上机加工刀具店买一只10MM直径的铣刀,有两个刃口的键槽刀就可以,你只要跟人家说10毫米的键槽铣刀,人家就知道了,这个便宜才几块钱,淘宝有卖的,这种刀侧面螺旋线是开过刃的,跟钻头不一样,可以横着把孔加工出来
你铰孔是用手工铰孔,还是用钻床铰孔一般人工用手铰孔,只要两手用力均匀,绞出来的孔是不会椭圆的,如果两手用力不均匀,则绞出来的孔就有可能是椭圆的;如果是用钻床铰孔,钻床主轴与工件的孔不同心的话,铰刀在铰孔时向一边倾斜着别着劲的绞下去,绞出来的孔也有可能是椭圆的。
细长孔加工方法:打中心孔—钻孔—扩孔—铰孔。
铰孔及注意事项
1浮动铰刀的设计
扩孔有纠正位置精度的能力,实践证明。而铰刀铰孔只能保证尺寸、形状精度和减少孔的外表粗糙度,但不能有时,纠正孔的位置精度。由于机床的振动,甚至铰出的孔会变椭圆。当孔的尺寸精度、形状精度要求比较高往往还要再按排一次手铰加工。图1中,外表粗糙度要求又比较小时。定位孔的圆柱度要求很高,为避免常规可预先设计具有自动定心功能的浮动铰刀,机用铰孔容易铰出椭圆孔的现象。如图3所示。选用 直柄机用铰为让铰刀起到浮动的作用,刀。再设计一辅助夹具,辅助夹具的装置孔要比铰刀的夹持柄部大2~3mm然后将铰用4~5mm钻头将装置孔连铰刀柄一起钻出一个定位孔,刀套在辅助夹具的装置孔上。然后用圆柱销将铰刀安装的浮动铰刀的辅助装置最好采用莫辅助夹具上即可得到简易的浮动铰刀。为提高的铰刀铰削时的刚性和夹紧力。氏5钻夹头装夹。
2铰刀的选用和保护
因此,铰孔的精度主要决定于铰刀的尺寸。铰刀最好选择被加工孔公差带中间1/3左右的尺寸。如图1零件要铰 则铰刀尺寸最好选择 mm尺寸的铰刀。选用时,mm孔。铰刀刃口必须锋利,没有崩刃和毛刺。不用时,工作(刃不允许碰毛。一般选用规范的高速钢机用铰刀,口)局部用塑料套和软麻布保护。若采用硬质合金铰刀,因硬容易使铰出的孔变大,质合金刀头的切削刃没有高速钢的锋利。故一般要事先对铰刀进行试铰,再根据铰出孔修正铰刀的直径,实际尺寸对铰刀进行研磨。直至铰出合适的孔。
3调整尾座轴线
必需先调整尾座套筒轴线,铰孔前。使之与主轴轴线重合,同轴度最好找正在002mm之内,以提高铰孔时孔的位置精度。
4选择合理的铰削用量
为了得到较小的外表粗糙度值,用铰刀时。防止发生刀瘤,减少切削热及变形,宜采用较小的切削速度,一般因尺寸精度要求较高,最好小于5m/mm进给量取02~1mm/r对图1铰削 mm孔。故铰削时车床转数要选得取n=30~50r/min最好不超过100r/min较低些。
5选择合理的切削液
切削液对孔的扩胀量和孔的外表粗糙度有一定的关系。实践证明,铰孔时。干切削和非水溶性切削液的铰削铰出的孔径比铰刀的实际直径稍微大一些,情况下。干切削最大。而用水溶性切削液(如乳化液)铰出的孔当使用新铰刀铰削钢料时,稍微小一些。因此。可选用10%~20%乳化液作切削液,这样铰出的孔不容易扩大;宜采用30%菜油加70%肥皂水;当铰孔要求更高时,当铰孔要求较高时。可茶油、柴油、猪油等。对图1铰削 尺寸要求较高,mm孔。实验证明,用97%柴油加3%机油作切削液,铰出的孔尺寸精度及外表粗糙度更好些。
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Z30130X31型钻床控制系统的PLC改造
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生产线上运输升降机的自动化设计
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数控车削中心主轴箱及自驱动刀架的设计
数控机床自动夹持搬运装置
套筒机械加工工艺规程制订
