🔩 同樣都是鑽孔，為什麼有些鑽頭容易跑位，有些卻能穩定加工不鏽鋼？118°、135°又差在哪？
鑽頭（Drill Bit）是機械加工中最基本、使用頻率也最高的孔加工刀具之一。 從一般手電鑽、鑽床，到CNC加工中心， 都需要依 工件材料、孔徑、孔深、設備剛性與加工精度 選擇不同鑽頭。
真正影響鑽孔品質的，也不只是「鑽頭是不是夠硬」。 還包括 鑽尖角、螺旋槽、橫刃、切削速度、進給、排屑、冷卻與刀具跳動。
本篇將從最常見的麻花鑽開始， 整理中心鑽、沉頭鑽、深孔鑽與步進鑽的差異， 並說明鑽頭為什麼會偏、燒刀、斷裂與產生毛邊， 幫助你建立完整的鑽孔加工基礎。
鑽頭完整指南｜種類、鑽尖角、材質、鑽孔問題與選用解析
🔧 鑽頭30秒快速看懂
- 麻花鑽：最常見的通用鑽頭，適合一般孔加工。
- 中心鑽：主要用於車床中心孔或特定導引用途，不等同所有定位鑽。
- 沉頭鑽：加工孔口錐面，常用於沉頭螺絲與去毛邊。
- 深孔鑽：專門處理高深徑比孔，需要良好排屑與冷卻。
- 步進鑽：適合薄板多孔徑加工。
- 118°：常見通用鑽尖角。
- 135°：常見於較硬材料或需要改善起鑽穩定性的鑽頭設計。
- 鑽孔品質：材質、轉速、進給、排屑與冷卻必須一起考慮。
✔ 鑽頭越硬，不代表任何設備都越好用
✔ Carbide雖耐磨，但設備剛性不足時反而容易崩刃
✔ 鑽孔偏掉不一定是鑽頭不好，也可能是起鑽、跳動或工件固定問題
✔ 轉速越快不代表效率一定越高
✔ 深孔鑽孔真正的難點往往是排屑與冷卻，而不只是刀具長度
1. 影片教學：鑽頭刀具入門
鑽頭外觀看似簡單， 但真正切削時同時包含 切削、擠壓、排屑、摩擦與冷卻。 可以先透過FR工具人原本影片了解基本刀具種類， 再搭配本文進一步理解鑽尖角、材質與實際加工問題。
🎥 鑽頭刀具種類與基礎認識
2. 鑽頭是什麼？
鑽頭是利用旋轉切削，在工件上加工圓孔的刀具。
以最常見的麻花鑽為例， 刀尖會先接觸材料， 兩側切削刃逐步移除材料， 切屑再沿著螺旋槽排出孔外。
3. 麻花鑽有哪些主要結構？
| 部位 | 功能 |
|---|---|
| 主切削刃 | 負責主要材料切削。 |
| 橫刃 Chisel Edge | 位於中心區域，切削效率較低，會產生較大的軸向推力。 |
| 螺旋槽 Flute | 排出切屑並提供切削液通道。 |
| 鑽芯 Web | 支撐鑽頭本體剛性。 |
| 刃帶 Margin | 協助導引鑽頭並維持孔徑。 |
| 柄部 Shank | 供鑽夾頭、刀把或主軸夾持。 |
4. 麻花鑽 Twist Drill
麻花鑽是最常見的鑽頭形式， 具有兩條或多條螺旋溝槽， 可以同時完成切削與排屑。
4.1 常見用途
- 鋼材。
- 鋁合金。
- 不鏽鋼。
- 塑膠。
- 部分木材與一般材料。
4.2 通用不代表所有材料都用同一支
不同材料需要的 鑽尖角、螺旋角、刃口幾何、材質與鍍層 都可能不同， 因此工業加工通常會依工件材料選擇專用或對應鑽頭。
5. 中心鑽 Center Drill
中心鑽（Center Drill）傳統上主要用於加工 中心孔， 例如車床工件需要尾座頂心支撐時， 會先加工符合需求的中心孔型。
6. 定位鑽 Spot Drill
定位鑽主要在正式鑽孔前先加工一個小型定位凹槽， 讓後續鑽頭更容易準確進入預定中心。
