钻头 百科内容来自于: 百度百科

钻头(zuàntóu)是用以在实体材料上钻削出通孔或盲孔,并能对已有的孔扩孔的刀具。常用的钻头主要有麻花钻、扁钻、中心钻、深孔钻和套料钻。扩孔钻和锪钻虽不能在实体材料上钻孔,但习惯上也将它们归入钻头一类。

释义

词目:钻头
拼音:zuàn tóu
基本解释
[drill; drilling bit]∶钻、钻床、钻探机上的刀具,用于在工件或岩石上造成孔洞。
[aiguille]∶一种工具,用于在石头中或在其他石工材料中钻孔,或用于钻爆炸孔。
详细解释
钻、钻床、钻探机上的刀具。可在工件或岩石上造成孔洞。

工作过程

挖坑作业时,钻头绕立轴旋转,同时作轴向移动。土壤在钻头的扭矩和轴向力作用下被切削,在工作叶片的挤压和离心力作用下被破坏并捣松碎,形成土流压向坑壁,同时沿页面升运到地表。当土流运动到无坑壁阻挡处时,由于离心力作用碎土被抛到坑的周围,完成整个挖坑过程。

结构

一种钻头,包括一个刀杆⑴,刀杆有一个尖端,尖端有两个位于一个主平面(C-C)上的切削刀片(5、5′),所述切削刀片(5、5′)具有在共同第二平面(E-E)上取向的短的中心切削刀刃。所述刀刃形成一个点状中心切削刀刃用于进入工件,并且由此将钻头对中。在刀
钻头

钻头

杆上,设两个排屑槽(6、6′),所述排屑槽(6、6′)从尖端延伸到底端。在沿刀杆的任一截面上,排屑槽在管平面上都位于彼此径向相对的位置,管平面与在管的两侧的两个刃带的共同刃带平面(F-F)成90°延伸,所述刀杆在该平面具有最大的刚性。中心切削刀刃的第二平面(E-E)的取向与刃带平面或刀杆的底端的主刚性方向(F-F)大约成90°角。
一种在对混凝土等进行的钻孔作业中,能缓和钻孔状态突然改变的情况,使钻孔作业稳定,即使在产生大粒的切屑时,钻孔效率也不致降低的钻头。
其大致呈辐射状配置的切刃部,具有至少2个主切刃部、以及在圆周方向上配设于所述主切刃部与主切刃部之间的,至少两个副切刃部,所述主切刃部具备作为其切刃的主切刃,主切刃内端位于旋转中心,外端则位于切刃部的旋转轨迹的外缘.
所述副切刃部具有作为其切刃的副切刃,该副切刃内端位于向外径侧偏离旋转中心的部位,外端则位于向旋转中心侧偏离切刃部的旋转轨迹的外缘的位置上。
一种钻头,具备配置于钻头前端的多个切刃部、及设于该切刃部基端一侧且于基端部上形成有柄部的轴状钻头主体;
所述切刃部具有由切削面与后隙面的接合缘向前端侧突设而形成的切刃,所述切刃自钻头旋转中心侧向外径侧配置成大致辐射状;
其利用旋转动作与轴方向的动作的复合动作进行冲击切削,其特征在于,所述切刃部具有至少2个主切刃部、以及配设于圆周方向的所述主切刃部与主切刃部之间的,至少2个副切刃部;
所述主切刃部具有作为其切刃的主切刃,所述主切刃内端位于旋转中心,外端则位于切刃部的旋转轨迹的外缘,所述副切刃部具有作为其切刃的副切刃,所述副切刃内端位于从旋转中心向外径侧偏离的部位,外端位于从切刃部的旋转轨迹的外缘向旋转中心侧偏离的位置。

安装拆卸

适用于各种钻机钻头的安装与拆卸。安装拆卸方便可靠。
⒈钻头安装
缓慢起吊钻头盒体,将钻头盒体的四个支腿对应放入钻机转盘的四个孔内,根据钻头的规格选用相应的钻头盒芯板,起吊钻头盒芯板放入钻头盒体内然后将要安装的钻头凹槽与钻头盒芯板的凸尖对应,将钻头放入钻头盒内,钻头即卡放在转盘心。然后依次旋上钻头连接螺母钻杆。
⒉钻头拆卸
起吊钻杆(附钻头),将钻头盒体如①条要求与转盘连接,起吊钻杆缓慢使钻头凹槽与钻头盒芯板的凸尖对应,将钻头卡在钻头盒内,依次退去钻杆、钻头。

