变钝的麻花钻头通常会通过几种方式提醒你:起钻时容易偏移,产生细粉而不是整齐的卷屑,很快发热,或者必须施加很大压力才能钻入工件。在把它丢到一边之前,先检查钻尖。如果切削刃只是变圆或轻微变钝,通常可以用手工将其修复。
这种方法适用于轻度磨损的普通钢制或高速钢麻花钻头。不适用于硬质合金头的砖石钻头、严重崩刃的钻头,或钻柄弯曲的钻头。手工刃磨速度较慢,但能更好地控制小幅修整,也能避免不必要地磨掉过多钢材。
照片由 Miguel Ángel Padriñán Alba 在 Unsplash 上提供。
刃磨前先了解钻尖
麻花钻并不是用整个尖端切削的。两条切削刃从钻尖中心延伸到外侧宽大的角部。每条切削刃后方都有后角面,因此切削刃能够接触工件,而钻尖的其余部分则避开工件。在中心位置,两条切削刃会汇合成一条短的横刃。
两侧必须保持一致。它们的长度、角度和后角都应尽可能相同。如果一条切削刃更长,它就会先切入,孔可能变大或发生偏移。如果一侧的后角更大,钻头就会切削不均匀。如果横刃被挖坏,钻头可能难以起钻,稳定性也会降低。
许多通用麻花钻的顶角约为118度。这是常见钻头的一个有用参考,但原有钻尖形状才是最好的依据。很小的钻头很难凭肉眼准确重塑,而有些钻头会针对特定材料采用不同角度。如果钻尖只是变钝,应尽量保留原有形状,而不是试图重新设计它。
准备钻头和工件
清除钻头上的油污、切屑和深色残留物。如果锉刀或磨石很小,应将其牢牢固定;也可以把钻头夹在台钳中,让钻尖露出足够长度以便操作。使用较轻的压力,避免压坏排屑槽。在钳口之间垫一块木片或折叠的皮革,有助于固定小钻头,同时避免留下夹痕。
良好的照明很重要。用记号笔在一条切削刃上薄薄地做个标记。通过标记消失的位置,可以简单地判断锉刀接触到了哪里。如果墨迹从预期的后角面上消失,说明锉削方向顺着原有几何形状。如果墨迹从错误的面上消失,应立即停下并调整,避免继续去除金属。
使用细磨石或小型金刚石锉。锉刀通常更容易控制,适合小钻头;窄磨石则能在较大的钻头上留下更平滑的表面。如果使用油石,只需涂抹足以润湿表面的少量轻质机油。使用金刚石锉时,应遵循其保养说明,不要想当然地涂油。
一次刃磨一条切削刃
-
观察变钝的钻尖。 将钻头放在浅色背景前,正对钻尖端部观察。注意钻尖角度、两条切削刃的长度,以及两侧外角是否有一侧明显低于另一侧。不要一开始就试图纠正所有不规则之处。先确认原有形状。
-
选择第一条切削刃。 操作切削刃后方的一侧后角面。目标是让刃口恢复成整齐的线条,同时不要磨平切削刃的上表面,也不要磨到横刃。
-
贴合现有斜面。 将锉刀或磨石以原有角度贴在后角面上。使用短而轻的推拉动作,不要长距离来回锯磨。沿着切削刃的方向,从外角向中心移动,同时让工具保持在原有面的同一平面内。
-
经常检查。 每锉两三下,就擦净钻尖并检查。原本圆钝的带状区域应逐渐变窄。一旦出现连续的锋利刃口就停止。磨掉更多钢材并不会自动让钻头变得更好。
-
保留外角。 圆周处的外角是切削刃的一部分,它决定孔的直径。不要把它磨圆。如果这个角上有小平面或缺口,可能需要更仔细地处理,但不应通过大幅缩短切削刃来掩盖问题。
-
在另一侧重复操作。 转动钻头,尽可能准确地复制第一侧的形状。目标是让两条切削刃长度相等、后角相匹配。做过标记的一侧可以作为视觉参考,但应从钻尖端部比较两侧,不要只根据锉削次数来判断。
保持动作轻柔。手工锉通常不会让钢材发热,但摩擦仍可能使小钻头升温。如果钻尖热到拿着不舒服,就停下来,让它自然冷却。不要把发热的钻头浸入水中骤冷;突然冷却可能对淬硬钢材造成不利影响。
