钻头基本知识.
初中物理钻头知识点总结
初中物理钻头知识点总结
本文将着重介绍物理学中一个重要的知识点——钻头。
钻头是指用于钻孔或在地下开凿等工程中的钻石、硬质合金等刀具的统称。
在石油勘探、地质勘测和矿山开采等领域中，钻头扮演着重要的角色。
首先，我们来了解一下钻头的类型。
按功能来分，钻头可分为地质钻头、机械工程用的钻头、石油勘探用的钻头等。
按结构来分，钻头有钻头头部、钻头身段、连接部分、钻头内部的压力平衡系统、切削系统、冷却装置。
钻头的切削原理是指利用钻头上的刀具对被加工物体进行切削，使被加工物体去除一定的金属材料，并将加工后的表面形成一定形状和尺寸的工件。
在切削系统中，刀具的设计、材料的选择、刀尖的形状都对切削效果有着重要的影响。
另外，钻头的冷却装置也是一个很重要的组成部分。
在切削过程中，钻头的工件和刀具都会产生大量的热量，如果不及时散热，将会导致刀具的温升过高，甚至造成刀具的失效。
因此，冷却装置对切削效果和刀具的使用寿命都有重要影响。
在钻头的使用过程中，我们还需要考虑到钻头的使用寿命问题。
钻头的使用寿命是指钻头在一定的使用条件下能够连续工作的时间。
决定钻头使用寿命的因素有很多，比如工件的材料、硬度，切削速度、切削深度等等。
正确选用合适的钻头，并注意切削条件的选择，都是延长钻头使用寿命的关键。
总的来说，钻头是一种非常重要的刀具，广泛应用于石油勘探、地质勘测、矿山开采等领域。
了解钻头的类型、结构、切削原理、冷却装置、使用寿命等知识，对于正确使用和维护钻头都至关重要。
希望本文能对大家对钻头有更深入的了解。
勘探钻头知识点总结
勘探钻头知识点总结一、引言勘探钻头是一种重要的钻井工具，用于地质勘探、矿产勘探和石油勘探等领域。
在勘探钻井过程中，勘探钻头起着至关重要的作用，直接影响勘探钻井的效率、成本和安全。
因此，对勘探钻头的了解和应用至关重要。
本文将从勘探钻头的结构、分类、工作原理、选型原则、使用注意事项和趋势发展等方面进行综合介绍。
二、勘探钻头的结构勘探钻头一般由刀具、主体、连接部件等部分组成。
刀具是钻头的工作部分，它直接接触地层，并负责钻进作业。
主体是承载刀具和传递钻进动力的部分，连接部件则用于连接勘探钻头和钻杆。
（一）刀具结构勘探钻头的刀具主要包括切削结构、刀尖和面部。
切削结构通常根据工作原理采用锋利的切削头或者牙齿结构。
刀尖是刀具的前端部分，常见的刀尖包括钻头、PDC钻头、三角形硬质合金刀头等。
面部是刀具的工作面，通常采用平面、球面、凹凸面等结构。
（二）主体结构勘探钻头的主体结构通常由钢体、钻头连接结构、尾部结构和导向装置等部分组成。
钢体通常采用合金钢或者高强度合金钢制成，能够承受高强度的冲击和载荷。
钻头连接结构是连接勘探钻头和钻杆的部分，一般采用螺纹连接或者卡盘连接。
尾部结构通常采用锥形结构，能够减小对孔壁的摩擦力，降低钻头的钻进阻力。
导向装置用于改变钻头的钻进方向，常见的导向装置有导向孔、导向片等。
（三）连接部件结构连接部件通常由连接螺纹、密封结构、防旋结构等部分组成。
连接螺纹是连接勘探钻头和钻杆的部分，通常采用三角型螺纹或者矩形螺纹。
密封结构用于防止泥浆或者气体泄漏，防旋结构用于防止勘探钻头在钻进作业过程中旋转。
三、勘探钻头的分类根据切削结构的不同，勘探钻头通常可以分为锋利钻头、牙齿钻头、PDC钻头和三角形硬质合金刀头等几种类型。
根据刀具的类型和排列方式，又可以分为单刀头、双刀头、多刀头等类型。
根据钢体材料的不同，还可以分为合金钢钻头、高速钢钻头、硬质合金钻头等类型。
根据钻进工作原理的不同，还可以分为旋挫式钻头、旋挫钻头和冲击式钻头等类型。
钻头方面的基础知识
钻削与钻头钻削用各种钻头进行钻孔、扩孔或锪孔的切削加工。
钻孔是用麻花钻、扁钻或中心孔钻等在实体材料上钻削通孔或盲孔。
扩孔是用扩孔钻扩大工件上预制孔的孔径。
锪孔是用锪孔钻在预制孔的一端加工沉孔、锥孔、局部平面或球面等，以便安装紧固件。
钻削方式主要有两种：①工件不动，钻头作旋转运动和轴向进给，这种方式一般在钻床、镗床、加工中心或组合机床上应用；②工件旋转，钻头仅作轴向进给，这种方式一般在车床或深孔钻床上应用。
麻花钻的钻孔孔径范围为0.05～100mm，采用扁钻可达125mm。
对于孔径大于100mm的孔，一般先加工出孔径较小的预制孔(或预留铸造孔)，而后再将孔径镗削到规定尺寸。
钻削时，钻削速度v 是钻头外径的圆周速度(米/分)；进给量f 是钻头(或工件)每转钻入孔中的轴向移动距离(mm/r)。
图2是麻花钻的钻削要素，由于麻花钻有两个刀齿，故每齿进给量a f =f /2(mm/齿)。
切削深度a p 有两种：钻孔时按钻头直径d 的一半计算；扩孔时按(d -d 0)/2计算，其中d 0为预制孔直径。
每个刀齿切下的切屑厚度a 0=a f sin K r ，单位为mm 。