材质

印制板钻孔用钻头一般都采用硬质合金,因为环氧玻璃布复铜箔板对刀具的磨损特别快。所谓硬质合
钻头

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金是以碳化钨粉末为基体,以钴粉作粘结剂经加压、烧结而成。通常含碳化钨94%,含钴6%。由于其硬度很高,非常耐磨,有一定强度,适于高速切削。但韧性差,非常脆,为了改善硬质合金的性能,有的采用在碳化基体上化学汽相沉积一层5~7微米的特硬碳化钛(TIC)或氮化钛(TIN),使其具有更高的硬度。有的用离子注入技术,将钛、氮、和碳注入其基体一定的深度,不但提高了硬度和强度而且在钻头重磨时这些注入成份还能内迁。还有的用物理方法在钻头顶部生成一层金刚石膜,极大的提高了钻头的硬度与耐磨性。硬质合金的硬度与强度,不仅和碳化钨与钴的配比有关,也与粉末的颗粒有关。超微细颗粒的硬质合金钻头,其碳化钨相晶粒的平均尺寸在1微米以下。这种钻头,不仅硬度高而且抗压和抗弯强度都提高了。为了节省成本现在许多钻头采用焊接柄结构,原来的钻头为整体都是硬质合金,现在后部的钻柄采用了不锈钢,成本大大下降但是由于采用不同的材质其动态的同心度不及整体硬质合金钻头,特别在小直径方面。

技术参数

加工产品尺寸:2-40mm
加工精度:±0.01mm
空程速度:最快500mm/s
加工速度:0.1-70mm/s
控制系统:六轴联动控制系统
电压及频率:220V,50HZ
功率:350W
气压:0.5-0.7Mpa
接地:<4Ω
机器占地尺寸:1600mm*700mm*1300mm(L*W*H)

维护保养

⒈在钻削钢件时,请保证充分的冷却量并使用金属切削液
⒉良好的钻杆钢性与导轨间隙能提高钻孔的精度及钻头的寿命
⒊请确保磁座与工件之间的平整与清洁。
⒋钻薄板时,要将工件加固,钻大型工件时,请保证工件的稳固。
⒌在钻孔开始与结束时,进给量应降低1/3。
⒍对钻削时出现大量细小粉未的材料,如铸铁铸铜等,可以不使用冷却液,而采用压缩空气帮助排屑。
⒎请及时清除缠绕在钻体上的铁屑,以保证排屑顺畅。

使用

⒈钻头应装在特制的包装盒里,避免振动相互碰撞。
⒉使用时,从包装盒里取出钻头应即装到主轴的弹簧夹头里或自动更换钻头的刀具库里。用完随即放回到包装盒里。
⒊测量钻头直径要用工具显微镜等非接触式测量仪器,避免切削刃与机械式测量仪接触而被碰伤。
⒋某些数控钻床使用定位环某些数控钻床则不使用定位环,如使用定环的其安装时的
钻头

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深度定位一定要准确,如不使用定位环其钻头装到主轴上的伸长度要调整一致,多主轴钻床更要注意这一点,要使每个主轴的钻孔深度要一致。如果不一致有可能使钻头钻到台面或无法钻穿线路板造成报废。
⒌平时可使用40倍立体显微镜检查钻头切削刃的磨损。
⒍要经常检查主轴和弹簧夹头的同心度及弹簧夹头的夹紧力,同心度不好会造成小直径的钻头断钻和孔径大等情况,夹紧力不好会造成实际转速与设置的转速不符合,夹头与钻头之间打滑。
⒎定柄钻头在弹簧夹头上的夹持长度为钻柄直径的4~5倍才能夹牢。
⒏要经常检查主轴压脚。压脚接触面要水平且与主轴垂直不能晃动,防止钻孔中产生断钻和偏孔。
⒐钻床的吸尘效果要好,吸尘风可降低钻头温度,同时带走粉尘减少摩擦产生高温。
⒑基板叠层包括上、下垫板要在钻床的工作台上的一孔一槽式定位系统中定位牢、放平。使用胶粘带需防止钻头钻在胶带上使钻头粘附切屑,造成排屑困难和断钻。
⒒订购厂商的钻头,入厂检验时要抽检其4%是否符合规定。并100%的用10~15倍的显微镜检查其缺口、擦伤和裂纹
⒓钻头适时重磨,可增加钻头的使用和重磨次数,延长钻头寿命,降低生产成本和费用。通常用工具显微镜测量,在两条主切削刃全长内,磨损深度应小于0.2mm。重磨时要磨去0.25mm。普通的定柄钻头可重磨3次,铲形头(undercut)的钻头可重磨2次。翻磨过多其钻孔质量及精度都会下降,会造成线路板成品的报废。过度的翻磨效果适得其反。
⒔当由于磨损且其磨损直径与原来相比较减小2%时,则钻头报废。
⒕钻头参数的设置在一般情况下,厂商都提供一份该厂生产钻头的钻孔的转速和下速的参数表,该参数仅仅是参考,实际还要工艺人员经过实际使用得出一个符合实际情况的钻头的转速和下速参数,通常实际参数与参考的参数有区别但是相差不会太多。
⒖钻头刃磨时,应尽量使麻花钻的两主切削刃刃磨得对称,使两个主切削刃的径向力相互抵消,以防止钻头引偏及孔径扩大。

