石油石化职业技能鉴定试题及答案：钻头制造工

石油石化职业技能鉴定试题及答案：钻头制造工一、单项选择题（每题2分，共30分）1.制造整体式高速钢钻头时，常用的材料牌号是（）A.Q235B.45钢C.W18Cr4VD.65Mn答案：C2.钻头螺旋槽的主要作用是（）A.提高刚性B.排屑和容屑C.增加强度D.便于刃磨答案：B3.钻头热处理淬火后，通常需要进行（）A.一次回火B.二次回火C.三次回火D.不需要回火答案：C（高速钢需三次回火以消除残余奥氏体）4.标准麻花钻的顶角（2φ）通常为（）A.90°B.118°C.135°D.150°答案：B5.钻头刃磨时，若后角过大，最可能导致的问题是（）A.切削刃易磨损B.钻头刚性不足C.孔壁粗糙D.钻头易折断答案：D（后角过大削弱刃口强度）6.检测钻头直径时，常用的量具是（）A.游标卡尺B.千分尺C.塞规D.以上均是答案：D（根据精度要求选择）7.硬质合金钻头的焊接工艺中，常用的钎料是（）A.铜基钎料B.银基钎料C.镍基钎料D.铅基钎料答案：B（银基钎料高温强度高）8.钻头螺旋角（β）增大时，对切削的影响是（）A.排屑更困难B.切削刃更锋利C.钻头刚性增强D.轴向力增大答案：B（螺旋角大，前角增大，刃口锋利）9.高速钢钻头淬火加热时，若温度过高会导致（）A.硬度不足B.晶粒粗大C.残余奥氏体减少D.回火稳定性提高答案：B（过热导致晶粒粗大）10.钻头刃带的主要作用是（）A.切削金属B.导向和修光孔壁C.增加容屑空间D.提高刚性答案：B11.制造直径20mm的标准麻花钻，其柄部形式通常为（）A.直柄B.莫氏锥柄C.三角柄D.方柄答案：B（直径＞13mm常用锥柄）12.钻头表面涂层（如TiN）的主要目的是（）A.美观B.提高耐磨性C.降低成本D.增加韧性答案：B13.钻头刃磨时，若两主切削刃长度不等，会导致（）A.孔扩大B.孔偏斜C.切削力减小D.排屑不畅答案：A（两刃不等长，切削直径不一致）14.高速钢的主要合金元素不包括（）A.W（钨）B.Cr（铬）C.C（碳）D.Al（铝）答案：D15.钻头寿命试验中，判定失效的主要依据是（）A.钻头直径减小0.1mmB.后刀面磨损量达0.30.5mmC.螺旋槽变形D.柄部出现裂纹答案：B二、多项选择题（每题3分，共30分）1.高速钢钻头的主要性能要求包括（）A.高硬度B.良好的红硬性C.高韧性D.耐腐蚀性答案：ABC2.钻头制造中，常用的加工工艺有（）A.轧制螺旋槽B.铣削刃带C.热处理D.表面涂层答案：ABCD3.影响钻头切削性能的几何参数有（）A.顶角B.螺旋角C.前角D.后角答案：ABCD4.钻头热处理工艺包括（）A.预热B.淬火C.回火D.正火答案：ABC5.硬质合金钻头的常见结构形式有（）A.整体式B.焊接式C.可转位式D.镶嵌式答案：BCD（整体式硬质合金钻头多用于小直径）6.钻头刃磨质量的检测项目包括（）A.两主切削刃长度差B.顶角对称性C.后角均匀性D.柄部圆度答案：ABC7.钻头材料选择需考虑的因素有（）A.加工材料硬度B.切削速度C.成本D.制造工艺性答案：ABCD8.钻头螺旋槽加工误差可能导致的问题有（）A.排屑不畅B.切削力波动C.钻头刚性降低D.刃口不锋利答案：ABD9.钻头表面裂纹的产生原因可能是（）A.淬火冷却过快B.回火不充分C.磨削进给量过大D.材料成分偏析答案：ABCD10.提高钻头寿命的措施包括（）A.优化几何参数B.采用表面涂层C.改进热处理工艺D.增大螺旋角答案：ABC（螺旋角过大会降低刚性）三、填空题（每题2分，共20分）1.高速钢的含碳量一般为________%（质量分数）。答案：0.70.92.标准麻花钻的横刃斜角（ψ）通常为________°。答案：50553.钻头淬火加热时，高速钢的奥氏体化温度范围是________℃。答案：127012804.硬质合金的主要成分是碳化钨（WC）和________（粘结相）。答案：钴（Co）5.钻头刃带的宽度一般为________mm（直径φ1020mm钻头）。答案：0.81.26.钻头表面粗糙度要求：切削刃部分Ra≤________μm。答案：0.87.钻头寿命试验时，通常以________的磨损量作为判定依据。答案：后刀面（VB）8.