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钻头磨法种类材质的选用结构维护保养等内容讲解【资讯】

2023年03月17日 永济机械设备网

原标题:钻头磨法、种类、材质的选用、结构、维护保养等内容讲解

钻头是进行石油钻井工作的重要工具之一,钻头是否适应岩石性质及其质量的好坏,在选用钻井工艺方面起着非常重要的作用,特别是对钻井质量、钻探速度、钻井成本方面产生着巨大的影响,PDC钻头是当今石油和天然气勘探开发行业广泛使用的一种破颜工具,它有效地提高了机械钻具,缩短了钻井周期。下面为大家介绍一下钻头磨法、种类、材质的选用、结构、维护保养、机械钻速影响因素。

钻头磨法

一、工具/原料

1、待磨的钻头,直径大小不分;

2、砂轮机;

二、方法/步骤

1、检查钻头是否弯曲,刀菱口是否完好;

2、一手握在钻头的中靠前部位,这只手作为0点,靠近砂轮机砂轮的中部以上的位置。另一只手握住钻头的尾部并作上下运动;

3、如此磨好钻头的两面刀口。注意两刀口得一样长,可以用尺量;熟练了就看的出。还要注意钻头的中线和刀口得夹角在45度左右就会了;

4、量刀口磨好后,从上图可以看到钻头的中心是个和钻头中线垂直的刀口,这个刀口在钻头钻孔时是阻碍钻头的向下运动,并且和加工零件的接触面大,造成钻头的滑动,使钻孔位置发生改变;

5、在另一台专用开槽的砂轮机上把这个垂直于钻头中线的横向刀口再磨成尖,这就是我的巧妙处理;

6、这时你从钻头的头向下看,你可以看出我是把钻头的两刀口磨成四面刀口了,中间是尖的,这就是优点,钻削时钻头稳定,阻力也小,定位接触面小也就准确了,孔也是圆的;

7、投入使用,出来的铁屑是成型的,钻头晃动小,完美的钻头就磨好了。

钻头种类

一、依构造分类

1、端焊式钻头,钻顶部位由碳化物焊接而成;

2、整体式钻头:钻顶、钻身、钻柄由同一材料整体制造而成;

二、依钻枘分类

1、锥柄钻头:钻头柄为锥度状,一般其锥度均采用莫氏锥度;

2、直柄钻头:钻头直径于ψ13.0mm以下,皆采用直柄;

三、依用途分类

1、超硬钻头:钻身之前端或全部以超硬合金刀具材料制成,使用于加工材料之钻孔加工;

2、锥度钻头:当加工模具进料口时,可使用锥度钻头;

3、中心钻头:一般用于钻孔前打中心点用,前端锥面有60°,75°,90°等,车床作业时为了用尾座支,持应该用60°中心钻与车床尾座顶心60°相配合;

4、麻花钻头:为工业制造上使用最广泛的一种钻头,我们一般使用的就是麻花钻头;

5、圆柱孔钻头:我们称其为沉头铣刀,此种钻头前端有一直径较小之部分称为道杆;

6、圆锥孔钻头:为钻削圆锥孔之用,其前端角度有90°,60°等各种,我们使用的倒角刀就是圆锥孔钻头的一种;

7、三角钻头:一种电钻所使用之钻头,其钻柄制成三角形之面,使夹头可确实固定钻头;

8、油孔钻头:钻身有两道小孔,切削剂经此小孔到达切刃部份,以带走热量及切屑,使用此钻头一般工作物旋转,而钻头静止;

9、深孔钻头:最早用于枪管及石包管之钻孔加工,又称为枪管钻头,深孔钻头为一直槽型,在一圆管中切除四分之一强的部份以产生刃口排屑;

10、钻头铰刀:为了大量生产之需要,其前端为钻头,后端为铰刀,钻头直径与铰刀直径只差铰孔之裕留量,也有钻头于螺攻丝混合使用,故又称为混合钻头。

钻头材质的选用

1、在木质材料上钻孔,配合使用木工钻头,木工钻头切销量大,对刀具硬度要求不高,刀具材料一般为一般高速钢(HSS);