分类

麻花钻

麻花钻是应用最广的孔加工刀具。通常直径范围为0.25~80毫米。它主要由
钻头

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工作部分和柄部构成。工作部分有两条螺旋形的沟槽,形似麻花,因而得名。为了减小钻孔时导向部分与孔壁间的摩擦,麻花钻自钻尖向柄部方向逐渐减小直径呈倒锥状。麻花钻的螺旋角主要影响切削刃上前角的大小、刃瓣强度和排屑性能,通常为25°~32°。螺旋形沟槽可用铣削、磨削、热轧或热挤压等方法加工,钻头的前端经刃磨后形成切削部分。标准麻花钻的切削部分顶角为118,横刃斜角为40°~60°,后角为8°~20°。由于结构上的原因,前角在外缘处大、向中间逐渐减小,横刃处为负前角(可达-55°左右),钻削时起挤压作用。为了改善麻花钻的切削性能,可根据被加工材料的性质将切削部分修磨成各种外形(如群钻)。麻花钻的柄部形式有直柄和锥柄两种,加工时前者夹在钻夹头中,后者插在机床主轴或尾座的锥孔中。一般麻花钻用高速钢制造。镶焊硬质合金刀片或齿冠的麻花钻适于加工铸铁、淬硬钢和非金属材料等,整体硬质合金小麻花钻用于加工仪表零件和印刷线路板等。

扁钻

钻头

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扁钻的切削部分为铲形,结构简单,制造成本低,切削液轻易导入孔中,但切削和排屑性能较差。扁钻的结构有整体式和装配式两种。整体式主要用于钻削直径0.03~0.5毫米的微孔。装配式扁钻刀片可换,可采用内冷却,主要用于钻削直径25~500毫米的大孔。

深孔钻

深孔钻通常是指加工孔深与孔径之比大于 6的孔的刀具。常用的有枪钻、BTA深孔钻、 喷射钻、DF深孔钻等。套料钻也常用于深孔加工。

扩孔钻

扩孔钻有3~4个刀齿,其刚性比麻花钻好,用于扩大已有的孔并提高加工精度和光洁度。

锪钻

锪钻有较多的刀齿,以成形法将孔端加工成所需的外形,用于加工各种沉头螺钉的沉头孔,或削平孔的外端面。

中心钻

中心钻供钻削轴类工件的中心孔用,它实质上是由螺旋角很小的麻花钻和锪钻复合而成,故又称复合中心钻。

空心钻

钻杆中间是中空的钻头,主要用于钻物取芯。
空心钻

空心钻

安全规程

⒈在操作时,请穿戴好工作服,安全眼镜、安全帽等;请不要穿戴松散的衣服和纱手套,以免发生危险。
⒉为防止铁屑将手划伤,钻孔时请使用铁钩来清除铁屑。
⒊使用前,请检查钻头是否有伤痕,如有伤痕请不要使用。
⒋如果钻头被卡住,请立即关闭电机。
⒌更换、拆卸钻头时,应确保设备电源处于断开状态。
⒍在钻头旋转时,请不要用手触摸,以免发生危险。
钻头刃部非常坚硬,但也很脆,请小心保护,如果钻头崩刃会影响钻孔效果,也可引起钻头断裂。

