牙轮钻头在井底工作时，钻头整体围绕钻头轴线旋转称之为公转，三个牙轮则依其自己的轴线在井底滚动称之为自转。钻头承受的钻压通过牙齿作用在岩石上，使岩石*碎（压碎作用）。 牙轮在滚动过程中，以单齿、双齿交替接触井底，牙轮中心的位置忽高忽低，使钻头产生纵向振动。这种纵向振动使钻柱不断压缩与伸张，下部钻柱把这种周期性变化的弹性变形能通过牙齿转化为对地层的冲击作用力用以*碎岩石。这种冲击、压碎作用是牙轮钻头*碎岩石的主要方式。
回转速度对钻头的影响
在一定范围内，牙轮钻机的穿孔速度随钻具回转速度的增加而增加，但转速过大，不但使孔底排渣困难，1产生岩石二次*碎，而且会产生强烈震动，影响钻头寿命。钻头的转速必须保证牙轮的牙齿与岩石有足够的接触时间，以达到岩石的有效容积*碎，在硬岩中，随着转速的增加，冲击载荷增加，使牙轮牙齿及轴承磨损显著增加，因此，采用高转速是受到限制的。但岩石较软时，通常采用高转速，低轴压的工作状态。
刀具夹持后钻尖处径向圆跳动应在0.02mm以内，对于工件旋转的加工方式，工件旋转中心与刀具中心线的偏差应在0.02mm以内4.刀具夹持悬伸局部应尽可能地短，以增强其安装刚性。要合理选用切削液，有效地减小钻削中的摩擦和改善散热条件。钻孔一般作为粗加工，切削液的主要作用是提高钻头寿命，牙轮钻机，也就是冷却性能要好，通常采用乳化油水溶液，其热容量大，导热系数较高，具有良好的冷却性能。如果钻孔粗糙度和精度有所要求，那么应采用以润滑为主的切削油，如加工铝合金工件时则采用机油与煤油的混合油为宜。要想取得理想的切削效果和较高的生产效率必需做到1.按不同的被加工资料选用合适的钻削刀具。2.加工设备系统刚性较好，主轴有足够的功率，工件夹持牢固可靠。≤0.025.采用外冷却方式时，冷却液必须充分。
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