公元前2世紀(jì),中國(guó)已有用人力并借助竹弓彈力使錐形鉆頭沖擊地層而鉆進(jìn)的原始沖擊式鉆機(jī)，后曾在中國(guó)農(nóng)村中長(zhǎng)期使用。直至20世紀(jì)50年代，才從國(guó)外引進(jìn)鋼絲繩沖擊式鉆機(jī)，60年代初開(kāi)始發(fā)展大、小鍋錐、沖抓錐等簡(jiǎn)易水井鉆機(jī)。1966年前后開(kāi)始研制正循環(huán)轉(zhuǎn)盤(pán)式鉆機(jī)，1974年前后研制成功反循環(huán)轉(zhuǎn)盤(pán)式鉆機(jī)和復(fù)合式鉆機(jī)，70年代末創(chuàng)制了潛孔振動(dòng)回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)。歐美各國(guó)在19世紀(jì)主要使用鋼絲繩沖擊式鉆機(jī)，19世紀(jì)60年代，法國(guó)首先使用轉(zhuǎn)盤(pán)回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，以后傳入美國(guó)并得到迅速發(fā)展。20世紀(jì)50年代，開(kāi)始發(fā)展反循環(huán)轉(zhuǎn)盤(pán)回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，以后又出現(xiàn)了用壓縮空氣代替泥漿作為洗井介質(zhì)的轉(zhuǎn)盤(pán)回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，至70年代發(fā)展了液壓動(dòng)力頭回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)。
有的轉(zhuǎn)盤(pán)式鉆機(jī)同時(shí)備有泥漿泵和空氣壓縮機(jī)，可根據(jù)情況選用不同的洗井方式。
液壓動(dòng)力頭式鉆機(jī) 回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)的一種。由液壓馬達(dá)通過(guò)減速器驅(qū)動(dòng)，并以沿塔架上下移動(dòng)的動(dòng)力頭代替轉(zhuǎn)盤(pán)式鉆機(jī)上的轉(zhuǎn)盤(pán)和水，驅(qū)動(dòng)鉆桿和鉆頭旋轉(zhuǎn)切削巖層?？捎弥睆竭_(dá)1米的大型鉆頭鉆鑿大口徑水井,其特點(diǎn)是鉆進(jìn)速度快，鉆具的裝卸和下井管較簡(jiǎn)便，接長(zhǎng)鉆桿時(shí)無(wú)需提升鉆具，簡(jiǎn)免了卷?yè)P(yáng)機(jī)、提升滑車、轉(zhuǎn)盤(pán)、水、方鉆桿等一系列部件。潛孔振動(dòng)回轉(zhuǎn)式鉆機(jī) 是以振動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相結(jié)合的方式鉆進(jìn)巖層的一種回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)。鉆具由鉆頭、振動(dòng)器、消振器和導(dǎo)向筒等組成(圖3)。振動(dòng)器產(chǎn)生的激振力使整個(gè)鉆具作錐擺運(yùn)動(dòng)。鉆頭通過(guò)摩擦圈套裝在振動(dòng)器外殼的外面，一方面隨振動(dòng)器作頻率約為1000轉(zhuǎn)/分、振幅約9毫米的水平圓周振動(dòng)；另一方面又繞振動(dòng)器軸線作3～12轉(zhuǎn)/分的低速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以破碎巖層，而鉆桿則不轉(zhuǎn)，并借消振器避免將振動(dòng)傳給鉆桿。采用壓縮空氣反循環(huán)方式洗井，使巖屑通過(guò)位于振動(dòng)器中心的導(dǎo)管和鉆桿內(nèi)腔排出井外。這種鉆機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，鉆進(jìn)效率高。井孔直徑為600毫米左右,鉆進(jìn)深度可達(dá)150米。
一、鉆床設(shè)備
常用的鉆床設(shè)備有臺(tái)式鉆床、立式鉆床和搖臂鉆床三種，手電鉆也是常用的鉆孔工具。
⒈臺(tái)式鉆床
簡(jiǎn)稱臺(tái)鉆，是一種在工作臺(tái)上作用的小型鉆床，普遍做法就是在原有的搖臂式鉆床上進(jìn)行改裝，利用液壓阻尼器來(lái)控制鉆頭的進(jìn)給速度。
普通臺(tái)鉆改自動(dòng)
普通臺(tái)鉆改自動(dòng)
由于加工的孔徑較小，故臺(tái)鉆的主軸轉(zhuǎn)速一般較高，轉(zhuǎn)速可高達(dá)近萬(wàn)轉(zhuǎn)/分，亦在400轉(zhuǎn)/分左右。主軸的轉(zhuǎn)速可用改變?nèi)悄z帶在帶輪上的位置來(lái)調(diào)節(jié)。臺(tái)鉆的主軸進(jìn)給由轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)給手柄實(shí)現(xiàn)。在進(jìn)行鉆孔前，需根據(jù)工件高低調(diào)整好工作臺(tái)與主軸架間的距離，并鎖緊固定（結(jié)合掛圖與實(shí)物講解示范）。臺(tái)鉆小巧靈活，使用方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要用于加工小型工件上的各種小孔。它在儀表制造、鉗工和裝配中用得較多。
⒉立式臺(tái)鉆
簡(jiǎn)稱立鉆。這類鉆床的規(guī)格用鉆孔直徑表示。與臺(tái)鉆相比，立鉆剛性好、功率大，因而允許鉆削較大的孔，生產(chǎn)率較高，加工精度也較高。立鉆適用于單件、小批量生產(chǎn)中加工中、小型零件。
⒊搖臂鉆床
它有一個(gè)能繞立柱旋轉(zhuǎn)的搖臂、搖臂帶著主軸箱可沿立柱垂直移動(dòng)，同時(shí)主軸箱還能搖臂上作橫向移動(dòng)。因此操作時(shí)能很方便地調(diào)整刀具的位置，以對(duì)準(zhǔn)被加工孔的中心，而不需移動(dòng)工件來(lái)進(jìn)行加工。搖臂鉆床適用于一些笨重的大工件以及多孔工件的加工。
鉆孔用的夾具主要包括鉆頭夾具和工件夾具兩種。
⒈鉆頭夾具：常用的是鉆夾頭和鉆套。
⑴鉆夾頭：適用于裝夾直柄鉆頭。鉆夾頭柄部是圓錐面，可與鉆床主軸內(nèi)孔配合安裝；頭部三個(gè)爪可通過(guò) ；緊固扳手轉(zhuǎn)動(dòng)使其同時(shí)張開(kāi)或合攏。
⑵鉆套：又稱過(guò)渡套筒，用于裝夾錐柄鉆頭。鉆套一端孔安裝鉆頭，另一端外錐面接鉆床主軸內(nèi)錐孔。
⒉工件夾具：常用的夾具有臺(tái)虎鉗、平口鉗、V形鐵和壓板等。裝夾工件要牢固可靠，但又不準(zhǔn)將工件夾得過(guò)緊而損傷過(guò)緊，或使工件變形影響鉆孔質(zhì)量（特別是薄壁工件和小工件）。