刃磨技巧

⒈刃口要与砂轮面摆平。
钻头

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磨钻头前,先要将钻头的主切削刃与砂轮面放置在一个水平面上,也就是说,保证刃口接触砂轮面时,整个刃都要磨到。这是钻头与砂轮相对位置的第一步,位置摆好再慢慢往砂轮面上靠。
⒉钻头轴线要与砂轮面斜出60°的角度。
这个角度就是钻头的锋角,此时的角度不对,将直接影响钻头顶角的大小及主切削刃的形状和横刃斜角。这里是指钻头轴心线与砂轮表面之间的位置关系,取60°就行,这个角度一般比较能看得准。这里要注意钻头刃磨前相对的水平位置和角度位置,二者要统筹兼顾,不要为了摆平刃口而忽略了摆好度角,或为了摆好角度而忽略了摆平刃口。
⒊由刃口往后磨后面。
刃口接触砂轮后,要从主切削刃往后面磨,也就是从钻头的刃口先开始接触砂轮,而后沿着整个后刀面缓慢往下磨。钻头切入时可轻轻接触砂轮,先进行较少量的刃磨,并注意观察火花的均匀性,及时调整手上压力大小,还要注意钻头的冷却,不能让其磨过火,造成刃口变色,而至刃口退火。发现刃口温度高时,要及时将钻头冷却。
⒋钻头的刃口要上下摆动,钻头尾部不能起翘。
这是一个标准的钻头磨削动作,主切削刃在砂轮上要上下摆动,也就是握钻头前部的手要均匀地将钻头在砂轮面上上下摆动。而握柄部的手却不能摆动,还要防止后柄往上翘,即钻头的尾部不能高翘于砂轮水平中心线以上,否则会使刃口磨钝,无法切削。这是最关键的一步,钻头磨得好与坏,与此有很大的关系。在磨得差不多时,要从刃口开始,往后角再轻轻蹭一下,让刃后面更光洁一些。
⒌保证刃尖对轴线,两边对称慢慢修。
一边刃口磨好后,再磨另一边刃口,必须保证刃口在钻头轴线的中间,两边刃口要对称。有经
钻头

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验的师傅会对着亮光察看钻尖的对称性,慢慢进行修磨。钻头切削刃的后角一般为10°-14°,角大了,切削刃太薄,钻削时振动厉害,孔口呈三边或五边形,切屑呈针状;后角小了,钻削时轴向力很大,不易切入,切削力增加,温升大,钻头发热严重,甚至无法钻削。后角角度磨的适合,锋尖对中,两刃对称,钻削时,钻头排屑轻快,无振动,孔径也不会扩大。
⒍两刃磨好后,对直径大一些的钻头还要注意磨一下钻头锋尖。
钻头两刃磨好后,两刃锋尖处会有一个平面,影响钻头的中心定位,需要在刃后面倒一下角,把刃尖部的平面尽量磨小。方法是将钻头竖起,对准砂轮的角,在刃后面的根部,对着刃尖倒一个小槽。这也是钻头定中心和切削轻快的重要一点。注意在修磨刃尖倒角时,千万不能磨到主切削刃上,这样会使主切削刃的前角偏大,直接影响钻孔。
当然,磨钻头没有一定的定式,需要在实际操作中积累经验,通过比较、观察、反复试验,定会把钻头磨得更好。

PDC钻头

金刚石复合片(PDC)钻头的简称。是石油钻井行业常用的一种钻井工具
PDC产品性能不断改进,在过去的几年间,PDC切削齿的质量和类型都发生了巨大的变化。如果将20世纪80年代的齿与当今的齿进行比较的话,差异是相当大的。由于混合工艺与制造工艺的变化,当今的切削齿的质量性能要好得多,使钻头的抗冲蚀以及抗冲击能力都大为提高。
工程师们还对碳化钨基片与人造金刚石之间的界面进行了优化,以提高切削齿的韧性。层状金刚石工艺方面的革新也被用于提高产品的抗磨蚀性和热稳定性。
除了材料和制造工艺方面的发展以外,PDC产品在齿的设计技术和布齿方面也实现了重大的突破。现在,PDC产品已可被用于以前所不能应用的地区,如更硬、磨蚀性更强和多变的地层。这种向新领域中的扩展,对金刚石(固定切削齿)钻头和牙轮钻头之间的平衡发生了很大的影响。
最初,PDC钻头只能被用于软页岩地层中,原因是硬的夹层会损坏钻头。但由于新技术的出现以及结构的变化,目前PDC钻头已能够用于钻硬夹层和长段的硬岩地层了。PDC钻头正越来越多地为人们所选用,特别是随着PDC齿质量的不断提高,这种情况越发凸显。
由于钻头设计和齿的改进,PDC钻头的可定向性也随之提高,这进一步削弱了过去在马达钻井中牙轮钻头的优势。目前,PDC钻头每天都在许多地层的钻井应用中排挤掉牙轮钻头的市场。
常用机械钻头,有直柄麻花钻(普通型),可以钻头:45#钢,不锈钢,利用钻硬度弱一点的材质.合金钻,可以钻Cr12钢,利用钻硬度较强的材质.利用钻头的专业知识,可以让自己利润降低.

