什么是钻孔？- 定义、过程和技巧

什么是钻孔？

钻孔是一种切削工艺，它使用钻头在固体材料中切削出具有圆形横截面的孔。钻头通常是一种旋转刀具，通常是多点的。钻头压在工件上并以每分钟数百到数千转的速度旋转。结果，切削刃被压在工件上，从而在钻孔过程中从孔中去除切屑。

在钻岩时，虽然钻头通常是旋转的，但钻孔通常不是通过圆形切削运动形成的。取而代之的是，通常通过快速重复的短行程将钻头锤入孔中来形成孔。

锤击可以从孔外（顶锤钻头）或钻孔内（井下钻头，DTH）进行。用于水平钻孔的钻头称为钻头。

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在极少数情况下，特殊形状的钻头用于切割非圆形横截面的孔；方形横截面是可能的。

钻孔过程

钻孔的特点是入口侧边缘锋利，出口侧存在毛刺。此外，孔的内部通常有螺旋进给标记。

钻孔可能会通过在孔开口周围产生低残余应力和在新形成的表面上形成一层非常薄的高应力和扰动材料来影响工件的机械性能。这导致工件在受力表面变得更容易受到腐蚀和裂纹扩展的影响。可以进行完成操作以避免这些不利条件。

对于带凹槽的钻头，任何切屑都通过凹槽去除。根据材料和工艺参数，碎屑可能会形成长螺旋形或小薄片。形成的切屑类型可以作为材料可加工性的指标，长切屑表明材料具有良好的可加工性。

如果可能，钻孔应垂直于工件表面。这最大限度地减少了钻头“行走”的趋势，即偏离钻孔的预期中心线，导致钻孔错位。钻头的长径比越高，行走倾向越大。走路的倾向也以其他各种方式被抢占，其中包括：

• 在钻孔前建立定心标记或特征，例如：
  • 在工件上铸造、模制或锻造标记
  • 中心打孔
  • 点钻（即中心钻）
  • 锪孔加工，即在铸件或锻件上加工特定区域，以在原本粗糙的表面上建立精确定位的表面。
• 使用带有钻套的钻架限制钻头的位置

钻孔产生的表面光洁度可以在 32 到 500 微英寸之间。精加工将产生接近 32 微英寸的表面，而粗加工将产生接近 500 微英寸的表面。

切削液通常用于冷却钻头、延长刀具寿命、提高速度和进给量、提高表面光洁度以及帮助排出切屑。这些流体的应用通常通过用冷却剂和润滑剂淹没工件或使用喷雾来完成。

在决定使用哪种演习时，重要的是要考虑手头的任务并评估哪种演习最能完成任务。有多种钻头样式，每种都有不同的用途。地下钻头能够钻多于一个直径。铲钻用于钻较大尺寸的孔。可转位钻头在管理切屑方面很有用。

在金属中钻孔的 12 个技巧

对于大多数自己动手的人来说，可能会有一段时间你必须在一块金属上钻孔。用于执行此操作的工具和方法几乎与市面上不同类型的金属一样多种多样。

钻穿金属并不比钻穿木头难多少，但它需要一些不同的技术和更多的用品。您可以使用任何便携式钻头（或钻床，如果有的话），最好的钻头是同样适用于木材的标准钻头。

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关于钻穿金属的最重要规则是遵循一些基本的安全提示并使用正确的技术，例如缓慢钻孔以防止过热。相同的方法适用于大多数金属材料，从钣金到铝再到厚钢板。

这里有 12 条提示，可帮助您快速、轻松、安全地完成任务。

1.金属钻孔所需的钻头

几乎所有通用的扭转钻头都可以在金属上钻孔。事实上，大多数金属钻头都是用来钻穿各种材料的，包括木材和塑料。最便宜的螺旋钻头是由高速钢 (HSS) 制成的，这些基本钻头适用于大多数金属钻孔任务。

