沉头深度计算器 | 精确钻孔免费工具

什么是沉头孔深度计算器？

沉头孔深度计算器用于计算钻削锥形凹槽所需的深度，使平头螺钉与表面齐平。它需要输入沉头孔直径和钻头角度，然后得出深度。沉头孔会切出一个漏斗形凹陷，与平头螺钉头部的锥形下表面相匹配，因此螺钉头不会高出表面，也不会沉入表面过深。

如何计算沉头孔深度

沉头孔呈锥形，锥尖伸入材料内部。直径是表面开口的宽度。角度是该圆锥顶部的全角，即两条斜边之间的夹角。常见的钻头角度有 82°、90° 和 100°。

由于凹槽呈锥形，其深度可以通过直角三角函数求得。沿中线将圆锥剖开，每一半都是一个直角三角形：半径（直径的一半）是一条直角边，深度是另一条直角边，而沉头孔角的一半位于深度边与圆锥斜边之间。

$\text{深度} = \frac{\text{直径} / 2}{\tan(\text{角度} / 2)}$

在角度固定时，直径越大，圆锥越深。在直径固定时，角度越大，圆锥越扁平，因此深度越浅。

示例

对于直径为 10 mm、使用 90° 钻头加工的沉头孔：

• 半径 = 10 ÷ 2 = 5 mm
• 半角 = 90 ÷ 2 = 45°
• tan(45°) = 1
• 深度 = 5 ÷ 1 = 5.00 mm

同样的 10 mm 直径，在其他常见角度下会得到不同的深度：

• 82°：约 5.75 mm
• 90°：5.00 mm
• 100°：约 4.20 mm

对于相同直径，角度越大，沉头孔总是越浅。

如何使用此计算器

1. 用卡尺或直尺测量螺钉头直径，然后增加约 0.5 mm 的间隙。将该数值作为沉头孔直径输入。
2. 查看沉头钻头上标注的角度。如果没有标注，可用量角器测量螺钉头的角度；对于英制系列螺钉可假定为 82°，对于公制螺钉可假定为 90°。
3. 输入直径和角度。结果是从表面向下至圆锥尖端的深度。
4. 使用该数值设置深度限位器，在钻头的相应位置缠绕胶带，或设置台钻限位器。

直径必须大于零。角度必须大于 0° 且小于 180°。当角度恰好为 180° 时，根本不存在圆锥，只有平面。

常见的沉头孔角度

钻头角度必须与螺钉头角度匹配。角度不匹配会使螺钉头周围留下间隙，即使深度完全正确，螺钉也无法与表面齐平。

沉头孔与窝孔的区别

沉头孔为锥形平头螺钉加工圆锥形凹槽。窝孔则为具有直壁头部的螺钉加工平底圆柱形凹槽，例如内六角圆柱头螺钉。上面的公式仅适用于沉头孔。窝孔深度应根据螺钉头高度加上少量间隙来设定，而不是根据这一三角函数关系确定。

实用说明

实际钻削很少能与几何计算完全一致。以下因素会使实际结果发生变化：

• 材料回弹。软木在螺钉头下方会略微压缩，之后可能回弹，使螺钉略高于表面。通常增加几十分之一毫米的深度即可补偿。
• 钻头磨损。钝钻头切出的圆锥会比锋利钻头略宽，表面也更粗糙。
• 涂层或层压材料。涂漆或电镀的金属部件需要增加深度，以便加上涂层后螺钉仍能与表面齐平。
• 极端角度。在约 30° 以下，相同直径下的深度会大幅增加：直径为 10 mm、角度为 20° 的沉头孔需要接近 28.4 mm 的深度。在约 140° 以上，圆锥非常浅，几乎无法使螺钉头凹入表面。

因此，机械加工人员和木工通常会先在废料上测试深度设置，再加工最终工件。

常见问题

什么是沉头孔？

沉头孔是在表面加工出的锥形凹槽，使平头螺钉与表面齐平或低于表面。没有沉头孔时，螺钉头的平底会压在材料表面，而不会嵌入其中。

沉头孔深度公式是什么？

深度等于直径的一半除以角度一半的正切值：深度 =（直径 ÷ 2）÷ tan（角度 ÷ 2）。直径和角度应使用计算器要求的单位，即毫米和度。

应使用什么角度？

使钻头角度与螺钉头角度匹配。两者必须相同，螺钉才能与表面齐平。82° 是北美英制系列沉头螺钉的标准顶角，90° 是公制沉头螺钉的标准顶角，而 100° 用于许多航空航天紧固件。

对于给定的螺钉，应使用多大的沉头孔直径？

测量螺钉头直径，并增加约 0.5–1 mm 的间隙。沉头孔过紧会使螺钉头在就位前卡住；过松则会在螺钉周围留下明显间隙。

此计算器能使用英寸吗？

计算器的输入单位为毫米，但底层公式适用于任何一致的单位。可以先将英寸换算为毫米（乘以 25.4），完成计算后再将答案换回英寸；也可以直接使用英寸作为直径套用同一公式，此时结果的深度也是英寸。例如，直径为 0.375 英寸、角度为 82° 的沉头孔深度约为 0.216 英寸 (5.49 毫米)

为什么螺钉深度符合计算结果，却仍然高出表面？

最常见的原因是钻头与螺钉头之间的角度不匹配。其他原因包括软木的材料回弹，以及不同制造商生产的螺钉头尺寸存在正常差异。在废料上测试设置；如果螺钉仍高出表面，可略微增加深度。