式中K r 为钻头顶角的一半。
使用高速钢麻花钻钻削钢铁材料时，钻削速度常取16～40米/分，用硬质合金钻头钻孔时速度可提高1倍。
钻削过程中，麻花钻头有两条主切削刃和一条横刃，俗称“一尖(钻心尖)三刃”，参与切削工作，它是在横刃严重受挤和排屑不利的半封闭状态下工作，所以加工的条件比车削或其他切削方法更为复杂和困难，加工精度较低，表面较粗糙。
钻削钢铁材料的精度一般为IT13～10，表面粗糙度为R a 20～1.25μm ，扩孔精度可达IT10～9，表面粗糙度为R a 10～0.63μm 。
钻削加工的质量和效率很大程度上决定于钻头切削刃的形状。
在生产中往往用修磨的方法改变麻花钻头切削刃的形状和角度以减少切削阻力，提高钻削性能，中国的群钻就是采用这种方法创制出来的。
钻头的主要参数
钻头的主要参数
1. 钻头直径
钻头直径是指钻头切削部分的最大外径。
钻头直径决定了钻孔的直径大小,是钻头最重要的参数之一。
钻头直径必须与所需钻孔直径相匹配。
2. 总长度
钻头总长度是指从钻头柄端到钻头尖端的全长。
总长度决定了钻头的最大钻孔深度。
3. 锥度角
锥度角是指钻头前端锥形切削部分的半雕角。
锥度角决定了钻头进给时的切削力和切屑排出情况。
通常锥度角在118°-135°之间。
4. 螺旋角
螺旋角是指主切削刃与钻柄轴线的夹角。
螺旋角影响切屑的流动和排出情况。
较大的螺旋角有利于切屑排出。
5. 刃磨角
刃磨角是指主切削刃与钻柄轴线的夹角。
刃磨角影响切削力和切削温度。
合理的刃磨角可以减小切削力和切削温度。
6. 材质
钻头材质包括高速钢、硬质合金、陶瓷等。
不同材质适用于不同加工对象。
硬质合金钻头耐磨性好,适合钻金属;高速钢钻头价格便宜,
适合钻木材等非金属。
以上是钻头的主要参数,正确选择和匹配各参数对钻孔质量和效率至关重要。
钻头的主要参数
钻头的主要参数钻头的主要参数是指影响钻头性能和适用范围的关键参数，钻头的选择和使用取决于这些参数的特性。
以下是钻头的主要参数及其相关内容：1. 刀具材料：钻头的刀具材料是影响钻头性能的重要因素之一。
常见的刀具材料包括高速钢、硬质合金、陶瓷和金刚石等。
不同材料具有不同的硬度、耐磨性和热稳定性，选择合适的刀具材料可以提高钻头的寿命和效率。
2. 刀具形状：钻头的刀具形状也是影响其性能的关键参数。
常见的刀具形状包括直柄钻头、T型钻头、锥柄钻头、螺旋钻头等。
不同形状的钻头适用于不同的钻孔任务，选择合适的刀具形状可以提高钻头的钻孔精度和效率。
3. 刀具直径：钻头的直径是指钻头刀具的直径尺寸，通常以毫米或英寸为单位。
钻头的直径决定了钻孔的尺寸和精度，选择合适直径的钻头可以确保钻孔的质量和准确度。
4. 刀具长度：钻头的长度是指钻头刀具的长度尺寸，不同长度的钻头适用于不同深度的钻孔任务。
选择合适长度的钻头可以提高钻头的稳定性和钻孔的精度。
5. 刀具涂层：钻头的涂层是钻头表面的一层特殊涂层，可以提高钻头的硬度、耐磨性和热稳定性。
常见的钻头涂层包括TiN涂层、TiCN涂层、TiAlN涂层等，选择合适的涂层可以提高钻头的寿命和性能。
6. 刀具刃数：钻头的刃数是指钻头刀具的切削刃数目，刃数的多少影响钻头的切削效率和钻孔的表面质量。
通常，刃数越多的钻头切削效率越高，但钻头的切削力和振动也会增加。
7. 刀具钻头的冷却方式：钻头的冷却方式是钻头的冷却和润滑的关键参数，不同的钻头冷却方式包括内冷钻头、外冷钻头、内外冷钻头等。
选择合适的冷却方式可以降低钻头的温度和摩擦，延长钻头的寿命和提高钻头的钻孔质量。
钻头的主要参数包括刀具材料、刀具形状、刀具直径、刀具长度、刀具涂层、刀具刃数和刀具钻头的冷却方式等，选择合适的钻头参数可以提高钻头的性能和钻孔的质量，确保钻孔任务的顺利进行。
钻头知识
钻头科普知识1、钻头分类、各自主要用途、特点；分类：目前石油钻井中使用的钻头主要有三类，即牙轮钻头，金刚石材料钻头及刮刀钻头。
金刚石材料钻头按破岩原件材料分为天然金刚石钻头，聚晶金刚石复合片钻头（简称PDC钻头）以及热稳定性聚晶金刚石钻头（简称TSP钻头）聚晶金刚石钻头按照切削齿的形状不同又可分为圆柱聚晶金刚石钻头或三角聚晶金刚石钻头；TSP钻头亦可分为圆柱TSP钻头和三角TSP钻头。
PDC钻头按钻头冠材料和切削齿结构划分又可分为胎体PDC钻头和钢体PDC钻头两类。
用途：在油用钻头中按主要用途分有以下几类：全面钻进钻头（常规钻头）造斜钻头：用于造斜段井位，钻头保径段较短小取芯钻头：用于取芯，根据内外径的不同配备不同的取芯工具双芯扩眼钻头：分领眼钻头与扩眼钻头两部分2、钻头型号示意；8.附加说明7.设计分类号6.钻头头型5.刀翼数量4. PDC 齿的直径3.钻头用途2.钻头类型钻头直径1. 第一字段为阿拉伯数字表示钻头直径，可以用英寸和毫米表示，前面的阿拉伯数字表示钻头外径（双芯钻头表示钻头通径），后面的阿拉伯数字表示钻头内径（非取芯钻头省略）。
