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鉆孔是指用鉆頭在實(shí)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(yīng)急措施方法。在地質(zhì)勘查工作中,利用鉆探設(shè)備向地下鉆成的直徑較小深度較大的柱狀圓孔,又稱鉆井。
鉆頭容易偏斜。由于橫刃的影響定心不準(zhǔn),切入時(shí)鉆頭容易引偏;且鉆頭的剛性和導(dǎo)向作用較差,切削時(shí)鉆頭容易彎曲。在鉆床上鉆孔時(shí),容易引起孔的軸線偏移和不直,但孔徑無顯著變化;在車床上鉆孔時(shí),容易引起孔徑的變化,但孔的軸線仍然是直的。因此,在鉆孔前應(yīng)先加工端面,并用鉆頭或中心鉆預(yù)鉆一個(gè)錐坑,以便鉆頭定心。鉆小孔和深孔時(shí),為了避免孔的軸線偏移和不直,應(yīng)盡可能采用工件回轉(zhuǎn)方式進(jìn)行鉆孔。
鉆孔的功用:①獲取手地下地質(zhì)實(shí)物資料,即從鉆孔取出巖心、礦心、巖屑或液、氣態(tài)地質(zhì)鉆孔樣品,必要時(shí)從孔壁補(bǔ)取側(cè)壁巖樣礦樣;②作為地球物理測井的通道,獲取巖礦層各種地球物理信息;③作為人工通道觀測地下水層水文地質(zhì)動(dòng)態(tài)。
在鉆床上鉆孔時(shí),一般情況下,鉆頭應(yīng)同時(shí)完成兩個(gè)運(yùn)動(dòng);主運(yùn)動(dòng),即鉆頭繞軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(切削運(yùn)動(dòng));輔助運(yùn)動(dòng),即鉆頭沿著軸線方向?qū)χぜ闹本€運(yùn)動(dòng)(進(jìn)給運(yùn)動(dòng)),鉆孔時(shí),主要由于鉆頭結(jié)構(gòu)上存在的缺點(diǎn),影響加工質(zhì)量,加工精度一般在IT10級(jí)以下,表面粗糙度為Ra12.5μm左右、屬粗加工。
鉆孔用的夾具主要包括鉆頭夾具和工件夾具兩種。⒈鉆頭夾具:常用的是鉆夾頭和鉆套。⑴鉆夾頭:適用于裝夾直柄鉆頭。鉆夾頭柄部是圓錐面,可與鉆床主軸內(nèi)孔配合安裝;頭部三個(gè)爪可通過 ;緊固扳手轉(zhuǎn)動(dòng)使其同時(shí)張開或合攏。⑵鉆套:又稱過渡套筒,用于裝夾錐柄鉆頭。鉆套一端孔安裝鉆頭,另一端外錐面接鉆床主軸內(nèi)錐孔。⒉工件夾具:常用的夾具有臺(tái)虎鉗、平口鉗、V形鐵和壓板等。裝夾工件要牢固可靠,但又不準(zhǔn)將工件夾得過緊而損傷過緊,或使工件變形影響鉆孔質(zhì)量(特別是薄壁工件和小工件)。
鉆孔前,首先應(yīng)熟悉圖樣要求,加工好工件的基準(zhǔn);一般基準(zhǔn)的平面度≤0.04mm,相鄰基準(zhǔn)的垂直度≤0.04mm。按鉆孔的位置尺寸要求,使用高度尺劃出孔位置的十字中心線,要求線條清晰準(zhǔn)確;線條越細(xì),精度越高。由于劃線的線條總有一定的寬度,而且劃線的一般精度可達(dá)到0.25~0.5mm,所以劃完線以后要使用游標(biāo)卡尺或鋼板尺進(jìn)行檢驗(yàn);若對(duì)于劃線后檢驗(yàn)做的不夠,經(jīng)常拿著劃錯(cuò)線的工件進(jìn)行鉆孔,根本保證不了孔的位置精度;
鉆孔前,首先應(yīng)熟悉圖樣要求,加工好工件的基準(zhǔn);一般基準(zhǔn)的平面度≤0.04mm,相鄰基準(zhǔn)的垂直度≤0.04mm。按鉆孔的位置尺寸要求,使用高度尺劃出孔位置的十字中心線,要求線條清晰準(zhǔn)確;線條越細(xì),精度越高。由于劃線的線條總有一定的寬度,而且劃線的一般精度可達(dá)到0.25~0.5mm,所以劃完線以后要使用游標(biāo)卡尺或鋼板尺進(jìn)行檢驗(yàn);若對(duì)于劃線后檢驗(yàn)做的不夠,經(jīng)常拿著劃錯(cuò)線的工件進(jìn)行鉆孔,根本保證不了孔的位置精度;
在鉆孔過程中要按照先基準(zhǔn)后一般、先后一般的原則,即優(yōu)先加工或保證基準(zhǔn)位置上的孔,或尺寸精度、形位精度要求相對(duì)較高的孔。如何有效地避免和消除孔的位置超差現(xiàn)象,是控制鉆孔時(shí)孔的質(zhì)量關(guān)鍵,但是由于影響因素較多,所以需要反復(fù)的強(qiáng)化訓(xùn)練,以達(dá)到完全控制孔的位置精度的目的。這是一個(gè)循序漸進(jìn)、精度逐步提高的漫長的過程。