钻孔是指用钻头在实体材料上加工出孔的操作。这里讲述了勘探工作里的钻孔工作,以及钻孔需要的辅助工具以及部分应急措施方法。
在地质勘查工作中,利用钻探设备向地下钻成的直径较小深度较大的柱状圆孔,又称钻井。钻探石油和天然气以及地下水的钻孔直径较大些。钻孔直径和深度大小,取决于地质矿产埋藏深度和钻孔的用途。
钻头是钻孔用的刀削工具,常用高速钢制造,工作部分经热处理淬硬至62~65HRC。一般钻头由柄部、颈部及工作部分组成。
⒈柄部:是钻头的夹持部分,起传递动力的作用,柄部有直柄和锥柄两种,直柄传递扭矩较小,一般用在直径小于12mm的钻头;锥柄可传递较大扭矩(主要是靠柄的扁尾部分),用在直径大于12mm的钻头。
⒉颈部:是砂轮磨削钻头时退刀用的,钻头的直径大小等一般也刻在颈部。
⒊工作部分:它包括导向部分和切削部分。导向部分有两条狭长、螺纹形状的刃带(棱边亦即副切削刃)和螺旋槽。棱边的作用是引导钻头和修光孔壁;两条对称螺旋槽的作用是排除切屑和输送切削液(冷却液)。切削部分结构见挂图与实物,它有两条主切屑刃和一条柄刃。两条主切屑刃之间通常为118°±2°,称为顶角。横刃的存在使锉削是轴向力增加。
准确划线
钻孔前,首先应熟悉图样要求,加工好工件的基准;一般基准的平面度≤0.04mm,相邻基准的垂直度≤0.04mm。按钻孔的位置尺寸要求,使用高度尺划出孔位置的十字中心线,要求线条清晰准确;线条越细,精度越高。由于划线的线条总有一定的宽度,而且划线的一般精度可达到0.25~0.5mm,所以划完线以后要使用游标卡尺或钢板尺进行检验;若对于划线后检验做的不够,经常拿着划错线的工件进行钻孔,根本保证不了孔的位置精度;特别是在等级鉴定的考场上,由于学生们心理紧张担心工件不能按时完成,往往划完线后不进行检验急于钻孔,等到发现孔的位置精度超差较大时已经晚了。因此,要养成划完线后进行检验的好习惯。
钻底孔
底孔的位置正确或者超差较小,可有效地减少扩孔纠偏底孔的位置的次数,缩短操作加工时间,对提高加工精度及加工效率具有特别重要的作用。
步:钻头直径的选择,钻头直径太小,强度弱,加工过程中易折断;钻扩纠偏时,钻头弯曲、偏斜,导致向欲纠偏的相反方向加工,加大了原有的孔的位置误差。钻头直径太大,横刃长,定心性能差,修锉、钻扩纠偏孔的位置的次数相对减少。如果底孔孔径相对图纸规定的孔径较大,有可能对超差的底孔不能消除。故应根据实际情况选择合适的钻头,因为中心钻既能很好定位又能保证足够的刚度和强度,所以在钻底孔时选用中心钻为宜。
第二步:对正样冲眼,中心钻与样冲眼的对正有两种方法,一是用手转动钻夹头,并移动平口钳或转动台钻的工作台,使中心钻与样冲眼对正。二是比较规整的工件尽可能处于浮动状态,依靠钻削力的拉动使工件位置产生微量的移动,让钻头与样冲眼自动对中。
第三步:检测,为了提高孔的位置的检测精度,应对检测结果进行必要的修正:一是测量两孔壁的近点和远点,取平均值。二是采取钻孔后插入相应的量棒再进行测量,以减小游标卡尺测量爪非线型因素对测量结果的影响。