2.第二字段为一个英文字母，表示钻头类型（包括冠体材料和切削齿）。
字母钻头类型M 胎体式PDC钻头S 钢体式PDC钻头N 胎体式天然金刚石钻头C 胎体式人造圆柱聚晶金刚石钻头T 胎体式人造三角聚晶金刚石钻头I 胎体式孕镶人造单晶金刚石钻头3.第三字段为一个英文字母，表示钻头用途。
字母钻头用途D 钻进（Drill）钻头C 取芯(Core)钻头B 双(Bi-)心钻头4.第四字段为一个阿拉伯数字，表示PDC 齿的直径。
数字PDC 齿的直径0 10mm以下Less than 10mm1 10mm2 22mm3 13mm6 16mm9 19mm5.第五字段为一个阿拉伯数字，表示钻头的刀翼数量，4表示4个刀翼，5表示5个刀翼，以此类推。
0表示非刀翼式布齿，1表示11个刀翼，2表示12个刀翼和12刀翼以上。
勘探钻头知识点总结图
勘探钻头知识点总结图一、引言勘探钻头是石油勘探开采中的重要工具，用于在地下进行钻孔，以获取地下岩石及矿石等地质信息。
其作用是传递钻进动力、传递旋向力、清除钻孔边界岩屑和冷却孔内钻头，并传递岩屑和钻井液到地表。
本文将对勘探钻头的结构、分类、工作原理及应用进行详细的总结，以供相关专业人员深入了解和学习。
二、结构1. 钻头外壳钻头外壳是勘探钻头的外部保护层，起到减少钻头与地层摩擦，减少磨损的作用。
外壳通常由硬质合金制成，具有很高的耐磨性和强度。
2. 钻头身钻头身是钻头的主体部分，通常由坚固的合金钢或硬质合金材料制成。
其上设有切削结构，用于切削地层岩石。
3. 钻头结构钻头结构是勘探钻头中最为重要的部分，包括切削结构、导向结构和连接结构。
切削结构通常由刀片、钻头体和切削面等组成，用于切削地层岩石。
导向结构是用于控制钻头方向的部分，通常包括平面导向结构和弯曲导向结构两种。
连接结构是用于连接钻头与钻柱的部分，通常包括旋转接头及其密封部分。
三、分类根据钻头切削方式和工作环境的不同，勘探钻头可以分为多种类型，主要包括：1. 钻头按切削方式分类（1）拋采钻头：适用于软岩层，用于快速穿透，具有较强的冲击力和穿透性。
（2）钻压式钻头：适用于硬岩层，用于较慢穿透，具有较强的剪切力和耐磨性。
2. 钻头按工作环境分类（1）空气冲击式钻头：适用于露天开采及岩溶地质条件下的钻井。
（2）液压式钻头：适用于地下水位较高的钻井场合。
（3）钻插式钻头：适用于湿法钻井。
四、工作原理勘探钻头是通过钻台的旋转和推进，利用钻头本身的重量和旋转力在地层中进行切削，使岩石碎屑和钻井液一起上升至井口。
其工作原理主要包括冲击力、旋转力和制动力。
1. 冲击力冲击力是由钻头的下压重量和地层反力产生的，用于切削地层岩石。
在拋采钻头中，冲击力是由拋控器或拋泵提供的。
2. 旋转力旋转力是由钻台产生的，通过钻柱传递给钻头，用于使钻头旋转并切削地层岩石。
3. 制动力制动力主要由钻头与地层的摩擦力提供，用于保持钻头钻进的稳定性。
钻头知识
切削速度 进给量 钻削深 钻孔数 (m/min) mm/r 度(mm) 手 30 动 0.13 0.15 0.17 6 7 9 10 12 14 16 20
直径 d(mm) ＞6.0～8.0 ＞8.0～10.0 ＞10.0～12.0 ＞12.0～14.0 ＞14.0～16.0 ＞16.0～18.0
切削速度 进给量 钻削深 钻孔数 (m/min) mm/r 度(mm) 0.2 0.25 0.28 0.32 0.36 0.4 0.43 25 30
麻花钻
钻头
标记
制造厂标记（中性产品不用） 直径 材料
主要角度
顶角 螺旋升角 前角 后角
表面处理
全磨钻（白钻）
镀钛（黄钻）
发黑（黑钻）
主要检验项目 外观 外形尺寸 表面粗糙度 位置公差 倒锥 钻芯增量
麻花钻性能试验应按下表规定，在符合精度标准的钻床 上进行。
直径 d(mm) ～2.0 ＞2.0～2.5 ＞2.5～3.0 ＞3.0～3.5 ＞3.5～4.0 ＞4.0～4.5 ＞4.5～5.0 ＞5.0～6.0
钻头知识介绍
品质部 QE 胡书强 2011.08.29
钻头的种类： 麻花钻（twist drill bit ):金属 建工钻（masonry bit ):混凝土 电锤钻（masonry bit）：混凝土 三尖木工钻（wood boring bit):木材 木工扁钻（flat wood bit):木材 孔锯（hole saw) :木材 中心钻（center drills) :金属 玻璃钻 (glass drills) :玻璃 金刚石薄壁钻(thin-walled diamond drill bits）：混凝 土 ………
钻头基础知识
The Tool Company
钻头
The Tool Company
