边缘才能正确读数。

深度与大径相关，并非独立。对于90°锥面，深度等于大径的一半减去通孔直径的一半。如果图纸给出深度而车间检查直径，检验员可能让一个在另一个数值上超差的零件通过。应指定哪个是受控尺寸。

在我们自己的零件上，孔位置公差控制在±0.005 mm，每个锪孔在发货前都检验。这是全检，不是抽检。可应要求提供包含实测角度、直径和深度的报告，从打样到量产我们保持相同的检验流程。

锪孔适用于铝、黄铜、低碳钢、不锈钢和大多数工程塑料。45 HRC以上的淬硬工具钢较难加工，因为切削刃很快变钝，锥面会烧灼而不是切削。钛合金和Inconel可加工，但需要低转速、锋利刀具，并将切削液直接送到刃口。

薄板是典型的失效情况。在0.8 mm铝板上做90°锪孔，几乎不留圆柱壁，螺钉头在扭矩下会被拉穿。钣金件通常改用压窝孔或翻边孔，或采用100°头部，将载荷分散到更宽的锥面上。

盲孔和交叉钻孔通道是另一条边界。如果锪孔切入内部空腔或钻孔通道，锥面边缘被打断，座面不再连续。这种情况下，带平底的沉孔或孔周围的锪平面是更安全的标注。

塑料的表现又不同。POM和PC切削干净，但如果刀具摩擦可能开裂。我们使用零螺旋槽刀具、较低转速和吹气而非浇注切削液，以保持切屑排出和边缘干净。