如果您要钻很多孔，或者需要钻穿不锈钢或铸铁等坚硬的磨蚀性金属，请多花几美元购买黑色氧化物或钴钢钻头用于金属。这些钻头会在变钝之前钻孔更多。

一些钻头还具有一种称为氮化钛 (TIN) 的特殊涂层，制造商声称这种涂层有助于更好地抵抗热和摩擦，使这些钻头的使用寿命比标准高速钢钻头长六倍。

2.保护你的眼睛

只需要一个微小的金属碎片就可以造成严重的眼睛伤害，因此在钻孔金属时适当的眼睛保护是绝对必要的。为获得最佳保护，请选择环绕您脸部两侧的安全眼镜。

3.打中心拳

当您第一次开始钻孔时，钻头有漂移的趋势。为防止这种情况，请测量并标记您想要打孔的位置，然后使用中心冲头和锤子打出一个小凹坑。这为您的钻头尖端提供了一个可以在您开始钻孔时骑行的位置。

4.润滑钻头使用寿命更长

要在 1/8 英寸或更厚的钢上钻孔，请使用切削液或多用途油，如 3-IN-ONE。润滑钻头可减少摩擦和热量积聚，从而使钻孔更容易，并且您的钻头使用寿命更长。对于铝、黄铜或铸铁等易于钻孔的金属，通常不需要润滑。

5.夹子防止缝线

切勿用一只手握住一块金属，而另一只手则试图钻穿它。金属的钻头可能会卡住，立即导致工件旋转、撞击和切割（锋利的金属边缘切到骨头上！）。始终使用至少两个夹具来牢固地固定工件。

6.从一个小洞开始

需要一个大洞吗？从小处着手！大多数麻花钻头的直径最大为 1 英寸，但从 1/4 英寸开始可以获得最佳效果。孔并用钻头连续钻出更大的金属孔，直到达到您想要的尺寸。详细了解选择哪种麻花钻头。

7.去毛刺孔

在金属上钻孔后，最好去除留下的任何锋利边缘或毛刺。您可以购买花哨的去毛刺工具来平滑锋利的边缘，但在花钱购买之前，请尝试以下技巧：取一个直径比您刚钻出的孔稍大的扭曲钻头，然后轻轻地用手将其扭曲到孔的顶部。这将平滑孔的边缘并磨掉任何毛刺。

8.孔锯切出更大的孔

对于大孔，孔锯可以干净快速地完成工作。像麻花钻头一样，孔锯直接插入您的钻头，将切割铝和钢等薄金属片。使用一块胶合板作为孔锯导向钻头的背衬并保护您的工作表面。

9.慢速钻孔

旋转得越快，它变得越热。加热会使钻头迅速变钝。一般来说，使用金属钻头以尽可能慢的速度钻穿金属是一个好主意。钢和更大的钻头等硬质金属需要更慢的速度。使用小型扭转钻头（1/16 英寸至 3/16 英寸），您可以以 3,000 rpm 的速度钻穿大多数金属。对于较大的螺旋钻头（11/16 英寸至 1 英寸），建议使用 350 至 1,000 rpm。

10.做三明治

要在薄金属板上打出干净、精确的孔，请制作木质三明治。只需将金属板夹在两块木头之间，然后将所有东西夹在桌子或工作台上。三明治的木质“面包”层使金属板保持平整，并防止钻头在钻穿金属板时游荡。

11.试一试

阶梯钻头设计用于在钣金和其他薄材料上钻孔。当您需要在钢接线盒、电气服务面板甚至不锈钢水槽上安装尺寸完美、干净的孔时，它们就是您的理想之选。

金属阶梯钻头可让您钻出各种直径的孔，有些钻头可钻穿厚度达 3/8 英寸的金属。不足之处？阶梯钻头比普通钻头贵。

12.踏上钻床

虽然使用手持钻头在金属上钻大多数孔都相当容易，但使用钻床几乎总能获得更高的精度和更好的结果。大多数钻床实际上是在考虑金属加工的情况下制造的。向下拉手柄会使钻头直接向下插入工件并打出一个非常精确的孔。

钻床还配有坚固的铸铁工作台，可调节倾斜度和高度，并提供多种夹紧选项。速度变化就像打开盖子并将橡胶带从一个滑轮移动到另一个滑轮一样容易。最昂贵的钻床是落地式型号，但您可以花 100 美元左右购买一台不错的台式设备。

常见问题。