CNC 机床该用什么钻头？

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  CNC 加工该用什么钻头：六类钻头对比
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  决定钻头选型的五个因素
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  毁掉 CNC 钻孔的四个错误
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  按孔径、深度和材料选择钻头类型

多数车间只备一抽屉麻花钻，每次都用它。孔深 12 mm、孔径 3 mm，或材料是 17-4PH 时，这招就不灵了。钻体、钻尖几何和切削液通道决定孔是圆整且尺寸合格，还是超差、带喇叭口、钻尖烧毁。

麻花钻是 CNC 加工该用什么钻头的通用答案。HSS 含钴牌号（M35、M42）能承受断续切削和手动装夹。整体硬质合金在高转速下尺寸保持更好，但装夹刚性不足时会崩刃。铝和黄铜用 118° 至 130° 钻尖、宽排屑槽，排屑快。不锈钢和钢用 135° 至 140° 分屑钻尖，防止入钻时打滑。

可转位刀片钻头可加工 Ø12 mm 至约 Ø80 mm 的孔。两片硬质合金刀片负责切削，换刀片即可，不用换整个钻体。在刚性好的机床上可用高进给，适合批量生产。代价是钻体成本，以及最小孔径限制，小孔用不了。

阶梯钻在同一刀柄上集成多个直径。一次进给即可在同一深度加工出预钻孔、通孔和沉头孔。用于薄板和钣金，二次装夹成本高于刀具本身。不适合深孔，因为台阶肩部会摩擦孔壁。

中心钻在长钻头进入前定心。60° 钻尖与车床顶尖匹配，同一把刀可用于尾座支撑。深孔钻通常指带内冷的枪钻，可处理深径比 10:1 以上。Ø0.05 mm 至 Ø1 mm 的微钻需要高主轴转速和低跳动，通常低于 3 μm。

材料优先。铝 6061 和 7075 用无涂层或 ZrN 涂层硬质合金即可自由切削。不锈钢 304 和 316 会加工硬化，锋利刃口和稳定进给比涂层更重要。钛 TC4 和 Inconel 718 需要内冷和低线速度，通常 20–40 m/min，否则刃口几秒内就失效。

孔的要求决定几何形状。公差 ±0.05 mm 时，先钻小再铰。深径比超过 5:1，排屑成为限制，而非刀具材料。超过 10:1，用高压内冷枪钻。孔表面质量同理：标准麻花钻可达 Ra 3.2–6.3 μm，铰刀可达 Ra 0.8–1.6 μm。

机床匹配与钻头同样重要。20,000 rpm 主轴才能用微钻，6,000 rpm 主轴不行。主轴内冷需要额定压力的旋转接头。刀柄会增加跳动，每 10 μm 跳动大约使孔径增大 0.02 mm。液压刀柄和热缩刀柄跳动小，磨损的 ER 夹头不行。

进给和转速遵循简单规则。线速度由材料决定，每转进给由钻头直径决定。Ø10 mm 硬质合金钻头在 6061 上约 120 m/min、0.15 mm/rev。同一钻头在 316 不锈钢上降到 40 m/min、0.08 mm/rev。先保守起步，听切削声，再提高进给直到切屑干净断裂。

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  材料决定涂层、钻尖角度和线速度。
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  深径比超过 10:1，改用带内冷的枪钻。
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  公差低于 ±0.05 mm，先钻小再铰。
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  主轴和刀柄跳动和转速决定可用的最小钻头。

第一个错误是钻头材料与工件不匹配。通用 HSS 钻头钻 Inconel 718，第一个孔没打完就钝了。涂层有帮助，但解决不了基体选错的问题。先按材料组选牌号，再选涂层。

第二个是忽视深径比。Ø3 mm 钻头钻 30 mm 深就是 10:1。切屑堵塞排屑槽，扭矩骤升，钻头折断。啄钻可改善到约 8:1。再深就改用枪钻或从两端钻。

第三个是忽视涂层。TiN 是通用涂层。TiAlN 和 AlTiN 耐热，适合不锈钢和钛。ZrN 和 DLC 减少铝加工中的积屑瘤。涂层钻头用错转速照样失效，涂层只是一个变量，不是解决办法。

第四个是忽视主轴功率和切削液压力。Ø50 mm 可转位刀片钻头钻钢需要足够的主轴扭矩和稳定切削液。机床承受不住负载，孔入口就会形成喇叭口。买大钻体前先确认主轴功率和切削液压力。