+8615165964868

Удосконалення технологій обробки для однобічного буріння глибоких отворів

Mar 13, 2019


Протягом тривалого часу ефективність обробки однорідного глибокого свердла (бурильної зброї) була обмежена через його низьку жорсткість і дефекти шліфування. Інноваційні та ефективні свердла з глибокими отворами з одним краєм можуть значно підвищити ефективність обробки.

image

Коли глибина отвору більше ніж у 20 разів перевищує діаметр отвору, для обробки необхідно використовувати метод глибокого свердління. Протягом багатьох років однорідна свердловина для глибоких отворів (пістолет-свердло) є звичайним інструментом для обробки глибоких отворів з діаметром отворів менше 40 мм. З випробування видно, що переваги глибокого свердління з одним краєм є високим рівнем буріння і низькою швидкістю подачі. При обробці загартованої сталі, якщо швидкість подачі збільшується, зносу інструменту збільшується, і виробляється погана форма стружки. Отже, низька ефективність обробки та короткий термін служби інструменту є недоліками звичайних однобічних свердловин глибокого отвору.

Незначне округлення краю і загальне покриття можуть збільшити тривалість роботи інструменту, не впливаючи на точність обробки.

Зважаючи на високу якість однорівневого глибокого свердління, різальний інструмент оптимізований для поліпшення ефективності його обробки без скорочення терміну служби інструменту. Наприклад, для обробки нержавіючої сталі особлива увага повинна приділятися не тільки конструкції ріжучих інструментів, але і вивченню експлуатаційних характеристик різних покривних матеріалів і конструкцій покриття. Велика кількість практик довели, що зношування інструменту інтегрального покриття менше, ніж у звичайного часткового покриття. У більшості випадків легке округлення ріжучої кромки може поліпшити термін служби інструменту в порівнянні з однорідними глибокими свердловинами з гострими краями


Для того, щоб оцінити ефективність однорідних свердловин глибоких свердловин, для обробки низькосірчастої загартованої та загартованої сталі використовувалися звичайні монолітні карбіди однобічного глибокого свердловини. Завдяки експериментам з різанням, стан зносу і форма чіпу загального однорядного свердловини з карбідом в цілому показують, що інструмент дещо зноситься, коли довжина буріння досягає 30 м за умови подачі f = 0,02 мм. Оскільки різання тепла і сили різання навантаження інструменту є малим, є лише невеликий знос півночі депресії і зношування задньої поверхні, а чіпи, що виготовляються, є косою спіральною прокруткою. Легко вивантажується з отвору. Підвищуючи швидкість подачі, після того, як довжина буріння досягає lf = 9m, кінчик інструменту на зовнішньому колі інструменту демонструє сильний знос, що робить тест необхідно перервати. Крім того, на форму чіпа впливає також збільшення швидкості подачі. Існує також чіп на смузі на косою спіральній мікросхемі, а сегмент чіпа з плоскою смугою буде затиснутий між інструментом і деталлю, викликаючи пошкодження інструменту.

З практичного застосування в промисловості, звичайні однобічні свердла з глибокими отворами можуть бути надійно застосовані для обробки глибоких отворів. Однак для того, щоб підвищити ефективність обробки, вона повинна бути обмежена певними умовами, особливо, якщо швидкість подачі збільшена, інструмент буде зношуватися занадто швидко. При зміні швидкості подачі однобічних глибоких свердловин можна побачити, що вимірювана величина зростає зі збільшенням швидкості подачі, що майже лінійно. При величині подачі f = 0,34 мм сила подачі Ff = 950N, крутний момент Mb = 4,3 нм; коли f = 0,36 мм, інструмент буде пошкоджено через надмірне крутильне навантаження.

На додаток до навантаження на ріжучу силу, форма стружки має велике значення для процесу глибокого свердління свердловин. При однорідному свердловині при глибокій свердловині, коли швидкість подачі f = 0,04 мм, формуються косі спіральні стружки відповідної довжини, і не з'являються несприятливі смужки. Коли швидкість подачі збільшується до f = 0,1 мм, з'являється єдиний валик, який також підходить для типу і форми стружки, плавно вивантажених з отвору. Коли швидкість подачі додатково збільшується до f = 0,2 мм, очевидно генерується велика кількість теплового навантаження, колір чіпів змінюється явно, і форма стає нерегулярною. Коли швидкість подачі додатково збільшується до f = 0,3 мм, це явище стає більш помітним. Чіпи не тільки скручуються дуже тісно, але і з'являються плоскі чіпи. Видно, що чіпи дуже товсті. Розмір механічного навантаження може бути використаний, щоб судити про зношування інструменту. Зі збільшенням величини зносу збільшується також величина вимірювання сили подачі і крутного моменту.

Відповідно до очікуваного терміну служби, швидкість подачі можна збільшити в 10 разів. Результати вимірювань показують, що в межах довжини 30 м буріння, тому що звичайні одноручні свердлиння можуть досягати 30м довжини буріння, коли подача f = 0.02mm, і збільшують швидкість подачі, знос звичайного однобічного глибокого свердлильні отвори будуть прискорені. Однобалкові свердла з глибокими отворами використовують швидкість подачі в 10 разів більшою, тобто f = 0,2 мм, що досі досягає заданого індексу життя. Аналіз скануючої електронної мікроскопії показує, що засіб все ще знаходиться в нормальному стані зносу і може продовжувати використовувати.

На додаток до зносу інструменту, якість отворів також є важливим показником для опису глибокого свердління свердловин. Для похибки ексцентриситету отвору виміряне значення показує вплив структури інструмента і швидкості подачі. Для різних свердловин глибоких отворів з одним краєм, виміряні значення порівнянні. Тому вдосконалення шліфування інструменту не має негативного впливу на похибку ексцентриситету отворів. Крім того, для однорідних свердловин глибоких отворів похибка ексцентриситету отвору збільшується за рахунок збільшення швидкості подачі. Зі збільшенням подачі, величина сили подачі і обертаючого моменту зростає, що призводить до збільшення радіальної сили, зміщення інструменту і похибки ексцентриситету отвору.

Завдяки вдосконаленню структури інструменту і технології обробки, помилка ексцентриситету отворів може досягати дуже хорошого рівня. Одним словом, вдосконалення конструкції, покриття та різання фасок інструменту виявилися ефективними, так що свердло для глибоких отворів може бути ефективно оброблено.


Послати повідомлення