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钻头打磨方法种类结构质量好坏的辨别方法等内容详述

2021-07-23 来源:南充农业机械网

2017-12-25 09:53:07来源:贤集网 赵媛

详述

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。下面贤集网小编为大家介绍一下钻头打磨方法、种类、结构、质量好坏的辨别方法、安装拆卸、使用注意事项、用途特点、机械钻速影响因素。

钻头打磨方法

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,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。

钻头的种类

1、麻花钻

麻花钻是应用最广的孔加工刀具,通常直径范围为0.25~80毫米。它主要由钻头工作部分和柄部构成,工作部分有两条螺旋形的沟槽,形似麻花,因而得名,为了减小钻孔时导向部分与孔壁间的摩擦,麻花钻自钻尖向柄部方向逐渐减小直径呈倒锥状;麻花钻的螺旋角主要影响切削刃上前角的大小、刃瓣强度和排屑性能,通常为25°~32°。2、扁钻

扁钻的切削部分为铲形,结构简单,制造成本低,切削液轻易导入孔中,但切削和排屑性能较差,扁钻的结构有整体式和装配式两种,整体式主要用于钻削直径0.03~0.5毫米的微孔,装配式扁钻刀片可换,可采用内冷却,主要用于钻削直径25~500毫米的大孔。

3、深孔钻

深孔钻通常是指加工孔深与孔径之比大于 6的孔的刀具,常用的有枪钻、BTA深孔钻、 喷射钻、DF深孔钻等,套料钻也常用于深孔加工。

4、扩孔钻

扩孔钻有3~4个刀齿,其刚性比麻花钻好,用于扩大已有的孔并提高加工精度和光洁度。

5、锪钻

锪钻有较多的刀齿,以成形法将孔端加工,锪钻有较多的刀齿,以成形法将孔端加工成所需的外形,用于加工各种沉头螺钉的沉头孔,或削平孔的外端面。

6、中心钻

中心钻供钻削轴类工件的中心孔用,它实质上是由螺旋角很小的麻花钻和锪钻复合而成,故又称复合中心钻。

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。

钻头质量好坏的辨别方法

1、硬质合金可转位刀片钻头

安装硬质合金可转位刀片的钻头可加工孔径范围很广,加工深度范围为2D~5D(D为孔径),可应用于车床和其它旋转加工机床;

2、整体硬质合金钻头

这种钻头适用在先进的加工中心上使用,采用细颗粒硬质合金材料制造,为延长使用寿命,还进行了TiAlN涂层处理,专门设计的几何刃型使钻头具有自定心功能,在钻削大多数工件材料时具备良好的切屑控制及排屑性能;

3、焊接式硬质合金钻头

这种钻头是在钢制钻体上牢固焊接一个硬质合金齿冠制成,采用自定心几何刃型,切削力小,对大多数工件材料均可实现良好的切屑控制,加工出的孔表面光洁度好,尺寸精度和定位精度都很高,不必再进行后续精加工,该钻头采用内冷却方式,可用于加工中心、CNC车床或其它高刚性、高转速机床;

4、可更换硬质合金齿冠钻头

这种钻头是近几年开发的新一代钻削刀具,它由钢制钻体和可更换的整体硬质合金齿冠组合而成,与焊接式硬质合金钻头相比,其加工精度不相上下,但由于齿冠可更换,因此可降低加工成本,提高钻削生产率,这种钻头可获得精确的孔径尺寸增量并具有自定心功能,因此孔径加工精度很高。

钻头的安装拆卸

适用于各种钻机钻头的安装与拆卸。安装拆卸方便可靠。

1、钻头安装

缓慢起吊钻头盒体,将钻头盒体的四个支腿对应放入钻机转盘的四个孔内,根据钻头的规格选用相应的钻头盒芯板,起吊钻头盒芯板放入钻头盒体内然后将要安装的钻头凹槽与钻头盒芯板的凸尖对应,将钻头放入钻头盒内,钻头即卡放在转盘心。然后依次旋上钻头连接螺母钻杆;

2、钻头拆卸

起吊钻杆(附钻头),将钻头盒体如①条要求与转盘连接,起吊钻杆缓慢使钻头凹槽与钻头盒芯板的凸尖对应,将钻头卡在钻头盒内,依次退去钻杆、钻头。

钻头使用注意事项

1、在不同岩层中作业,根据岩性的软硬选择不同型号的钻头、轴压和转速;

