石油石化職業(yè)技能鑒定試題及答案：鉆頭制造工一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.制造整體式高速鋼鉆頭時(shí)，常用的材料牌號是（）A.Q235B.45鋼C.W18Cr4VD.65Mn答案：C2.鉆頭螺旋槽的主要作用是（）A.提高剛性B.排屑和容屑C.增加強(qiáng)度D.便于刃磨答案：B3.鉆頭熱處理淬火后，通常需要進(jìn)行（）A.一次回火B(yǎng).二次回火C.三次回火D.不需要回火答案：C（高速鋼需三次回火以消除殘余奧氏體）4.標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的頂角（2φ）通常為（）A.90°B.118°C.135°D.150°答案：B5.鉆頭刃磨時(shí)，若后角過大，最可能導(dǎo)致的問題是（）A.切削刃易磨損B.鉆頭剛性不足C.孔壁粗糙D.鉆頭易折斷答案：D（后角過大削弱刃口強(qiáng)度）6.檢測鉆頭直徑時(shí)，常用的量具是（）A.游標(biāo)卡尺B.千分尺C.塞規(guī)D.以上均是答案：D（根據(jù)精度要求選擇）7.硬質(zhì)合金鉆頭的焊接工藝中，常用的釬料是（）A.銅基釬料B.銀基釬料C.鎳基釬料D.鉛基釬料答案：B（銀基釬料高溫強(qiáng)度高）8.鉆頭螺旋角（β）增大時(shí)，對切削的影響是（）A.排屑更困難B.切削刃更鋒利C.鉆頭剛性增強(qiáng)D.軸向力增大答案：B（螺旋角大，前角增大，刃口鋒利）9.高速鋼鉆頭淬火加熱時(shí)，若溫度過高會導(dǎo)致（）A.硬度不足B.晶粒粗大C.殘余奧氏體減少D.回火穩(wěn)定性提高答案：B（過熱導(dǎo)致晶粒粗大）10.鉆頭刃帶的主要作用是（）A.切削金屬B.導(dǎo)向和修光孔壁C.增加容屑空間D.提高剛性答案：B11.制造直徑20mm的標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆，其柄部形式通常為（）A.直柄B.莫氏錐柄C.三角柄D.方柄答案：B（直徑＞13mm常用錐柄）12.鉆頭表面涂層（如TiN）的主要目的是（）A.美觀B.提高耐磨性C.降低成本D.增加韌性答案：B13.鉆頭刃磨時(shí)，若兩主切削刃長度不等，會導(dǎo)致（）A.孔擴(kuò)大B.孔偏斜C.切削力減小D.排屑不暢答案：A（兩刃不等長，切削直徑不一致）14.高速鋼的主要合金元素不包括（）A.W（鎢）B.Cr（鉻）C.C（碳）D.Al（鋁）答案：D15.鉆頭壽命試驗(yàn)中，判定失效的主要依據(jù)是（）A.鉆頭直徑減小0.1mmB.后刀面磨損量達(dá)0.30.5mmC.螺旋槽變形D.柄部出現(xiàn)裂紋答案：B二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共30分）1.高速鋼鉆頭的主要性能要求包括（）A.高硬度B.良好的紅硬性C.高韌性D.耐腐蝕性答案：ABC2.鉆頭制造中，常用的加工工藝有（）A.軋制螺旋槽B.銑削刃帶C.熱處理D.表面涂層答案：ABCD3.影響鉆頭切削性能的幾何參數(shù)有（）A.頂角B.螺旋角C.前角D.后角答案：ABCD4.鉆頭熱處理工藝包括（）A.預(yù)熱B.淬火C.回火D.正火答案：ABC5.硬質(zhì)合金鉆頭的常見結(jié)構(gòu)形式有（）A.整體式B.焊接式C.可轉(zhuǎn)位式D.鑲嵌式答案：BCD（整體式硬質(zhì)合金鉆頭多用于小直徑）6.鉆頭刃磨質(zhì)量的檢測項(xiàng)目包括（）A.兩主切削刃長度差B.頂角對稱性C.后角均勻性D.柄部圓度答案：ABC7.鉆頭材料選擇需考慮的因素有（）A.加工材料硬度B.切削速度C.成本D.制造工藝性答案：ABCD8.鉆頭螺旋槽加工誤差可能導(dǎo)致的問題有（）A.排屑不暢B.切削力波動C.鉆頭剛性降低D.刃口不鋒利答案：ABD9.鉆頭表面裂紋的產(chǎn)生原因可能是（）A.淬火冷卻過快B.回火不充分C.磨削進(jìn)給量過大D.材料成分偏析答案：ABCD10.提高鉆頭壽命的措施包括（）A.優(yōu)化幾何參數(shù)B.采用表面涂層C.改進(jìn)熱處理工藝D.增大螺旋角答案：ABC（螺旋角過大會降低剛性）三、填空題（每題2分，共20分）1.高速鋼的含碳量一般為________%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。答案：0.70.92.標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的橫刃斜角（ψ）通常為________°。答案：50553.鉆頭淬火加熱時(shí)，高速鋼的奧氏體化溫度范圍是________℃。答案：127012804.硬質(zhì)合金的主要成分是碳化鎢（WC）和________（粘結(jié)相）。答案：鈷（Co）5.鉆頭刃帶的寬度一般為________mm（直徑φ1020mm鉆頭）。答案：0.81.26.鉆頭表面粗糙度要求：切削刃部分Ra≤________μm。答案：0.87.