钻尖钻芯的几种形式 (DIN 1412 )
A型 B型 C型 D型 E型
小横刃 小横刃 且 修整前角
十字形钻尖
小横刃 带倒角，专门用于加工灰铸铁
带自定心钻尖，用于加工金属薄板 和 质地 较软的有色金属(铝, 铜)
The Tool Company
HSCO GT 80 w型 带内冷孔
有表面bright 和 TiN
标准品范围：5 ～20,0 mm by Xu_Hanguang
GU 500
简洁明快 通用性好
The Tool Company
GT 500
新品 性价比好
by Xu_Hanguang
GU 500
代码 长度规格 槽长 刀具材料 涂层 钻尖 钻芯 槽型 钻芯锥度 柄部形式 Ø 范围 mm
加工同样的孔深 GT 100型钻头的退刀次数
明显要少
The Tool Company
直柄麻花钻 type Ti – 钛型
圆弧后刀面 顶角: 130 度 螺旋角: 比标准的(30度)大 钻芯锥度: 比 N型大 直径公差 Ø : h 8
螺旋角 35度
by Xu_Hanguang
The Tool Company
by Xu_Hanguang
The Tool Company
#511
#512
5xd
3xd
DIN338
DIN1897
HSCO
TIN
双后刀面，顶角118°
Form C – 劈形钻尖
NP181
v15% h30% v15% h20%
圆柱柄 DIN 1835A
钻头知识大全
一、钻头刃口修磨和强化对钻削加工的改善钻头在进行孔加工过程中会有不同程度的磨损，对钻头的材质和磨损情况进行分析，在改善钻削加工时，对钻头刃口进行修磨和强化，可有效改善钻头在加工过程中的磨损情况，提高钻头的性能和使用寿命。
vip汽车设计网孔加工在金属切削加工中占有重要地位，一般约占机械加工量的1/3。
其中钻孔约占22%～25%，其余孔加工约占11%～13%。
由于孔加工条件苛刻的缘故，孔加工刀具的技术发展要比车、铣类刀具迟缓一些。
近年来，随着中、小批量生产对生产效率、自动化程度以及加工中心性能要求的不断提升，刀具磨锋技术、多轴数控刀具刃磨设备的发展带动了孔加工刀具的发展，其中最典型的就是在机械生产中已应用多年、使用最为广泛的整体结构的钻头修磨技术逐渐成熟起来。
通过对钻头刃口的修磨和强化改善钻削加工条件，要从钻头的结构特点和实际使用情况中寻求解决方法。
vip汽车设计网钻头的特点vip汽车设计网1．钻头的材质分为高速钢和硬质合金，高速钢主要采用高速钢W系、Mo系材料；硬质合金采用钨钛类（YG）、钨钛钴类（YT）材料。
比较有代表性的如表1中所列W18Gr4V、YG6和YT14。
vip汽车设计网vip汽车设计网图1 钻头的基本结构2．麻花钻的基本形状和结构并没有太大的改变（见图1）。
vip汽车设计网3．麻花钻切削刃的几何角度之间具有一定的特点和关联性。
如图2所示，主偏角为Kr，刃倾角为λs，前角为λs，后角为αf，锋角为2φ（传统为118°）。
vip汽车设计网表1 高速钢和硬质合金材料的物理力学性能vip汽车设计网vip汽车设计网其中，钻头螺旋型结构具有如下特点：vip汽车设计网（1）主偏角Kr在锋角2φ确定后也随之确定。
vip汽车设计网（2）由于钻头切削刃的刀尖（钻头直径处）为切削刃的最低点，从结构可知钻头切削刃的刃倾角λs为负。
vip汽车设计网（3）在钻头螺旋槽形状结构影响下，刃部前角λs由钻头外径的韧带处向钻心方向逐渐变小。
钻头基本知识
牙轮钻头在井下工作情况判断
⑴正常情况 当地层岩性无变化时正常钻压下转盘转动均匀转
盘链条无上下跳动；钻时正常无明显变化；指重 表、泵压表指示平稳；刹把无异常感觉 ⑵轴承损坏 转盘出现周期性蹩跳钻压小蹩跳轻钻压大则蹩跳 重；钻速下降泵压正常而指重表指针有摆动
⑶牙轮卡死
转盘负荷增大转盘链条跳动方钻杆有蹩劲停转盘打 倒车；钻速下降指重表指针摆动严重
轴承/密封 直径 Bearing/Seal Gauge
s
备注 Remarks
内排齿 I
外排 齿
O
磨损特 征
D
位置 L
轴承/密封 B
规径 G
其它磨 损
O
起钻原 因
R
1
2
3
4
5
6
7
8
1内排齿：指所有的从钻头中心到2/3半径范围内的 齿
2外排齿：指距离钻头中心线2/3半径范围之外的齿
第1和第2栏用数字0-8呈线性描述切削齿的磨损情 况具体如下：
滑动轴承结构图
滑动轴承
滑动轴承可用各种密封圈作径向或者端面密封与滚动轴承 相比滑动轴承的承压面积大接触疲劳应力小使用寿命较长在常 规的转速条件下滑动轴承能承受更高的钻压但除金属密封滑动 轴承外普通滑动轴承的转速范围一般在60～140r／min比滚 动轴承低
除了前面所谈的两种结构形式的滑动轴承外瑞德工具公 司还研制出了一种新型的滑动轴承即带浮动套的滑动轴承如图 4－5所示
