第六章 钻孔、锪孔、铰孔
第一节 基本概念
用钻头在材料上加工孔，这一操作叫做钻孔；用锪钻把已有的孔扩大和在孔的端面或边缘上加工成各种形状的浅孔，叫做锪孔；为了提高孔的表面光洁度，用铰刀对孔进行精加工，叫做铰孔。
钻孔在机器制造业中是一项很普遍而又重要的操作。
在钻床上钻孔时，工件固定不动，为什么用钻头能从工件材料中钻出孔来呢？当我们在实践中仔细地观察，就会发现这是由于钻头在做两种运动所形成的（如图6—1）。
1．切削运动（主运动）——钻头围绕本身轴线作旋转运动，起切削作用。
2．进刀运动（辅助运动）——钻头对着工件作直线前进运动。
由于这两种运动是同时连续进行的，因而，钻头上每一点的工作轨迹呈螺旋线。我们看到钻出的切屑成螺旋形的原因就在这里。
第二节 钻 头
钻头由碳素工具钢或高速钢制成，并经淬火处理。钻头的种类较多，大致可分为扁钻和麻花钻。
扁钻（如图6—2）的切削部分呈三角形，形状比较简单，因而可用工具钢自行锻造。但由于它的导向作用差，钻深孔时不能自动排屑，刃磨后直径改变，所以应用不多。下面主要介绍应用较普遍的麻花钻。
1．麻花钻的构造：麻花钻（如图6—3）分为直柄与锥柄两种（直径小于12毫米的钻头，尾部是圆柱形；直径大于12毫米的钻头，尾部一般是圆锥形，用莫氏锥度），它由下面三部分组成：
（1）尾部——起传递动力和夹持定心作用。
（2）颈部——它是制造钻头时磨削钻头外圆的退刀槽。上面标注钻头的材料、规格和标号。
（3）工作部分——包括钻头的切削和导向两个部分
切削部分包括横刃、两个主切削刃和两个后面，起主要切削作用；
导向部分在钻孔时起着引导钻头垂直钻进和修光孔壁的作用。导向部分由四个部分组成：
1）螺旋槽。它是正确形成切削刃和前角，并起着排屑和输送冷却液的作用。
2）刃带和齿背。在钻头的外表面，沿螺旋槽高出约0.5~1毫米的窄带，叫做刃带，刃带上面起副切削作用的是副切削刃。切削时，它与孔壁相接触，起着修光孔壁和引导钻头不致偏斜的作用。在钻头表面上低于刃带的部分叫齿背。有刃带齿背之分的钻头可减少钻头与孔壁的摩擦。
6．4 钻孔、扩孔、锪孔加工工艺编程
6．4．1 实体上钻孔加工
用钻头在实体材料上加工孔的方法，称为钻孔。钻削时，工件固定，钻头安装在主轴上做旋转运动(主运动)，钻头沿轴线方向移动(进给运动)。在实体上钻孔刀具有普通麻花钻、可转位浅孔钻及扁钻等。
1．实体上钻孔加工刀具
⑴麻花钻
麻花钻是一种使用量很大的孔加工刀具。钻头主要用来钻孔，也可用来扩孔。
麻花钻如图6-4-1(a)所示，柄部用于装夹钻头和传递扭矩,工作部分进行切削和导向。
①柄部:
根据柄部不同，麻花钻有莫氏锥柄和圆柱柄两种。直径为0.1～20㎜的麻花钻多为圆柱柄，可装在钻夹头刀柄上(如图6-4-1a所示)。直径为8～80 mm 的麻花钻多为莫氏锥柄，可直接装在带有莫氏锥孔的刀柄内，刀具长度不能调节(如图6-4-1b所示)。中等尺寸麻花钻两种形式均可选用。
②工作部分
图6-4-1麻花钻 工作部分又分为导向部分及切削部分。
导向部分:麻花钻导向部分起导向、修光、排屑和输送切削液作用，也是切削部分的后备。
切削部分: 如图6-4-1d所示：麻花钻的切削部分有两个主切削刃、两个副切削刃和一个横刃。两个螺旋槽是切屑流经的表面，为前刀面；与孔底相对的端部两曲面为主后刀面；与孔壁相对的两条刃带为副后刀面。
为了提高麻花钻钻头刚性，应尽量选用较短的钻头，但麻花钻的工作部分应大于孔深，以便排屑和输送切削液。
2．钻引正孔刀具
在加工中心上钻孔，因无夹具钻模导向，受两切削刃上切削力不对称的影响，容易引起钻孔偏斜，因此一般钻深控制在直径的5倍左右之内。
一般在用麻花钻钻削前，要先用中心钻，或刚性好的短钻头，打引正孔，用以准确确定孔中心的起始位置，并引正钻头，保证Z向切削的正确性。
如图6-4-2所示刀具为常用于钻削引正孔的刀具，图6-4-2a是中心孔钻头，图6-4-2b刀尖角为一定角度的点钻，图6-4-2c是球头铣刀，球头面上具有延伸到中心的切削刃。
钻孔描述
一、杂填土：杂色，松散，大孔隙，上部为砼地坪，含较多的碎石。
二、淤泥质粉质粘土：灰色~灰黑色，流塑，部分夹有机质；无摇振反应，稍有光滑，干强度低，韧性低，有腐味
三、粘土：灰黄色，可塑，无摇振反应、光滑，干强度高，韧性高，局部分布。