6.1 主要目的
- 降低起鑽跑位。
- 提高孔位穩定性。
- 改善CNC大量鑽孔一致性。
是否需要預先定位， 仍要依鑽頭幾何、孔位精度、工件表面與加工流程決定。
7. 沉頭鑽 Countersink
沉頭鑽主要加工孔口的錐形面， 常用於：
- 沉頭螺絲座。
- 孔口倒角。
- 去除鑽孔毛邊。
8. 步進鑽 Step Drill
步進鑽具有多段不同直徑， 可以隨鑽削深度逐步擴大孔徑。
8.1 特別適合
- 薄板。
- 電控箱。
- 鈑金件。
- 需要多種孔徑的現場作業。
8.2 優點
- 一支刀具可加工多種孔徑。
- 薄板鑽孔較方便。
- 部分設計可同時改善孔口毛邊。
9. 深孔鑽與 Gun Drill
當孔深相對於孔徑明顯增加時， 鑽孔難度也會快速上升， 主要問題通常包括：
- 切屑排不出去。
- 切削液不容易到達刀尖。
- 鑽頭容易偏斜。
- 刀具溫度提高。
9.1 Gun Drill槍鑽
Gun Drill是專門用於高深徑比孔加工的深孔刀具系統之一， 通常搭配內部冷卻與專用排屑設計， 可加工較深且直線度要求較高的孔。
排屑、內冷、導引、設備剛性與深徑比都非常重要。
10. 118°與135°鑽尖角差在哪？
鑽尖角（Point Angle）是麻花鑽最容易看到的規格之一。
| 鑽尖角 | 常見特性 |
|---|---|
| 118° | 傳統通用型常見角度，適用範圍廣。 |
| 135° | 較平的鑽尖，常見於較硬材料與分割鑽尖等設計。 |
但實際性能不能只用「118° vs 135°」判斷， 還需要一起看：
- 橫刃設計。
- 後角。
- 螺旋角。
- 刀具材質。
- 工件材料。
11. Split Point分割鑽尖是什麼？
Split Point會對鑽頭中心橫刃進行額外修磨， 降低中心區域的擠壓作用與軸向推力。
11.1 常見優點
- 起鑽穩定性較佳。
- 降低跑位傾向。
- 減少進給推力。
- 適合部分較硬材料與機械加工。
12. HSS、粉末高速鋼與Carbide差在哪？
| 材質 | 特色 | 適合方向 |
|---|---|---|
| HSS高速鋼 | 韌性佳、成本低、容易使用 | 一般加工、手電鑽、鑽床與維修 |
| 粉末高速鋼 | 耐磨性與韌性兼顧 | 較高負荷、較難加工材料 |
| 硬質合金 Carbide | 硬度高、耐熱、耐磨，但較脆 | 高剛性機台、高速加工與量產 |
13. 鑽頭表面鍍層有什麼作用？
部分鑽頭會使用TiN、TiAlN等表面鍍層， 主要目的可能包括：
- 提高耐磨性。
- 改善高溫性能。
- 降低部分摩擦。
- 延長刀具壽命。
14. 不同工件材料怎麼選鑽頭？
| 材料 | 加工特性 | 注意重點 |
|---|---|---|
| 一般鋼材 | 常見金屬加工 | 選合適HSS或Carbide並控制速度與潤滑 |
| 不鏽鋼 | 韌性高、容易加工硬化 | 避免摩擦空轉，維持有效進給與潤滑 |
| 鋁合金 | 切削性通常較佳，但可能黏屑 | 重視排屑與避免積屑瘤 |
| 鑄鐵 | 切屑型態與鋼不同 | 依材質種類與刀具廠建議選擇 |
| 薄板 | 容易變形與產生毛邊 | 可評估步進鑽或其他薄板專用刀具 |
15. 鑽孔轉速怎麼理解？