2、在一般金属材料(合金钢,非合金钢,铸铁,铸钢,有色金属)上钻孔,配合使用金工钻头,钻头材质一般是高速钢(高级刀具含元素钴 HSS-Co);

3、在混凝土材料和石材类材料中打孔,使用冲击钻,配合石工钻头,刀头材质一般为硬质合金;

4、在硬度更高的瓷砖及玻璃上钻孔使用瓷砖钻头,刀具材料为钨碳合金,因刀具硬度较高,韧性差,需要注意低速和无冲击使用。

钻头的结构

1、横刃

横刃部分的锋利性很差,大直径的钻头钻心作得比较粗,横刃也就大,另外,经横刃修磨得钻头在重磨时,横刃又会变大,为增加锋利性,或恢复与修磨初期相同得锋利性,需要进行横刃修磨;

2、刃带

在以加工过的孔壁内进行导向,而使加工可以正确地进行,但这种场合若与孔壁的摩擦大时,钻头会过热,动力的消耗也会过大,所以,通常从钻头的头部向着柄部带有极小的锥度,把它叫做倒锥,大约每100毫米为0.04~00.1毫米左右;

3、螺旋槽

是为排出切屑而设置的,它的大小应该使切屑顺利地排出,并应带有螺旋角,其沟槽的螺旋角,应工件的材料的种类不同而异,对硬的材料,角度要小,对软的材料,角度要大,加工钢铁用的普通钻头,螺旋角大约为30度;

4、钻头的顶角

钻头的顶角小时,虽然切入工件比较容易,但是它的缺点是由于切削刃变长,所需的动力增加,以及切削刃的前角减小,寿命缩短,因此,顶部尖的钻头用在软质材料的孔加工中,通常对一般钢铁材料,顶角用120度左右。

钻头的维护保养

1、在钻削钢件时,请保证充分的冷却量并使用金属切削液;

2、良好的钻杆钢性与导轨间隙能提高钻孔的精度及钻头的寿命;

3、请确保磁座与工件之间的平整与清洁;

4、钻薄板时,要将工件加固,钻大型工件时,请保证工件的稳固;

5、在钻孔开始与结束时,进给量应降低1/3;

6、对钻削时出现大量细小粉末的材料,如铸铁、铸铜等,可以不使用冷却液,而采用压缩空气帮助排屑;

7、请及时清除缠绕在钻体上的铁屑,以保证排屑顺畅。

钻头机械钻速影响因素

1、地层沉积年代远,地层硬度高、不均质,部分层段研磨性高,厚度在500m以上的自流井组,泥页岩,砂岩互层,砂泥岩致密,硬度高,须家河段为泥岩夹石英砂岩,硅质胶结,岩石硬度达7级;二叠系阳新统地层岩石可钻性级值为4.7~7.5,岩石软硬变化大,因高围压作用,二叠系灰岩硬度高出三叠系3倍以上,且央带燧石结核,煤及黄铁矿;

2、井眼不稳定。川东高陡构造井的上部沙溪庙组一珍珠冲组地层(井深0~2500m),岩性主要是砂,泥、页岩互层,由于岩石水敏性强以及高陡构造的地应力联合作用,使井眼很容易失稳,井壁严重坍塌,为了平衡垮塌而提高钻井液密度.导致机械钻速大幅降低,如天东26井在沙溪庙组、自流井组地层钻井中钻井液密度提至1.35~1.63g/cm3,由高液柱压力产生的“压持效应”使机械钻速降至0.96m/h;二叠系的龙潭组、梁山组也极易垮塌;

3、地层倾角大,地层倾角8~55。,最高达85。,容易发生地层自然造斜。为了控制井斜往往采取轻压吊打的措施,从而大大降低了钻井速度。

4、地层压力系统复杂,从负压到异常高压相互交错,具有纵向上压力系统的多样性和横向上压力系统相对独立性。

以上是为大家介绍的钻头磨法、种类、材质的选用、结构、维护保养、机械钻速影响因素。为了节省成本现在许多钻头采用焊接柄结构,原来的钻头为整体都是硬质合金,现在后部的钻柄采用了不锈钢,成本大大下降但是由于采用不同的材质其动态的同心度不及整体硬质合金钻头,特别在小直径方面。

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