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车床出现椭圆,有可能是由以下原因造成:
1、车床主轴间隙大;2、余量不均匀,背吃刀量变化大;3、活顶尖与中心孔接触不良或活顶尖产生扭动;4、夹具旋转不平衡
车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。
车床简介
618k型车床车床又称机床,使用车床的工人称为“车工”,在机械加工行业中车床被认为是所有设备的工作“母机”。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件,以圆柱体为主,主要运动方式是,车刀动,工件不动。是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。铣床和钻床等旋转加工的机械都是从车床引伸出来的。在我国香港等地也有人将车床叫做旋床。
车床的组成部分
主要组成部件有:主轴箱、交换齿轮箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠、床身、床脚和冷却装置。
主轴箱:又称床头箱,它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速,同时主轴箱分出部分动力将运动传给进给箱。主轴箱中等主轴是车床的关键零件。主轴在轴承上运转的平稳性直接影响工件的加工质量,一旦主轴的旋转精度降低,则机床的使用价值就会降低。
进给箱:又称走刀箱,进给箱中装有进给运动的变速机构,调整其变速机构,可得到所需的进给量或螺距,通过光杠或丝杠将运动传至刀架以进行切削。
丝杠与光杠:用以联接进给箱与溜板箱,并把进给箱的运动和动力传给溜板箱,使溜板箱获得纵向直线运动。丝杠是专门用来车削各种螺纹而设置的,在进行工件的其他表面车削时,只用光杠,不用丝杠。同学们要结合溜板箱的内容区分光杠与丝杠的区别。
溜板箱:是车床进给运动的操纵箱,内装有将光杠和丝杠的旋转运动变成刀架直线运动的机构,通过光杠传动实现刀架的纵向进给运动、横向进给运动和快速移动,通过丝杠带动刀架作纵向直线运动,以便车削螺纹。
刀架:有两层滑板(中、小滑板)、床鞍与刀架体共同组成。用于安装车刀并带动车刀作纵向、横向或斜向运动。尾架:安装在床身导轨上,并沿此导轨纵向移动,以调整其工作位置。尾架主要用来安装后顶尖,以支撑较长工件,也可安装钻头、铰刀等进行孔加工。
床身:是车床带有精度要求很高的导轨(山形导轨和平导轨)的一个大型基础部件。用于支撑和连接车床的各个部件,并保证各部件在工作时有准确的相对位置。
冷却装置:冷却装置主要通过冷却水泵将水箱中的切削液加压后喷射到切削区域,降低切削温度,冲走切屑,润滑加工表面,以提高刀具使用寿命和工件的表面加工质量。
可以采取如下措施:
1、分粗镗和精镗,
2、粗镗和精镗在一次装夹过程中完成。
3、检查数控镗床主轴的回转精度(跳动)。
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直孔可以分为垂直孔和斜直孔。垂直孔即顶角为0°的钻孔(实际施工中难以达到),斜直孔指开孔顶角大于5°,且顶角、方位角不变的钻孔。直孔钻进时轨迹控制的主要任务是防斜、稳斜。主要措施是根据地层情况及钻孔自然弯曲规律选择合适的钻具结构与组合、钻进工艺技术参数来达到轨迹控制目的。
(一)垂直孔保直、防斜技术