鑽頭外緣真正切削材料的速度稱為切削速度。 相同切削速度下， 鑽頭直徑越大，主軸轉速通常越低。
其中：
- n：轉速 rpm。
- Vc：切削速度 m/min。
- D：鑽頭直徑 mm。
16. 鑽孔進給為什麼重要？
鑽孔除了旋轉之外， 還需要沿軸向往工件內部前進， 這就是進給。
16.1 進給太小
- 刀刃可能持續摩擦而不是有效切削。
- 熱量增加。
- 不鏽鋼等材料可能出現加工硬化。
16.2 進給太大
- 切削負荷過大。
- 鑽頭彎曲或斷裂。
- 孔徑與孔面品質變差。
17. 切削液與冷卻的作用
鑽孔時使用適合的切削液， 主要可以幫助：
- 降低切削熱。
- 降低摩擦。
- 改善排屑。
- 降低黏刀。
- 延長鑽頭壽命。
不同材料、刀具與加工方式對冷卻與潤滑的需求不同， 實際仍應依刀具廠建議與製程條件選擇。
18. 鑽孔排屑為什麼重要？
鑽孔不像外圓車削， 切屑必須從狹窄的孔內沿螺旋槽排出。
如果切屑塞住：
- 切削扭矩增加。
- 鑽頭溫度上升。
- 孔壁容易刮傷。
- 嚴重時鑽頭可能卡死或折斷。
深孔加工經常需要分段退刀排屑、內冷或專用深孔鑽削方式。
19. 鑽孔為什麼會跑位？
鑽頭剛接觸工件時如果沒有穩定中心， 可能會沿著表面滑動或偏向一側。
19.1 常見原因
- 工件表面不平。
- 鑽頭橫刃推力大。
- 鑽頭磨削不對稱。
- 主軸或鑽夾頭跳動。
- 工件固定不穩。
- 細長鑽頭剛性不足。
19.2 改善方向
- 使用定位鑽。
- 確認工件夾持。
- 檢查鑽頭刃口。
- 降低刀具伸出量。
- 使用適當Split Point或專用鑽頭。
20. 孔口為什麼會有毛邊？
鑽頭穿透工件時， 最後一層材料可能不是完全被切斷， 而是受到推擠與塑性變形， 因此容易在出口形成毛邊。
20.1 改善方式
- 適當調整進給。
- 保持鑽頭鋒利。
- 改善工件背面支撐。
- 鑽後使用沉頭刀或去毛邊刀處理。
21. 鑽頭為什麼會燒掉？
鑽頭變色、刀口快速鈍化或工件大量冒煙， 通常代表切削區溫度過高。
21.1 常見原因
- 轉速過高。
- 進給過小造成摩擦。
- 刀具已經鈍化。
- 冷卻不足。
- 排屑堵塞。
- 刀具材料不適合工件。
22. 鑽頭為什麼會斷？
鑽頭斷裂通常不是單一原因， 而是切削負荷、排屑與側向受力共同造成。
22.1 常見原因
- 切屑堵塞。
- 進給過大。
- 鑽頭伸出過長。
- 工件移動。
- 刀具偏擺。
- 鑽入斜面或交叉孔。
- 刀具已磨耗或崩刃。
- Carbide刀具受到震動或撞擊。
23. 鑽孔尺寸不準怎麼辦？
一般鑽孔本身主要負責快速形成孔， 並不是所有情況都能直接達到高精度孔徑與表面粗糙度。
23.1 如果精度要求更高
可以依需求再使用：
- 鉸刀 Reamer。
- 搪孔 Boring。
- 精密銑孔。
- 其他精加工方法。
24. 鑽頭怎麼選？
選鑽頭時，可以依照以下順序快速判斷：
- 確認工件材料。
- 確認孔徑。
- 確認孔深與深徑比。
- 確認是一般孔、沉頭孔還是中心孔。
- 確認使用手電鑽、鑽床還是CNC。
- 依設備剛性選HSS、粉末高速鋼或Carbide。
- 確認鑽尖角與幾何。
- 設定合適切削速度與進給。
- 確認冷卻與排屑方式。
- 高精度孔預留後續精加工餘量。
| 需求 | 優先考慮 |