四、粘土：灰黄~褐黄色，硬塑，含少量的铁，锰质结核，可塑，无摇振反应，光滑，干强度高，韧性高。
五、粉质粘土：青灰色，软~可塑状，为后期沉积，摇振反应无，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。
六、粉质粘土：灰黄~褐黄色，硬塑，含青灰色粘土团块无摇振反应，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。
七、粉质粘土：灰黄~褐黄色，可塑，无摇振反应，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。
八、粉质粘土：灰黄色，可塑，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。局部含团块状密实粉土。
九、粉质粘土：灰黄~褐黄色，钙质结核，硬塑，无摇振反应，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。
十、粉质粘土：灰黄~灰色，软~可塑，粉粒含量高，无摇振反应，稍有光滑，干强中等，韧性中等。
十一、粉质粘土：上部浅灰色，中下部褐黄色，硬塑，含少量铁锰质结核，无摇振反应，切面光滑，干强度高，韧性高。
十二、粉质粘土夹粉土：灰黄~青灰色，可塑，含少量云母片，无摇振反应，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。
十三、粉砂：黄色，含云母片，中密。主要由石英等矿物组成，饱和状态。
十四、粉砂：上部灰黄色，底部浅灰色，含云母片，饱和状态，密实。
十五、粉质粘土夹粉土：灰黄色，软~可塑，无摇振反应，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。局部夹薄层粉土。
十六、粉土：灰黄，含云母片，很湿，稍密。摇振反应中等，无光泽反应，干强度低，韧性低。
十七、粉砂：灰黄，含云母片，饱和，密实，主要成分由长石、石英、云母等组成，磨园度好、分、选性好。
十八、粉土：浅灰色，含云母片，摇振反应中等，无泽反应，干强度低，韧性低。
钻孔桩施工工艺
钻孔桩施工工艺
钻孔前的准备工作
钻孔前的准备工作主要包括桩位放样，整理平整场地，布设施工便道，设置供电及供水系统，制作和埋设护筒，制作钻孔架，泥浆的制备和准备钻孔机具等。
§3.2.1-1 场地整理
施工前，施工场地按不同情况进行处理。对于处在水中的钻孔桩基础都必须搭设施工平台，桩基处在旱地时，清除杂物后夯压密实即可。
§3.2.1-2 本标段钻孔桩均使用钢护筒，采用3mm-5mm钢板制作。为保证其刚度，防止变形，在护筒上、下端和中部外侧各焊一道加劲肋。本合同段的钻孔桩直径为ф120cm和100cm。根据钻孔桩直径，我们所做的护筒直径为145cm和125cm。护筒埋设时，其轴线对准测量所标出的桩位中心，护筒周围和护筒底接触紧密，保证其位置偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。
§3.2.1-3 泥浆的谱?nbsp
制浆前，先把粘土尽量打碎，使其在搅拌中容易成浆，缩短成浆时间，提高泥浆质量。制浆时，可将打碎的粘土直接投入护筒内，使用冲击锥冲击制浆，待粘土已冲搅成泥浆时，即可进行钻孔。多余的泥浆用管子导入钻孔外泥浆池贮存，以便随时补充孔内泥浆。
§3.2.1-4 钻机就位
埋设好护筒后，即可进行钻机就位，本标段使用的钻机为卷扬机牵引式冲击钻和冲抓钻。就位时，只要使钻锥中心对准测量放样时所测设的桩位即可，其对中误差不得大于5cm。
§3.2.2 钻孔工艺
§3.2.2-1 冲击钻钻孔工艺
A. 开钻前应注意的事项
开钻前，在护筒内多加一些粘土。地表土层松疏时，还要混和加入一定数量的小片石，然后注入泥浆和清水，借助钻头的冲击把泥膏、石块挤向孔壁，以加固护筒角。为防止冲击振动使邻孔坍塌或影响邻孔已灌注砼的凝固，必须等邻孔砼灌注完毕并达到一定的强度后方可开始钻孔。
冲击钻孔时宜用小冲程，当孔底在护筒脚下3-4m后，可根据实际情况适当加大冲程。
在钻孔桩上部淤泥段，考虑采用冲抓钻：一方面可防止坍孔，另一方面可以适当加快施工进度。