直孔回转钻进产生钻孔偏斜的充分必要条件是:①钻具在孔底倾倒或弯曲,钻具轴线偏离钻孔轴线;②钻具在孔底倾倒或弯曲的方向基本稳定;③存在偏斜的空间条件。如果钻具在孔底倾倒或弯曲的方向不稳定,则钻具在孔底既产生自转又产生公转,钻头在不同的时间会指向不同方向,结果只产生扩壁作用,使孔径增大,而不导致孔身弯曲;反之,如果钻具在孔底倾倒或弯曲有朝向某一方向的趋势(例如,钻头在孔底接触软硬不均的岩石,孔底反作用力在同一条直线上,使钻具朝一定方向倾倒;或者钻头钻进层理、片理、发育地层,又以锐角穿过层面,孔底破碎成椭圆状,椭圆孔底引导钻具朝椭圆长轴方向钻进),而使钻孔偏斜。如果这时钻具没有倾倒或弯曲余地,钻孔也不会产生偏斜。要使钻具在孔底没有偏倒或弯曲余地,就必须尽量减小钻具与孔壁间隙,并提高钻具的刚性,使钻具回转轴心与钻孔轴线基本一致,从而保持钻孔轨迹呈直线状。这就是“以满保直,以刚保直”防斜钻具的理论根据。常见的刚性满眼钻具有以下几种。
1大直径保直防斜钻具组合
大直径保直钻具组合形式如图7-16(a)所示:钻头→扶正器→岩心管→扶正器→钻铤(根数按孔底加压值15倍重量配置)→扶正器(每根钻铤间需接扶正接头)→钻杆。
扶正器最大外径设计: df=kdz
式中:df为扶正器最大外径;dz为钻头外径;k为系数(一般为1~098,岩石完整坚硬时取098,岩石破碎较软时取1)。
例如,汶川地震断裂带科学钻探WFSD-3孔大直径取心钻进满眼保直钻具组合为:
1)Φ150mm金刚石复合片取心钻头+Φ140mm半合管钻具(约25~4m)+变丝接头+Φ150mm扶正器+Φ121mm钻铤4根(约36m,钻铤间加Φ150mm扶正器)+Φ150扶正器+Φ73mm钻杆。
2)Φ122mm金刚石复合片取心钻头+Φ114mm半合管钻具(约25~3m)+变丝接头+Φ122mm扶正器+Φ105mm钻铤6根(约54m,钻铤间加Φ122mm扶正器)+扶正器+Φ73mm钻杆。
2小直径金刚石钻探保直防斜钻具
如图7-16(b)所示,常规金刚石钻进保直钻具组合形式:金刚石钻头→扩孔器→多扩孔器取心钻具→钻铤→钻杆;绳索取心金刚石钻进保直钻具组合形式:金刚石钻头→扩孔器→多扩孔器取心外管钻具→绳索取心钻杆。
图7-16 满眼刚性保直钻具组合图
(a)大直径钻具;(b)绳索取心钻具;(c)普通金刚石钻具
例如,霍邱铁矿区、金寨沙坪沟钼矿区深孔及科学钻探采用的钻具组合是:
1)常规Φ96mm口径金刚石钻进满眼保直钻具组合:Φ96mm金刚石钻头+Φ963mm扩孔器+Φ96mm取心钻具(长4~6m,外管分两段,中间接一个Φ963mm扩孔器)+Φ963mm扩孔器+变丝接头+Φ89mm钻铤2根(约18m,中间接Φ96mm扶正器)+Φ96mm扶正器+Φ89mm钻铤8根(约64m)+变丝接头+Φ50mm外丝钻杆(或Φ603mm外丝钻杆)。
常规Φ76mm口径金刚石钻进满眼保直钻具组合如图7-16(c)所示:Φ76mm金刚石钻头+Φ763mm扩孔器+Φ76mm取心钻具(长4~6m,外管分两段,中间接一个Φ763mm扩孔器)+Φ763mm扩孔器+Φ75mm厚壁扶正器(长8~9m)+变丝接头+Φ50mm外丝钻杆。
2)绳索取心金刚石钻进满眼保直钻具组合:Φ96mm(或Φ76mm)金刚石钻头+Φ963mm(或Φ763mm)扩孔器+Φ96mm(或Φ76mm)绳索取心钻具(外管长35m~45m,中间截断,接扩孔器)+Φ963mm(或Φ763mm)扩孔器+Φ89mm(或71mm)绳索取心钻杆。
上述满眼钻具组合,分别在汶川地震断裂带科学钻探WFSD-3孔和霍邱、寿县、金寨等矿区多个深部地质找矿孔和科学钻探孔(孔深1500~3000m)中应用,在地层自然弯曲不十分强的情况下,均取得了很好的防斜效果,钻孔的孔斜率均能控制在05°/100m以内。
3特殊保直防斜钻具
(1)预应力保直防斜钻具