制造直柄钻头时，柄部与工作部分的同轴度公差为________mm。答案：0.039.钻头螺旋角（β）的常用范围是________°（普通钢件加工）。答案：253010.高速钢钻头回火后的硬度一般为________HRC。答案：6366四、简答题（每题6分，共30分）1.简述高速钢钻头热处理的关键步骤及作用。答案：关键步骤：①预热（800850℃）：减少热应力，防止变形开裂；②奥氏体化（12701280℃）：使碳和合金元素充分溶解，形成均匀奥氏体；③淬火（油冷或空冷）：获得高硬度马氏体；④三次回火（550570℃）：消除残余奥氏体，稳定组织，提高红硬性。2.分析麻花钻横刃的缺点及改进措施。答案：缺点：横刃前角为负（54°~60°），切削时挤压严重，轴向力大；横刃长度较长时定心差。改进措施：①修磨横刃（缩短长度，增大前角）；②采用“十字刃”或“分屑槽”设计；③优化顶角角度，减小横刃参与切削的比例。3.简述钻头螺旋槽的加工方法及各自特点。答案：加工方法：①轧制（热轧或冷轧）：效率高，表面质量好，适用于大批量生产；②铣削（用成形铣刀）：精度高，适合小批量或特殊槽形；③磨削（用砂轮成形磨削）：加工精度最高，用于高精度钻头。4.说明钻头刃磨时“两刃对称”的重要性及检测方法。答案：重要性：两主切削刃长度和角度不对称会导致钻孔直径扩大、孔壁粗糙、钻头偏摆甚至折断。检测方法：①用角度规测量两刃顶角是否一致；②将钻头立放于平板，观察两刃与平板接触点的对称性；③用投影仪测量刃长差（应≤0.05mm）。5.列举钻头常见的失效形式及主要原因。答案：失效形式及原因：①后刀面磨损（主要原因：切削温度高，材料耐磨性不足）；②崩刃（刃口强度低，如后角过大或材料韧性差）；③折断（钻头刚性不足，或切削参数过大）；④热磨损（红硬性不足，如热处理工艺不当）。五、应用题（共40分）题1（15分）：某厂生产φ12mm高速钢麻花钻，用户反馈钻孔时出现“孔径超差（比公称尺寸大0.15mm）”问题。请分析可能的原因，并提出改进措施。答案：可能原因：（1）钻头两主切削刃长度不一致（刃长差过大），导致切削直径增大；（2）钻头顶角不对称（一侧顶角偏大），使单侧切削量增加；（3）刃带磨损严重（刃带宽度不足或材料耐磨性差），失去导向作用；（4）钻头与主轴同轴度超差（柄部加工精度低或装夹不紧）；（5）切削参数不当（如进给量过大，导致钻头偏摆）。改进措施：（1）优化刃磨工艺，控制两刃长度差≤0.03mm；（2）检测顶角对称性（允许偏差±2°），调整刃磨角度；（3）增加刃带宽度（φ12mm钻头刃带宽度建议1.01.2mm），或采用表面涂层提高耐磨性；（4）提高柄部加工精度（同轴度≤0.02mm），确保装夹牢固；（5）调整切削参数（如降低进给量至0.10.15mm/r）。题2（15分）：设计一款用于加工45钢（硬度200220HB）的φ20mm高速钢麻花钻，需确定以下参数并说明依据：（1）顶角（2φ）；（2）螺旋角（β）；（3）后角（αo）；（4）横刃长度（bψ）。答案：（1）顶角（2φ）：选择118°（标准值），此角度在45钢（中碳钢）加工时，切削刃强度与锋利性平衡较好，轴向力适中。（2）螺旋角（β）：选择28°（常用范围2530°），45钢切屑较韧，较大螺旋角（＞25°）可改善排屑，同时避免因螺旋角过大（＞35°）导致钻头刚性下降。（3）后角（αo）：外缘处后角选择10°（直径φ20mm钻头后角范围812°），后角过小（＜8°）切削刃易磨损，过大（＞12°）会削弱刃口强度，易崩刃。（4）横刃长度（bψ）：控制在0.30.5mm（约为钻头直径的1.5%2.5%），缩短横刃可减小轴向力（横刃前角为负，原长约为直径的3%5%），提高定心精度。题3（10分）：某批次钻头热处理后硬度不足（仅58HRC，目标6366HRC），请分析可能的热处理工艺问题，并提出解决措施。答案：可能的工艺问题：（1）淬火温度偏低（未达到12701280℃），碳及合金元素未充分溶解，奥氏体中合金含量不足；（2）淬火冷却速度不够（油冷时油温过高或油量不足），导致部分奥氏体未转变为马氏体；（3）回火温度过高（超过570℃）或回火时间过长，导致二次硬化效果减弱；（4）原材料成分偏差（如钨、铬含