2、钻机穿孔作业时,必须遵照穿孔三要素(风压、轴压、转速)和钻头样本推荐的参数相匹配的原则进行作业;

3、钻头在下井前请查验外观各部位,核实钻头丝扣端面与钻头包装箱及合格证上的出厂编号是否一致;钻头牙掌外表有无粘贴新锐商标标记,以防假冒;

4、钻头在钻机上要合理存放,防止粉尘等杂物进入钻头内部;

5、钻头更换时,要保证钻具内部无粉尘,出风口通畅,丝扣抹油,采用提升和回转配合方式连接好钻头后才能使用;

6、更换新钻头前,应仔细检查三个牙轮转动是否灵活,丝扣和牙齿是否完好;

7、新钻头下钻时,要低轴压、低转速跑合20-30分钟后,再逐步加大至正常轴压使用;

8、新钻头新开孔时,要注意清除孔周围的杂物(乱石、废旧金属物等),要在回转同时,通风慢放,接近地表,防止顿钻,冲击损坏钻头;

9、在软岩层中作业,中途更换钻头,要严格检查旧钻头牙掌掌背及牙轮上的合金齿等有无脱落到孔底,孔内若有旧钻头残留物时,严禁在原孔内使用新换钻头;

10、在钻机停机时,钻具不能在有水的孔内停放,防止岩渣和水倒流,进入轴承内部,损坏钻头;

11、在岩石有裂缝或因爆破产生的岩石裂缝及采空区作业时,要降低轴压和转速,防止牙齿蹩断;

12、钻具在孔内时,严禁反转,防止钻头落井;

13、钻头在孔内、空压机突然停止工作时,岩渣极易进入钻头,因此严禁长时间回转,导致轴承磨损、岩渣重复破碎(或卡钻),钻头磨损加速;

14、在正常穿孔作业时,空压机主风路不能有较严重的漏气现象,以保证足够的风量与风压,延长钻头使用寿命;

15、稳杆器定期更换,确保钻杆稳定,使钻头正常工作;

16、严禁使用弯曲钻杆,以避免钻头三个牙掌受力不均匀,加速钻头损坏;

17、钻头储存要防潮,通风,在搬运过程中,严禁磕碰牙轮和丝扣。

钻头的用途特点

1、超微细钻石切槽刀,它的用途和特点是:全息图绕光栅,直线微细槽加工,能加工刃宽5um世界最小槽,能够一次性成型,无法进行修磨;

2、钻石高光刀,它的用途和特点是:按照焊接方法的不同,倒角刀可分为高光倒角刀和高光铣刀两种。高光倒角刀可用于数码相机外壳、DVD/VCD/音响旋钮、家私装饰件以及数码镜头等高光倒角刀。使用单面焊接方法的高光倒角刀,用于苹果手机/IPAD的外壳倒角,可以达到无毛刺,无刮伤,排泄好,镜面高光的效果;

3、单晶钻石螺旋铣刀,它的用途和特点是:钻石螺旋铣刀一般专用于苹果手机按键、听筒加工,一般刀具厂家的铣刀最小直径能够做到2.5mm,有的直径可以小到2.0mm, 适用于细微孔加工,能够进行持续无振的良好切削加工,从而得到更加好的表面粗糙度;

4、钻石抛光刀,它的用途和特点是:能够用于亚克力板、液晶面板、导光板模组、反射镜、中央空调外框和铝合金板的精抛光,还能适用于立式机床,钻石抛光刀的刀柄要求:BT40/30,建议转数:3000(min-1),走刀速度:120-200mmr/min,进给量:0.03-0.05mm,根据切深量、机床刚性等使用情况,来合理的调整转数和走刀。

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;

2、井眼不稳定;

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;

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;

5、大尺寸井眼长。川东地区大于 311.Imm井眼的井段约占总进尺的1/2~3/4,由于井斜因素导致钻压加不上。

以上是贤集网小编为大家介绍的钻头打磨方法、种类、结构、质量好坏的辨别方法、安装拆卸、使用注意事项、用途特点、机械钻速影响因素。挖坑作业时,钻头绕立轴旋转,同时作轴向移动,土壤在钻头的扭矩和轴向力作用下被切削,在工作叶片的挤压和离心力作用下被破坏并捣松碎,形成土流压向坑壁,同时沿页面升运到地表,当土流运动到无坑壁阻挡处时,由于离心力作用碎土被抛到坑的周围,完成整个挖坑过程。

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