鉆頭壽命試驗(yàn)時(shí)，通常以________的磨損量作為判定依據(jù)。答案：后刀面（VB）8.制造直柄鉆頭時(shí)，柄部與工作部分的同軸度公差為________mm。答案：0.039.鉆頭螺旋角（β）的常用范圍是________°（普通鋼件加工）。答案：253010.高速鋼鉆頭回火后的硬度一般為________HRC。答案：6366四、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述高速鋼鉆頭熱處理的關(guān)鍵步驟及作用。答案：關(guān)鍵步驟：①預(yù)熱（800850℃）：減少熱應(yīng)力，防止變形開裂；②奧氏體化（12701280℃）：使碳和合金元素充分溶解，形成均勻奧氏體；③淬火（油冷或空冷）：獲得高硬度馬氏體；④三次回火（550570℃）：消除殘余奧氏體，穩(wěn)定組織，提高紅硬性。2.分析麻花鉆橫刃的缺點(diǎn)及改進(jìn)措施。答案：缺點(diǎn)：橫刃前角為負(fù)（54°~60°），切削時(shí)擠壓嚴(yán)重，軸向力大；橫刃長度較長時(shí)定心差。改進(jìn)措施：①修磨橫刃（縮短長度，增大前角）；②采用“十字刃”或“分屑槽”設(shè)計(jì)；③優(yōu)化頂角角度，減小橫刃參與切削的比例。3.簡述鉆頭螺旋槽的加工方法及各自特點(diǎn)。答案：加工方法：①軋制（熱軋或冷軋）：效率高，表面質(zhì)量好，適用于大批量生產(chǎn)；②銑削（用成形銑刀）：精度高，適合小批量或特殊槽形；③磨削（用砂輪成形磨削）：加工精度最高，用于高精度鉆頭。4.說明鉆頭刃磨時(shí)“兩刃對稱”的重要性及檢測方法。答案：重要性：兩主切削刃長度和角度不對稱會導(dǎo)致鉆孔直徑擴(kuò)大、孔壁粗糙、鉆頭偏擺甚至折斷。檢測方法：①用角度規(guī)測量兩刃頂角是否一致；②將鉆頭立放于平板，觀察兩刃與平板接觸點(diǎn)的對稱性；③用投影儀測量刃長差（應(yīng)≤0.05mm）。5.列舉鉆頭常見的失效形式及主要原因。答案：失效形式及原因：①后刀面磨損（主要原因：切削溫度高，材料耐磨性不足）；②崩刃（刃口強(qiáng)度低，如后角過大或材料韌性差）；③折斷（鉆頭剛性不足，或切削參數(shù)過大）；④熱磨損（紅硬性不足，如熱處理工藝不當(dāng)）。五、應(yīng)用題（共40分）題1（15分）：某廠生產(chǎn)φ12mm高速鋼麻花鉆，用戶反饋鉆孔時(shí)出現(xiàn)“孔徑超差（比公稱尺寸大0.15mm）”問題。請分析可能的原因，并提出改進(jìn)措施。答案：可能原因：（1）鉆頭兩主切削刃長度不一致（刃長差過大），導(dǎo)致切削直徑增大；（2）鉆頭頂角不對稱（一側(cè)頂角偏大），使單側(cè)切削量增加；（3）刃帶磨損嚴(yán)重（刃帶寬度不足或材料耐磨性差），失去導(dǎo)向作用；（4）鉆頭與主軸同軸度超差（柄部加工精度低或裝夾不緊）；（5）切削參數(shù)不當(dāng)（如進(jìn)給量過大，導(dǎo)致鉆頭偏擺）。改進(jìn)措施：（1）優(yōu)化刃磨工藝，控制兩刃長度差≤0.03mm；（2）檢測頂角對稱性（允許偏差±2°），調(diào)整刃磨角度；（3）增加刃帶寬度（φ12mm鉆頭刃帶寬度建議1.01.2mm），或采用表面涂層提高耐磨性；（4）提高柄部加工精度（同軸度≤0.02mm），確保裝夾牢固；（5）調(diào)整切削參數(shù)（如降低進(jìn)給量至0.10.15mm/r）。題2（15分）：設(shè)計(jì)一款用于加工45鋼（硬度200220HB）的φ20mm高速鋼麻花鉆，需確定以下參數(shù)并說明依據(jù)：（1）頂角（2φ）；（2）螺旋角（β）；（3）后角（αo）；（4）橫刃長度（bψ）。答案：（1）頂角（2φ）：選擇118°（標(biāo)準(zhǔn)值），此角度在45鋼（中碳鋼）加工時(shí)，切削刃強(qiáng)度與鋒利性平衡較好，軸向力適中。（2）螺旋角（β）：選擇28°（常用范圍2530°），45鋼切屑較韌，較大螺旋角（＞25°）可改善排屑，同時(shí)避免因螺旋角過大（＞35°）導(dǎo)致鉆頭剛性下降。（3）后角（αo）：外緣處后角選擇10°（直徑φ20mm鉆頭后角范圍812°），后角過?。ǎ?°）切削刃易磨損，過大（＞12°）會削弱刃口強(qiáng)度，易崩刃。（4）橫刃長度（bψ）：控制在0.30.5mm（約為鉆頭直徑的1.5%2.5%），縮短橫刃可減小軸向力（橫刃前角為負(fù)，原長約為直徑的3%5%），提高定心精度。題3（10分）：某批次鉆頭熱處理后硬度不足（僅58HRC，目標(biāo)6366HRC），請分析可能的熱處理工藝問題，并提出解決措施。答案：可能的工藝問題：（1）淬火溫度偏低（未達(dá)到12701280℃），碳及合金元素未充分溶解，奧氏體中合金含量不足；（2）淬火冷卻速度不夠（油冷時(shí)油溫過高或油量不足），導(dǎo)致部分奧氏體未轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體；（3）回火溫度過高（超過570℃）或回火時(shí)間過長，導(dǎo)致二次硬化效果減弱；（4）原材料成分偏差（如鎢、鉻含