照片由 Miguel Ángel Padriñán Alba 在 Unsplash 上提供。
保持横刃完整
钻尖中心的短线就是横刃。它不像外侧切削刃那样进行切削,但能帮助钻头进入工件,并引导两条切削刃。横刃位于两侧后角面交汇处,因此很容易被损坏。
不要为了让横刃变得更锋利而直接横向锉磨最尖端。这样往往会使横刃变宽、变短或发生偏斜。应让两侧后角面干净地交汇。如果钻尖有小毛刺,可以在每侧沿现有面轻轻完成一次收尾动作,将其去除。
对于较大的钻头,中心芯部可能较厚,横刃可能需要专业的修薄处理。这是另一项操作,使用简单的手锉时最好不要尝试。略钝但对称的横刃,也好过损坏且左右不均的钻尖。
测试前检查几何形状
擦净钻头,并从多个方向检查:
- 从端部看,两条切削刃的长度和角度应大致相同。
- 钻尖应保持在钻柄的中心线上。
- 两个外角都应达到相同的直径。
- 每条切削刃都应干净且连续。
- 后角面应位于切削刃之后,而不是超出切削刃之前。
- 两条切削刃上不应有明显的大平面。
如果一侧明显更长,应从较长的一侧少量去除材料,而不是大幅重塑较短的一侧。如果钻尖明显偏离中心,应回到原有几何形状,从小幅修正开始。记号笔在这里很有用:只在准备接触的面上涂墨,然后在每次锉削后检查接触痕迹。
一个有用的比较方法,是把磨好的钻头放在另一支同尺寸钻头旁边。另一支不必是新的或完美的;它仍然可以帮助你判断顶角和切削刃比例是否已经发生偏移。
在废料上测试
先从一块废木料开始。将废料牢牢夹住,把钻头装入电钻,以足够慢的速度开始,以便观察切削情况。状态良好的钻尖应能在不过度偏移的情况下起钻,并产生两条相近的切削轨迹。如果钻头颤动、冒烟,或立即被拉向一侧,就应停止操作。
如果钻头是用于金属加工的,应在完成木材测试后再进行测试,使用牢牢固定的合适废料,并配合适当的润滑剂。让双手远离旋转的钻头,佩戴护目镜;钻削时不要用手拿着小工件。采用适度的进给速度,让切削刃完成工作。能够顺利钻木材的钻头,在加工金属时仍可能需要进一步调整,因为切削刃不均匀和后角不足的问题会更加明显。
照片由 Miguel Ángel Padriñán Alba 在 Unsplash 上提供。
需要避免的常见错误
一侧磨薄过多
在一条切削刃上多锉几下,就可能改变整个钻尖的形状。要经常比较端部视图,不要先把一侧完全磨好再去看另一侧,而应在两侧之间交替操作。
一味追求完美角度
常见的118度顶角只是一个通用参考。反复改变角度会缩短钻头,也会让两条切削刃更难匹配。只要原有钻尖形状良好,就应尽可能保留它。
锉削切削面
切削刃上方宽阔的表面不是主要去除钝化部分的位置。应在刃口后方的后角面上操作。锉错表面可能改变前角,留下看起来发亮、实际却切削不良的刃口。
把外角磨圆
外角决定孔的尺寸,并承担大量切削工作。要保持外角利落,并与原有圆周保持一致。
忽视热量和切屑
检查钻尖前,应先刷掉或擦去锉屑。钢材发热时要停下来,并避免磨料粉尘进入眼睛。小钻头很容易被切屑遮住,因此应在整洁的表面上操作。
期待损坏的钻头恢复如新
钻尖开裂、严重崩角、钻柄弯曲或中心芯部严重磨损的钻头,可能不值得用手工修复。刃磨最适合修复轻度磨损的刃口,而不是试图重造一件已经损坏的工具。
手工刃磨后的钻头不一定都能完全相同,但可以重新变得有用。关键习惯是少量去除材料、频繁检查,并保持对称。只要两条切削刃能够干净地汇合,钻尖仍保持居中,普通钻头就能重新回到抽屉里,成为可靠的车间工具。