鉆孔是指用鉆頭在實體材料上加工出孔的操作。這里講述了勘探工作里的鉆孔工作,以及鉆孔需要的輔助工具以及部分應急措施方法。
在地質勘查工作中,利用鉆探設備向地下鉆成的直徑較小深度較大的柱狀圓孔,又稱鉆井。鉆探石油和天然氣以及地下水的鉆孔直徑較大些。鉆孔直徑和深度大小,取決于地質礦產埋藏深度和鉆孔的用途。
鉆頭是鉆孔用的刀削工具,常用高速鋼制造,工作部分經熱處理淬硬至62~65HRC。一般鉆頭由柄部、頸部及工作部分組成。
⒈柄部:是鉆頭的夾持部分,起傳遞動力的作用,柄部有直柄和錐柄兩種,直柄傳遞扭矩較小,一般用在直徑小于12mm的鉆頭;錐柄可傳遞較大扭矩(主要是靠柄的扁尾部分),用在直徑大于12mm的鉆頭。
⒉頸部:是砂輪磨削鉆頭時退刀用的,鉆頭的直徑大小等一般也刻在頸部。
⒊工作部分:它包括導向部分和切削部分。導向部分有兩條狹長、螺紋形狀的刃帶(棱邊亦即副切削刃)和螺旋槽。棱邊的作用是引導鉆頭和修光孔壁;兩條對稱螺旋槽的作用是排除切屑和輸送切削液(冷卻液)。切削部分結構見掛圖與實物,它有兩條主切屑刃和一條柄刃。兩條主切屑刃之間通常為118°±2°,稱為頂角。橫刃的存在使銼削是軸向力增加。
工件及鉆頭的裝夾
由于在鉆孔過程中,如只采用目測的方法很難保證其位置精度,必須采用游標卡尺等量具進行測量,為了方便測量,在工件安裝時要使工件高出機用虎鉗鉗口一定尺寸。鉆頭的裝夾要盡可能短,以提高其剛性和強度,從而更有利于其位置精度的保證。
鉸孔是用鉸刀從工件壁上切除微量金屬層,以提高孔的尺寸精度和表面質量的加工方法。鉸孔是應用較普遍的孔的精加工方法之一,其加工精度可達IT6~IT7級,表面粗糙度Ra=0.4~0.8μm。
鉸刀是多刃切削刀具,有6~12個切削刃和較小頂角。鉸孔時導向性好。鉸刀刀齒的齒槽很寬,鉸刀的橫截面大,因此剛性好。鉸孔時因為余量很小,每個切削刃上的負荷著小于擴孔鉆,且切削刃的前角γ0=0°,所以鉸削過程實際上是修刮過程。特別是手工鉸孔時,切削速度很低,不會受到切削熱和振動的影響,因此使孔加工的質量較高。
鉸孔按使用方法分為手用鉸刀和機用鉸刀兩種。手用鉸刀的頂角較機用鉸刀小,其柄為直柄(機用鉸刀為錐柄)。鉸刀的工作部分有切削部分和修光部分所組成。
鉸孔時鉸刀不能倒轉,否則會卡在孔壁和切削刃之間,而使孔壁劃傷或切削刃崩裂。
鉸孔時常用適當?shù)睦鋮s液來降低刀具和工件的溫度;防止產生切屑瘤;并減少切屑細末粘附在鉸刀和孔壁上,從而提高孔的質量。
