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硬質合金鑽

硬質合金鑽是岩心鑽探所使用的一種鑽頭。鋼質的圓筒狀鑽頭體上因鑲焊有碳化鎢的硬質合金切削具而得名。硬質合金切削具的形狀和其在鑽頭上鑲焊的數量,排列方式、鑲焊角度的不同,稱為底出刃、內出刃和外出刃,以保證有通水和排粉的間隙。鑽頭體的上部是絲扣連接岩心管,鑽頭體側部開有水槽,底部唇面上亦開有水口。水槽和水口都是保證沖洗液的流通,達到排除岩粉和冷卻鑽頭的作用。鑽進粘土層和葉岩地層時為了加大間隙,在硬合金鑽頭的內外側壁焊上肋骨,稱肋骨式鑽頭。在研磨性高的硬地層可以使用針狀硬質合金自磨式鑽頭。一般硬合金鑽頭鑽進岩石可鑽性為Ⅱ一Ⅶ級的地層;針狀硬質合金鑽頭可鑽進Ⅵ一Ⅷ級岩石

選用硬質合金鑽頭的考慮因素

硬質合金鑽頭

加工精度
選用硬質合金鑽頭時,首先需要考慮鑽削加工的尺寸精度要求。一般來說,被加工孔徑越小 ,其公差也越小。因此,鑽頭製造商通常根據被加工孔的名義直徑尺寸對鑽頭進行分類。在 上述四種類型的硬質合金鑽頭中,整體硬質合金鑽頭的加工精度最高(φ10mm整體硬質合 金 鑽頭的公差範圍為0~0.03mm),因此它是加工高精度孔的最佳選擇;焊接式硬質合金鑽頭 或可更換硬質合金齒冠鑽頭的公差範圍為0~0.07mm,比較適合一般精度要求的孔加工;安 裝硬質合金可轉位刀片的鑽頭比較適合重載粗加工,雖然它的加工成本通常低於其它幾種鑽 頭,但其加工精度也比較低,公差範圍為0~0.3mm(取決於鑽頭的長徑比),因此它一般 用於精度要求不高的孔加工,或者通過換裝鏜刀片完成孔的精加工。

加工穩定性
除了考慮鑽孔精度要求外,選擇鑽頭時還需考慮加工機床的穩定性。機床穩定性對於鑽頭的 安全使用壽命和鑽孔精度至關重要,因此需要仔細檢驗機床主軸、夾具及附件的工作狀態。 此外,還應考慮鑽頭自身的穩定性。例如,整體硬質合金鑽頭剛性最好,因此可達到很高的 加工精度。而硬質合金可轉位元刀片鑽頭的結構穩定性較差,容易發生偏斜。這種鑽頭上安裝 了兩片可轉位刀片,其中內刀片用於加工孔的中心部分,外刀片則加工從內刀片至外徑處的 外緣部分。由於在加工初始階段只有內刀片進入切削,鑽頭處於不穩定狀態,極易引起鑽體 偏斜,且鑽頭越長,偏斜量越大。因此,在使用長度超過4D的硬質合金可轉位刀片鑽頭進行 鑽削加工時,在開始鑽進階段時應適當減小進給量,進入穩定切削階段後再將進給率提高到 正常水準。焊接式硬質合金鑽頭和可更換硬質合金齒冠鑽頭是由兩條對稱切削刃組成可自定 心的幾何刃型,這種具有高穩定性的切削刃設計使其在切入工件時不需要減小進給率,只有 當鑽頭傾斜安裝與工件表面成一定傾角切入時例外,此時建議在鑽入、鑽出時將進給率減小30%~50%。由於此類鑽頭的鋼制鑽體可產生微小變形,因此非常適合用於車床加工;而 整體硬質合金鑽頭由於脆性較大,用於車床加工時較易折斷,尤其當鑽頭定心狀況不佳時更 是如此。

硬質合金鑽頭

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