小口径钻进时用扶正器、钻铤等来对付强造斜地层并不总是有效的,因为它们不能排除下部钻具的弹性弯曲。钻进时,使下部钻具发生弯曲主要是轴压力。利用预应力原理可以提高钻具对因轴压引起弯曲的抗力。如果在组装钻具时对钻具进行预拉伸,使预拉力大于钻进时粗径钻具上的轴压力,则将消除钻具因轴压力引起的弯曲。这时钻孔弯曲只取决于施加在钻头上的倾倒力矩和孔壁间隙所产生的钻具歪倒角(倾倒角),弯曲强度低。
图7-17为小直径预应力防斜钻具的典型结构。钻进前组装岩心钻具时,用压缩内管产生的能量使外管获得拉伸预应力。可用加力管钳和液压千斤顶来压缩内管。在后一种情况下,用拧紧异径接头的办法使内管保持压缩状态。
图7-17 预应力钻具
(a)取心钻进用;(b)无岩心钻进用;
1—异径接头;2—垫圈;3—外管;4—内管;5—钻头接头;6—金刚石钻头;7—扶正器
因内管在外管内没有间隙(取心钻具)或在外管内用扶正器扶正、支承(无岩心钻具),所以虽然内管承受很大轴向压力,但不会弯曲和失稳。给钻具施加预应力的范围是该力不得使承受预应力部件横断面上的应力超过材料的比例极限。有条件情况下,可经过室内的测试获得。
(2)FB型保直防斜钻具
FB型保直防斜钻具由中国地质科学院探矿工艺研究所研制完成。与刚性满眼钻具不同,其设计思路是使钻头上产生一抵消或削弱孔斜的抗斜力——侧向反偏力。该反偏力只有钻进中出现孔斜和有孔斜趋势时才存在,钻孔不斜或没有斜的趋势时就没有反偏力。图7-18为FB型防斜钻具的结构和工作原理图。
该钻具包括导正部分和活动部分。导正部分主要由上、中、下扶正器1、4、6和外壳1、偏心导正套3组成;活动部分主要由双臂球头轴5、岩心管7、扩孔器8、钻头9组成。其中偏心导正套和双臂球头轴是产生反偏力的关键部件。
保直防斜钻具的工作原理:钻进直孔时,钻具导正部分与活动部分同心,与常规钻具一样钻头上无反偏力。钻孔偏斜时,则双臂球头轴以下的钻具与导正部分不同心。在回转钻进过程中,由于钻具导正部分处于直线孔段,要绕原钻孔轴线旋转,而下部钻具要绕偏斜的钻孔轴线旋转,则每回转一周,双臂球头轴的上臂从偏心导正套内孔偏心距大的位置转到偏心距最小的位置时,偏心导正套就会在与钻孔偏斜的相同方向上,给球头轴上臂的上端施加一导正力F。此力通过球头传至球头轴的下臂和钻头,使钻头侧刃以偏力F向钻孔偏斜的反方向克取岩石,力图恢复活动部分与导正部分的同轴性,因而防止了钻孔弯曲(包括顶角与方位弯曲),使钻头基本保持原钻孔方向钻进,起到稳斜作用。
图7-18 FB型保直防斜钻具
(a)结构示意图;(b)工作原理图
1—上扶正器;2—外壳;3—偏心导正套;4—中扶正器;5—双臂球头轴;6—下扶正器;7—岩心管;8—扩孔器;9—钻头
双臂球头轴以下的钻具(l1)越短,作用在钻头上的反偏力F'则越大,l1>3m时,反偏力明显下降。由于该钻具的反偏力F'不可能很大,因而在造斜力很大的强造斜地层,反偏力不能完全抵消地层造斜力使钻孔仍会产生一定程度的弯曲。
FB保直防斜钻具导正部分扶正器与孔壁间的间隙直接影响其反偏力的形成。间隙过大将使导正部分丧失导正功能。因此该钻具应用于较完整地层。
(3)TSZ型保直防斜塔式绳索取心钻具组合
TSZ型保直防斜塔式绳索取心钻具(图7-19)由安徽省地矿局313地质队设计研制。该钻具由S76mm和S96mm绳索取心钻具组合而成。将S96mm绳索取心外管套在S76mm绳索取心单动双管总成上,使S76mm单动双管钻头超前于S96mm单管钻头03m。组合双钻头钻具上接Φ71mm绳索取心钻杆,形成三重管双钻头塔式刚性满眼钻具。钻具总长为95m,超前取心钻进口径Φ77mm,扩孔口径为Φ97mm。其特点是超前钻头具有良好的导向作用,粗径钻具跟进扩孔,起到扶正、增大刚性和满眼钻进保直防斜作用;另外,孔内钻柱采用Φ71mm绳索取心钻杆,增大了保直防斜钻具以上的环状间隙,利于减小泥浆环空阻力。
图7-19 TSZ型塔式绳索取心钻具组合