PCB钻头种类

PCB钻头控钻床的钻头种类:印制板钻孔用钻头有直柄麻花钻头、定柄麻花钻头和定柄铲形(undercut)钻头。直柄麻花钻头大都用于单头钻床,钻较简单的印制板或单面板,现在在大型的线路板生产厂中已很少见到,其钻孔深度可达钻头直径的10倍。在基板叠层不高的情况下,使用钻套可避免钻偏。
目前大部分的厂家使用数控钻床,数控钻床使用的是硬质合金的定柄钻头,其特点是能实现自动更换钻头。定位精度高,不需要使用钻套。大螺旋角,排屑速度快,适于高速切削。在排屑槽全长范围内,钻头直径是一个倒锥,钻削时与孔壁的磨擦小,钻孔质量较高。常见的钻柄直径有3.00mm和3.175mm。

常用钻头种类

钻头是钻床上必用的一种工具,哪钻头种类很多,我们常用的一般有以下几种:
1、麻花钻,是孔加工刀具中应用最广的刀具。
麻花钻分为锥柄钻头和直柄钻头两种,一般把直径大于13MM的钻头做成锥柄,直径小于13MM的钻头做成直柄的。
2、中心钻,有普通的和带护锥的两种。
3、扁钻,一般是根据需要自制的,用来加工硬锻件。
4、炮钻,工作部分是半圆形杆,其前面是平面,垂直于钻头轴线的切削刃在杆的端部。

特点应用

抛物线型钻头的排屑槽型为抛物线,专门用于连续钻削加工长径比达15:1、材料硬度不超过25~26HRC(包括低碳钢、各种铝合金、铜合金等)的深孔。例如,直径为12.7mm的抛物线型钻头可成功加工出孔深达190mm的孔。由于具有较大的排屑空间,普通抛物线型钻头可将切削刃处的切屑快速排出,同时可容许更多的切削液进入切削区,从而显著减小切削摩擦以及发生切屑焊死现象的可能性,此外还可减小加工时的功率消耗、扭矩载荷和切削冲击。
所谓抛物线钻头的槽形曲线具有近似数学上的抛物线形状。和标准麻花钻的槽形有较大的区别,钻头槽形曲线具有拐点。
设计参数方面,其螺旋角通常为36~38deg,芯厚为(0.3~0.6)*D,钻尖角为130~140deg。
目前实际应用中还有对抛物线钻头主切削刃进行钝化处理后用以加工冷作硬化材料,这也许可以推测这种槽形的钻头在主切削刃处形成的前角较大,造成刃口的强度较差。
抛物线钻头在使用时必须根据特定的长径比优化调整切削速度和进给量,价格为标准麻花钻的2~3倍。
对于抛物线钻头的研究,重点是槽形曲线对排屑和刚性的影响以及磨钻尖后主切削刃的情况。
抛物线型钻头的螺旋角为36°~38°,大于标准麻花钻的螺旋角(28°~30°)。螺旋角可表示钻头的“扭转”程度,螺旋角越大,钻头&排屑速度越快。普通抛物线型钻头适合深孔加工的另一特点是钻芯较厚(钻头的钻芯是指钻头排屑槽成形后未被磨削的中心部分)。标准麻花钻的钻芯部分约占整个成品钻头的20%,而抛物线型钻头的钻芯则可占到整个钻头的约40%。在深孔钻削中,较厚的钻芯可增加钻头的刚性,提高钻削加工的稳定性。抛物线型钻头的钻尖处开有槽口,因此可采用较大的钻芯直径,此外还可防止钻孔开始阶段容易发生的钻头移位现象。
抛物线型钻头采用高速钢材料制造,为强化切削性能,也可对钻头进行表面涂层处理。
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