|---|---|
| 一般金屬鑽孔 | 麻花鑽、HSS或對應材質刀具 |
| 不鏽鋼 | 耐磨刀具、有效進給、潤滑與排屑 |
| 薄板多孔徑 | 步進鑽 |
| 高深徑比孔 | 深孔鑽削、內冷與排屑 |
| 孔位要求較高 | 定位鑽、低跳動與剛性 |
| 高精度孔徑 | 鑽孔後鉸孔或搪孔 |
25. 鑽頭常見選用錯誤
| 錯誤 | 可能結果 | 改善方向 |
|---|---|---|
| 所有材料都用同一轉速 | 刀具過熱或效率差 | 依材料、直徑與刀具材質設定 |
| 進給太輕 | 只摩擦不切削、溫度升高 | 保持適當切削負荷 |
| 深孔不退屑 | 塞屑、燒刀、斷鑽 | 改善排屑或使用深孔加工方式 |
| 手電鑽直接使用脆性高的Carbide | 震動造成崩刃 | 依設備剛性選刀具材質 |
| 鑽頭伸出過長 | 剛性降低、孔偏與斷刀 | 在可行範圍內縮短伸出量 |
| 高精度孔只靠鑽頭一次完成 | 孔徑、圓度或表面不足 | 安排鉸孔、搪孔等精加工 |
✅ 鑽頭與鑽孔重點總結
鑽頭選擇不能只看直徑， 還要一起確認 工件材料、孔深、刀具材質、鑽尖角、設備剛性、轉速、進給與排屑。 一般孔加工可以從麻花鑽開始； 薄板、多孔徑、深孔、沉頭與高精度孔， 則應依製程使用更適合的刀具與後續加工方法。
26. FAQ 鑽頭與鑽孔常見問題
Q1：最常見的鑽頭是哪一種？
最常見的是麻花鑽（Twist Drill），具有螺旋槽與切削刃，廣泛應用於金屬與一般材料鑽孔。
Q2：118°和135°鑽頭哪個比較好？
沒有單一答案。118°是常見通用角度；135°常搭配較平的鑽尖或Split Point設計，用於部分較硬材料與需要較穩定起鑽的場合。實際仍要看刀具整體幾何與工件材料。
Q3：中心鑽和定位鑽一樣嗎？
不完全一樣。Center Drill傳統上主要用於加工中心孔，而Spot Drill則更直接用於正式鑽孔前的孔位導引與定位。
Q4：HSS和Carbide鑽頭哪個比較好？
HSS韌性較佳、成本低且適用範圍廣；Carbide耐磨、耐熱並適合高速加工，但較脆且對機台剛性與跳動要求較高。
Q5：為什麼鑽不鏽鋼很容易燒鑽頭？
不鏽鋼具有韌性與加工硬化特性，如果轉速過高、進給過小或鑽頭已鈍化，容易形成高摩擦與高溫，使鑽頭快速磨耗。
Q6：鑽孔為什麼會跑掉？
常見原因包括工件表面不平、鑽頭橫刃推力、刃口不對稱、主軸跳動、工件固定不足或鑽頭過長。可透過定位鑽、改善夾持與降低跳動改善。
Q7：鑽頭為什麼會斷？
常見原因有排屑堵塞、進給過大、刀具伸出太長、工件移動、主軸偏擺、刀具磨耗或鑽入斜面與交叉孔造成側向負荷。
Q8：步進鑽適合鑽厚鋼板嗎？
步進鑽最常見的優勢在薄板與鈑金多孔徑加工。厚實材料或深孔通常更適合使用對應尺寸的麻花鑽或其他專用刀具。
Q9：鑽孔一定要用切削油嗎？
依材料與加工方式而定。許多金屬鑽孔可藉由適當切削液降低熱量與摩擦、改善排屑並延長刀具壽命，但實際使用方式應配合刀具與工件材料。
Q10：鑽孔可以直接做到高精度尺寸嗎？
一般鑽孔主要用來快速建立孔。如果孔徑、公差、圓度或表面品質要求較高，通常還會安排鉸孔、搪孔或其他精密加工。
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