1—Φ77mm钻头;2—Φ775mm扩孔器;3—Φ73mm岩心管;4—Φ97mm钻头;5、7、9、10—Φ975mm扩孔器;6—Φ89mm岩心管;8—内外管连接接头;11—Φ71mm钻杆
在华南于都—赣县矿集区科学钻探选址预研究NLSD-1孔中同地层条件下的钻进对比试验表明,用常规S76绳索取心钻进的平均孔斜率为5°/100m,而用TSZ型保直防斜塔式绳索取心组合钻具后,孔斜率稳定在05°/100m以内,取得了良好的保直防斜效果。
4直孔保直防斜的其他方法
当钻孔方位角顺时针增大时,可采用反转纠偏,钻孔顶角上漂采用冲击回转钻进改变岩石破碎机理,可有一定防斜效果。
目前,国外已研制出直孔防斜自动垂钻系统,德国率先研制出的VDS自动垂直钻进工具已在大陆超深井钻井计划(KTB)中使用,实现了随钻、随测、随纠,取得了良好的使用效果。国内也在这方面进行了研究与探索。
(二)直孔保直防斜钻进的工艺技术措施
直孔保直防斜钻进除选用合理的钻具组合外,还应重视以下工艺技术措施:
1)确保钻探设备安装质量。钻塔基础要坚实平稳,钻机滑轨不松旷,天车、钻机主轴(或主杆)和钻机轴线(孔口)应在一条直线上。
2)开孔用的粗径钻具要直,其长度应随钻孔的加深逐渐加长,孔口要设导正管,开孔顶角和方位角应符合设计要求。
3)选择合适的钻具级配,控制孔壁间隙,实现满眼钻进。
4)钻孔换径或扩孔时要带扶正器和导向管。
5)采用重量大于所需钻压的钻铤实现孔底加压,使钻杆处于拉伸状态。
6)钻进破碎、松软地层时,应减小泵量,选用底喷式钻头,以免钻孔超径;遇溶洞应采用长岩心管钻进,穿过溶洞后要采取措施隔离(下套管或封水泥)。
7)遇到软硬不均地层,采用锐利钻头、低轴压、高转速钻进。
8)遇到卵砾石地层,尽量采用冲击回转钻进。
(三)斜直孔稳斜与纠斜技术
斜直孔钻进主要用长(6~9m)、刚(高强度厚壁)、满(多个扶正器满眼)钻具实现稳斜钻进。用辅助增斜和减斜钻具组合来控制钻孔的下垂与上漂。
1增斜钻具
1)缩短岩心管,使之为正常长度的2/3~1/2。
2)增大粗径钻具在孔底的倾斜角,以增加钻孔的弯曲强度。可采用的钻具结构及组合形式有普通塔式增斜钻具及万向节塔式增斜钻具(图7-20)。
图7-20 塔式增斜钻具组合示意图
(a)普通塔式钻具;(b)万向节塔式钻具
施工中普通塔式钻具常采用大一级钻头+短粗径钻具(岩心管长度08~2m)+细钻杆(增加钻具柔性)的组合方式。万向节塔式钻具是在普通塔式钻具上接一个万向节,以增大钻具在孔内倾倒角和增斜侧向力。为保证增斜的定向性,还可在万向节上部加接钻铤,使万向节处于钻孔下帮,从而达到钻孔上漂的目的。
2减斜钻具
针对钻孔上漂的常用减斜(使钻孔下垂)钻具结构如图7-21所示。
1)短岩心管上加钻铤[图7-21(a)],使粗径钻具重心下移利于钻孔下垂。
2)在粗径钻具上面加扶正器[图7-21(b)],改变粗径钻具上端的受力状态,使粗径钻具上端抬起,给钻头一矫正力促使钻孔逐渐下垂。扶正器与岩心管之间的距离应以钻杆半波长的1/2为宜。
3)同径、异径减斜钻具如图7-21(c)、图7-21(d)所示。在上部支撑接头的衬垫作用和下部钻具的自重作用下,使钻具与原孔中心形成一夹角,在钻头上产生一个矫正力,在钻进过程中逐渐减小钻孔顶角。
4)支撑管万向节组合钻具如图7-21(e)所示。比支撑管小一级的岩心管为一短的加重管,通过万向节与支撑管连接,利用重锤原理产生偏斜力,增大钻头克取孔壁下帮的切削力,以达到控制钻孔上漂的目的。
图7-21 减斜钻具结构示意图
(a)长粗径加钻铤组合钻具;(b)带扶正器组合钻具;(c)带支撑接头同径组合钻具;(d)带支撑接头异径组合钻具;(e)支撑管万向节组合钻具
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