在勺形齿的基础上又发展了偏顶勺形齿及圆锥形勺形 齿偏顶勺形齿的齿顶超前了其轴线一个距离其凹面正对 被切削的地层改善了牙齿的受力分布进一步提高了牙齿 的破岩效率和工作寿命
表4－l列举了几种常用齿形及其适用的地层
表4－1 适用不同地层的齿形
钻头知识
孔加工刀具一般可分为两大类：一类是从实体材料上加工出孔的刀具，常用的有麻花钻、中心钻和深孔钻等；另一类是对工件上已有孔进行再加工的刀具，常用的有扩孔钻、铰刀及镗刀等。
例如，下图示标准高速钢麻花钻的结构。
工作部分（刀体）的前端为切削部分，承担主要的切削工作，后端为导向部分，起引导钻头的作用，也是切削部分的后备部分。
孔加工刀具按其用途可分为两大类：一类是钻头，它主要用于在实心材料上钻孔(有时也用于扩孔)。
根据钻头构造及用途不同，又可分为麻花钻、扁钻、中心钻及深孔钻等；另一类是对已有孔进行再加工的刀具，如扩孔钻、铰刀及镗刀等。
（一）麻花钻麻花钻是一种形状复杂的孔加工刀具，它的应用较为广泛。
常用来钻精度较低和表面较粗糙的孔。
用高速钢钻头加工的孔精度可达IT11～IT13，表面粗糙度可达6.3～25；用硬质合金钻头加工时则分别可达IT10～IT11和3.2～12.5。
（二）中心钻中心钻用于加工中心孔。
有三种形式：中心钻、无护锥60°复合中心钻及带护锥60°复合中心钻。
中心钻在结构上与麻花钻类似。
为节约刀具材料，复合中心钻常制成双端的。
钻沟一般制成直的。
复合中心钻工作部分由钻孔部分和锪孔部组成。
钻孔部与麻花钻同样，有倒锥度及钻尖几何参数。
锪孔部制成60°锥度，保护锥制成120°锥度。
复合中心钻工作部分的外圆须经斜向铲磨，才能保证锪孔部和锪孔部与钻孔部的过渡部分具有后角。
（三）深孔钻一般深径比(孔深与孔径比)为5～10的孔即为深孔。
加工深径比较大的深孔可用深孔钻。
深孔钻的结构有多种形式，常用的主要有外排屑深孔钻、内排屑深孔钻、喷吸钻等等。
（四）扩孔钻扩孔钻用于已有孔的扩大，一般加工精度可达IT10～IT11，表面粗糙度可达3.2～12.5，通常作为孔的半精加工刀具。
扩孔钻的类型主要有两种，即整体锥柄扩孔钻和套式扩孔钻。
（五）锪钻锪钻用于加工各种埋头螺钉沉头座、锥孔、凸台面等定柄钻头的特点是能实现自动更换钻头。
钻头基本知识
6.金刚石钻头（Diamond Bit)
金刚石钻头按其使用地层可分为： 普通金刚石钻头、聚晶金刚石复合片钻头（简 称PDC钻头）两大类，其中聚晶金刚石复合片 钻头适用于软至中硬地层，而普通金刚石钻头 适用于及坚硬和研磨性高的地层。
金刚石钻头
1).金刚石钻头的结构 金刚石钻头为无活动部件的整体式钻头。由钢体、胎体
为了提高岩心收获率，除在下部使用扶正器外，首 先要求取心钻头工作稳定。因此钻头的切削元件要 对称分布，其耐磨性应一致，以免在钻进时发生歪 斜，从而破坏及折断岩心。同时要求钻头底面（井 底）与岩心爪的距离尽可能短些，使岩心形成后很 快就能进入内岩心筒被保护起来，从而避免破坏和 冲蚀。
钢齿牙轮钻头与镶齿牙轮钻头
（2）镶齿牙轮钻头 镶齿钻头，又称碳化钨硬质合金齿钻头，它是将 端部形状不同的、圆柱形的烧结碳化钨硬质合金齿 压入锻制的牙轮壳体上已精加工好的孔内而构成镶 齿牙轮钻头。
镶齿钻头的切削结构具有很高的抗磨损和承载能 力，其使用寿命较长，尤其是破碎硬的、研磨性高 的地层，如隧石、石英岩等，效果更好。这种钻头 适用地层范围广，已在石油钻井得到了广泛的应用。
种直径系列。
3.工作指标
钻头进尺（米） 钻头工作寿命（小时） 机械钻速（米/小时） 单位进尺成本（元/米）：
4.刮刀钻头的结构
1).上钻头体、下钻头体（分水帽）、刀翼、水眼。 三刀翼的称作三刮刀钻头 两刀翼的称作两刮刀钻头或鱼尾刮刀钻头 四刀翼的称作四刮刀钻头 2).刮刀钻头的应用及特点 刮刀钻头制造工艺简单，成本低； 刮刀钻头适用于低硬度高塑性地层，钻速快，每米钻进成
（冠部和保径部分）、水眼及水槽、金刚石切削刃等部分 组成。
2).金刚石钻头的应用及优缺点 金刚石为碳在高温高压下形成的结晶体，正四面体晶体结 构。在单位晶胞中，碳原子位于四面体的顶角及中心。每 个碳原子与邻近的四个碳原子形成四个共价键。因共价键 结合力强，故金刚石具有极高的硬度（莫氏硬度10）、抗 压强度（8800MPa）和耐磨性钢的9000倍）。
钻头基本知识PPT课件
环保型切削液的开发与应用
环保型切削液
研发低毒、低污染、可生物降解的切削 液，减少切削液对环境和人体的危害。
VS
切削液应用
优化切削液的配比和使用方法，提高切削 液的冷却、润滑和排屑效果，降低能耗和 切削温度。
THANKS
感谢观看
切削速度与切削深度
切削速度
切削速度是指钻头切削刃在单位时间内切除的金属量，它与钻头的转速和孔径 有关。
切削深度
切削深度是指钻头切削刃切入工件表面的深度，它与钻头的直径和工件的材料 有关。
切削液在钻头切削中的作用
01
02
03
冷却作用
切削液能够将切削过程中 产生的热量带走，降低切 削区的温度，防止钻头过 热而磨损。
松开夹持螺丝，将钻头从夹持工具中 拔出。注意不要用力过猛，以免损坏 夹持工具或钻头。
正确安装钻头
将钻头插入夹持工具中，确保钻头与 工具对齐，然后紧固夹持螺丝，确保 钻头牢固地安装在工具上。
钻头的正确使用方法
确定钻孔深度
根据需要钻孔的深度，调整钻床的行程，确保钻孔深度符合要求。
选择合适的转速和进给速度
钻头基本知识ppt课 件
目录
• 钻头简介 • 钻头材料 • 钻头切削原理 • 钻头使用与维护 • 常见钻头问题与解决方案 • 钻头发展趋势与未来展望
01
钻头简介
钻头的定义与用途
定义
钻头是一种旋转切削用刀具，主 要用于在实心材料上钻孔。
用途
在机械加工、建筑、矿山等领域 广泛应用，用于打孔、攻丝等作 业。
以减少磨损和摩擦热。
存储环境
03
将钻头存放在干燥、无尘的环境中，避免阳光直射和高温环境。
05
钻头基本知识和选型(技术员培训)
3. 刮刀钻头
2.1. 刮刀钻头图片
2. 刮刀钻头
2.2. 刮刀钻头的工作原理 刮刀钻头主要以切削作用破碎地层。 • 破碎塑性岩石过程：
在钻压 W 作用下，刀翼容易吃入地层；刃前岩石在扭转力T 的作用下不断产生塑性流动。这和车刀切削软金属的过程类似。
一、石油钻井钻头的分类
2. 刮刀钻头
2.3. 刮刀钻头的应用 •刮刀钻头制造工艺简单，成本低； •刮刀钻头适用于软地层，钻速快，每米钻进成本低； •刮刀钻头容易磨损成锥形，造成缩径和井斜； •刮刀钻头产生剧烈的扭转振动，破坏钻具和设备； •刮刀钻头目前很大程度上被PDC钻头取代。
(4)由于聚晶金刚石属于硬脆性，在工作过程中也易崩损，崩损后的聚晶金刚石 工作模式将与天然金刚石工作模式相似。
(5)在坚硬岩石(如隧石、硅质白云岩、硅质石灰岩等)中，是要靠聚晶金刚石的 棱角实现微切削、刻划等方式来破碎岩石。
3. 金刚石钻头
3.5. 孕镶钻头（Impregnated bit）
用于高研磨性地层
(3)在脆性较大的岩石中，在钻压和扭矩作用下所产生的应力使岩石表现 为脆性破碎，即属于以剪力和张力形式破碎岩石。
(4)在坚硬岩石(如隧石、硅质白云岩、硅质石灰岩等)中，是要靠金刚石的 棱角实现微切削、刻划等方式来破碎岩石。
3. 金刚石钻头
3.3. 热稳定聚晶金刚石钻头（Ballaset bit）
3. 金刚石钻头
3. 金刚石钻头
3.1. 天然金刚石钻头
3. 金刚石钻头
3.2. 天然金刚石钻头的破岩机理 天然金刚石钻头以磨削（研磨）方式破碎岩石，类似于砂轮磨削金属 的过程。
(1)在钻进某些硬地层时，在钻压作用下压入岩石，使与金刚石接触的岩 石处于极高的应力状态而使岩石呈现塑性；
常见钻头的分类及作用，机加工人员都了解的简单小知识
常见钻头的分类及作⽤，机加⼯⼈员都了解的简单⼩知识常见钻头的分类及作⽤1.定⼼钻：⽤于在钻孔前预先钻出孔的中⼼位置，防⽌钻孔时钻头移位，分为60°、90°和120°三种形式。
结构和形状如图：2.中⼼钻：⽤于加⼯中⼼孔，通常为⾼速钢。
分为：A型（60°）、B型（60°并带120°保护锥）、R型（圆弧形）3.⿇花钻：主要⽤于钻孔，标准为：GB/T6135.4-1996。
4.锪孔钻：⽤于在已完成钻孔任务的孔⼝加⼯同轴的平⾯或倒⾓。
分为四种形式：平⾯、60°倒⾓、90°倒⾓和120°倒⾓。
5.深孔钻深孔钻通常是指⽣产加⼯孔深与直径⽐为超过6的孔的数控⼑⽚。
常见的有枪钻、BTA深孔钻、喷涌钻、DF深孔钻等。
套料钻也常见于深孔加⼯。
6.扩孔钻扩孔钻有3——4个⼑齿，其刚度⽐⿇花钻好，⽤以扩张现有的孔并提升⽣产加⼯精密度和光滑度。
7.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。
8.空⼼钻钻杆中间是中空的钻头，主要⽤于钻物取芯。
9. U钻U钻也叫快速钻，是⼀种内冷钻头，排削好，效率很⾼，可以连续钻孔。
⼑体前端装有可更换的⼑⽚，降低了使⽤的成本。
U钻与普通钻头的区别就是U钻使⽤⼑⽚-----周边⼑⽚和中⼼⼑⽚，⼑具磨损后⽆需重磨直接更换⼑⽚即可，使⽤可转位⼑⽚⽐整体硬钻要节省材料，并且⼑⽚的⼀致性更容易控制零件尺⼨。
U钻的刚性好，可以采⽤很⾼的进给率，⽽且U钻的加⼯直径要⽐普通钻头⼤的多，最⼤能达到D50~60mm。
你必须掌握的钻头知识（基础、易懂、珍藏版）
你必须掌握的钻头知识（基础、易懂、珍藏版）钻头分类按类型可分为刮⼑钻头、⽛轮钻头、⾦刚⽯钻头和PDC钻头等四种；按功⽤分为全⾯钻进钻头、取⼼钻头和特殊⼯艺⽤钻头（⽐如扩眼钻头、定向造斜钻头等）。
刮⼑钻头刮⼑钻头是旋转钻井使⽤最早的⼀种钻头，从⼗九世纪开始采⽤旋转钻井⽅法的时候就开始使⽤这种钻头，⽽且直到现在某些油⽥仍在使⽤。
这种钻头主要⽤在软地层和粘软地层，具有很⾼的机械钻速和钻头进尺。
刮⼑钻头最⼤的优点是结构简单，制造⽅便，成本低，各油⽥可⾃⾏设计和制造。
1）刮⼑钻头的结构刮⼑钻头由钻头体、刮⼑⽚、分⽔帽和喷嘴四部分组成。
钻头体是刮⼑钻头焊接刮⼑⽚和分⽔帽的本体，采⽤中碳钢材料加⼯⽽成。
下端焊接刮⼑⽚和分⽔帽，上端车有丝扣和钻柱连接。
刮⼑⽚⼜称⼑翼，是刮⼑钻头主要⼯作部件。
2）刮⼑钻头⼯作原理刮⼑钻头以切削⽅式破碎岩⽯。
刮⼑钻头在软的塑性地层⼯作时，其切削过程类似于⼑具切削软⾦属。
⼑⽚在钻压的作⽤下吃⼊地层，与此同时⼑刃前⾯的岩⽯在扭转⼒的作⽤下不断产⽣塑性流动，井底岩⽯被层层剥起。
刮⼑钻头钻进脆性较⼤的地层时，破碎岩⽯的过程则分为碰撞、压碎及⼩剪切和⼤剪切三个阶段：碰撞:刃前岩⽯破碎后，岩⽯对⼑⽚的扭转阻⼒减⼩，⼑⽚向前推进，碰撞刃前岩⽯；压碎及⼩剪切:⼑⽚在扭转⼒作⽤下压碎前⽅的岩⽯，使其产⽣⼩剪切破碎；扭转⼒增⼤:⼑⽚继续挤压前⽅岩⽯，当扭转⼒增⼤到极限值时，岩⽯沿剪切⾯产⽣⼤剪切破碎，然后扭转⼒突然减⼩。
碰撞、压碎及⼩剪切、⼤剪切这三个过程反复进⾏，形成刮⼑钻头破碎塑脆性岩⽯的全过程。
3）刮⼑钻头的正确使⽤刮⼑钻头适⽤于软地层和粘软地层。
钻进时需要适当控制钻压与转速，注意防斜、防蹩、防⽌⼑翼断裂。
由于刮⼑钻头在软地层中的机钻速较快，岩屑量较⼤，宜采⽤⼤排量钻进，充分清洗井底和冷却钻头。
刮⼑钻头钻进时，⼑翼外侧线速度较⾼，磨损速度较快，钻头容易磨损成锥形，此时要特别注意防斜和防⽌井径缩⼩。
钻头必备知识点总结
钻头必备知识点总结一、钻头的分类1. 按照用途分类：(1) 岩石钻头：用于钻探岩石、混凝土、砖瓦等硬质材料。
(2) 石油钻头：用于石油和天然气勘探和开采。
(3) 水井钻头：用于水井钻探。
(4) 其他特殊用途钻头：用于其它特殊工程和领域。
2. 按照结构分类：(1) 固体合金钻头：由钻头上部的合金头部和下部的连接工具组成，适用于一般钻探作业。
(2) 钻齿钻头：通过转动和下压钻头完成钻孔工作，适用于岩石、地层等硬质材料。
(3) 三翼扩孔钻头：通过转动和提升的方式完成扩孔工作，适用于土层和煤层。
3. 按照工作原理分类：(1) 机械钻头：通过钻头直接对物质进行撞击或切削，完成钻孔工作。
(2) 液压钻头：通过液压系统提供动力，驱动钻头完成钻孔工作。
(3) 钻屑提取钻头：通过钻屑提取系统实时清除孔内钻屑，提高钻孔效率。
二、钻头的主要部件1. 钻头头部：由切削工具、切削齿、耐磨材料等构成，用于与地层或物质接触，完成切削和撞击作用。
2. 钻头连接工具：用于连接钻头和钻杆，传递旋转和下压力。
3. 钻头液压系统：用于提供动力和控制驱动钻头进行旋转和下压。
4. 钻头钻孔控制系统：用于实时监测钻孔情况，调整钻头下压力和旋转速度，确保钻孔效果和安全。
5. 钻头清洁系统：用于清除孔内钻屑，保持良好的钻孔环境。
三、钻头的选择与使用1. 根据工程和物质特性选择合适的钻头类型和规格。
2. 根据地层和孔深选择合适的钻头结构和工作原理。
3. 在使用过程中，注意保持钻头清洁，及时更换磨损严重的部件。
4. 在使用过程中，注意及时调整钻孔控制系统，保持稳定的钻孔效果。
四、钻头的保养和维护1. 定期检查和清洁钻头的各个部件，保持良好的工作状态。
2. 注意保护切削工具和切削齿，防止磨损和损坏。
3. 定期更换钻头的磨损部件，确保钻头的正常使用寿命。
4. 注意保护钻头连接工具，防止断裂和脱落。
五、钻头的安全使用1. 在使用钻头时，注意个人安全防护，包括头部、眼睛、手部等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
PDC钻头的正确使用
由于金刚石抗冲击性能差（脆性大），因此上下钻 台不能碰撞硬物，井下不得有落物，井底有落物时 应起钻，严禁顿钻和溜钻。 下钻遇阻严禁强行下压，应接方钻杆开泵冲划，但 不超过 30 米大段划眼。在下钻到最后两单根时， 接方钻杆冲划到井底并开大排量循环，将井底循环 干净。然后，用小钻压，低转速钻进0.5米，进行 井底造型。
金刚石钻头
4).金刚石钻头的破岩机理：概括地讲，金刚石钻头 以磨削（研磨）方式破碎岩石，类似于砂轮磨削 金属的过程。 对塑性地层，以“犁削”作用为主； 对脆性地层，以压碎、剪切作用为主； 对坚硬地层，以刻划、微切削作用为主。
5).金刚石钻头的正确使用 适用于硬、研磨性地层，涡轮钻井，深井钻井， 取心作业。寿命长，进尺高。 钻头下井前，井底打捞干净，确保没有金属落物。 开始先用小钻压、低转速跑合，然后用合适钻压 和高转速钻进。 采用大排量钻进。
8.取心钻头
取心钻头的功用是环形破碎地层，形成岩心。目前， 常用的有刮刀取心钻头、领眼式硬质合金取心钻头、 硬质合金取心钻头和金刚石取心钻头等。 为了提高岩心收获率，除在下部使用扶正器外，首 先要求取心钻头工作稳定。因此钻头的切削元件要 对称分布，其耐磨性应一致，以免在钻进时发生歪 斜，从而破坏及折断岩心。同时要求钻头底面（井 底）与岩心爪的距离尽可能短些，使岩心形成后很 快就能进入内岩心筒被保护起来，从而避免破坏和 冲蚀。
6.金刚石钻头（Diamond Bit)
金刚石钻头按其使用地层可分为： 普通金刚石钻头、聚晶金刚石复合片钻头（简 称 PDC 钻头）两大类，其中聚晶金刚石复合片 钻头适用于软至中硬地层，而普通金刚石钻头 适用于及坚硬和研磨性高的地层。
金刚石钻头
1).金刚石钻头的结构 金刚石钻头为无活动部件的整体式钻头。由钢体、胎体 （冠部和保径部分）、水眼及水槽、金刚石切削刃等部分 组成。 2).金刚石钻头的应用及优缺点 金刚石为碳在高温高压下形成的结晶体，正四面体晶体结 构。在单位晶胞中，碳原子位于四面体的顶角及中心。每 个碳原子与邻近的四个碳原子形成四个共价键。因共价键 结合力强，故金刚石具有极高的硬度（莫氏硬度10）、抗 压强度（8800MPa）和耐磨性钢的9000倍）。 3).其缺点是： 脆性大，受冲击载荷易碎裂； 具有热敏性，高温下（450℃以上）石墨化。
钻头基础知识
COSL新疆头类型
1.按结构及工作原理分类 刮刀钻头、牙轮钻头、PDC钻头、金刚石钻头 2.按功用分类 全面钻进钻头、取心钻头、扩眼钻头
2.钻头尺寸系列
⑴国产钻头的直径系列，共有15种。 常见： 17-1/2” ,12-1/4” , 8-1/2”, 6” ⑵进口钻头尺寸 进口钻头直径系列非常复杂， 例如美国休斯公司所产钻头从3 3／4″到26″共46 种直径系列。
5.牙轮钻头结构
牙轮钻头由钻头体、牙爪（巴掌）及牙轮轴、牙轮及 牙齿、轴承、储油润滑密封系统、喷嘴等部分组 成。
牙轮钻头在井下工作情况判断
⑴正常情况 当地层岩性无变化时，正常钻压下，转盘转动均 匀，转盘链条无上下跳动；钻时正常无明显变化； 指重表、泵压表指示平稳；刹把无异常感觉。 ⑵轴承损坏 转盘出现周期性蹩跳，钻压小蹩跳轻，钻压大则 蹩跳重；钻速下降，泵压正常而指重表指针有摆 动。
PDC钻头的选择
① 根据钻井方式选择钻头：直井应选择钻速快、寿 命长的钻头；定向井选择造斜或稳斜性能好、适合 于配井底马达的高转速钻头。 ② 根据地层情况选择钻头：包括所钻地层的类型、 硬度、岩性等。 ③ 根据钻井条件选择钻头：如设备能力 ④ 根据钻井参数选择钻头：
PDC钻头冠部轮廓形状有抛物线型、圆形和锥形三种， 其中： ①抛物线型：适用于各种软地层，具有进尺多，机械 钻速高，稳定性好的特点，适合于转盘及井下动力 钻具。 ②圆形：工作面积小，水力集中，清洗较好，有利于 钻穿硬夹层，在转盘钻井中常用。 锥形：吃入性好，稳定性强，适合于转盘及高转速下 动力钻具钻井。
3.工作指标
钻头进尺（米） 钻头工作寿命（小时） 机械钻速（米/小时） 单位进尺成本（元/米）：
4.刮刀钻头的结构
1).上钻头体、下钻头体（分水帽）、刀翼、水眼。 三刀翼的称作三刮刀钻头 两刀翼的称作两刮刀钻头或鱼尾刮刀钻头 四刀翼的称作四刮刀钻头 2).刮刀钻头的应用及特点 刮刀钻头制造工艺简单，成本低； 刮刀钻头适用于低硬度高塑性地层，钻速快，每米钻进成 本低； 刮刀钻头容易磨损成锥形，造成缩径和井斜； 刮刀钻头产生剧烈的扭转振动，破坏钻具和设备； 刮刀钻头目前逐渐被PDC钻头取代。
7. PDC钻头
优点：PDC既具有金刚石的硬度和耐磨性，又具有 碳化钨合金的结构强度和抗冲击能力。 缺点：弱点是热稳定性差，350℃以上加速磨损。 抗冲击能力较差。
PDC钻头的正确使用
PDC钻头适用于软到中硬的大段均质地层，不适 合钻软硬交错地层和砾石层。 与牙轮钻头相比，PDC钻头宜采用低钻压、高转 速钻进，正常钻进时优选钻井参数，钻压30～ 60KN，转速217～117r/min。每钻进250～ 300米，必须进行一次中途短起。 钻头下井前，井底要清洁，无金属落物。新钻头 钻进时，先用小钻压和低转速磨合井底。 PDC钻头属于整体式钻头，无任何活动部件，适 合高转速的涡轮钻井。
⑶牙轮卡死 转盘负荷增大，转盘链条跳动，方钻杆有蹩劲，停 转盘打倒车；钻速下降，指重表指针摆动严重。 ⑷掉牙轮 转盘负荷增大，转盘链条严重跳动，停转盘打倒车； 蹩钻严重；指重表指针来回摆动；钻速明显下降或 无进尺；上提钻具变换方向下探方入有变化，高差 约为一牙轮高度。
⑸牙齿磨（脱）光 转盘负荷减轻；方钻杆无蹩跳；钻速明显下降或 无进尺；指重表指示平稳无摆动；泵压正常。 ⑹钻头泥包 转盘负荷增大有蹩跳现象；钻速下降；上提钻具 有不同程度的挂卡；泵压上升，严重时蹩泵