CN102000848B - 一种石油测井仪器中本体双角度孔加工的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种石油测井仪器中本体双角度孔加工的方法，技术特征在于：在本体上表面根据设计图纸划十字线，其交点是双角度孔的下刀点，然后在可倾虎钳上夹持工件，按照计算的投影角α转可倾虎钳，将动力头转β角度并找正下刀点即可加工。本发明的特点是将本体双角度孔的两个设计角度和θ转换为工装夹具实际旋转的角度α和β，达到工件的轴线与机床主轴重合的目的，从而使孔的加工达到设计的要求。本发明工装简单，操作方便，为各类空间位置孔的加工提供了一种较理想的工艺方法。

Description

一种石油测井仪器中本体双角度孔加工的方法

技术领域

本发明涉及一种双角度孔加工的方法，特别涉及一种石油测井仪器中本体双角度孔加工的方法，属于石油测井仪器的工艺设计。

背景技术

石油测井仪器中的本体为长方体结构(见图1)，包括上、下、前、后、左、右六个平面。在立体几何中，若平面内的一条直线把平面分为两部分，其中的每一部分都叫做半平面，从一条直线出发的两个半平面所组成的图形，叫做二面角(这条直线叫做二面角的棱，每个半平面叫做二面角的面。本体中常用的双角度孔为二面角的面上的孔，双角度的下刀点在本体上表面，剖面是垂直与前表面的平面，剖面O-O与孔的轴线重合，剖面O-O与本体上表面的夹角是θ(属二面角)，孔轴线与本体前表面的夹角是

现有的石油测井仪器中本体双角度孔目前的加工方法是：根据图纸尺寸在本体上表面划十字线，此十字线交点即是下刀点，在坐标镗床的万能转台上定位并压紧本体，根据图纸要求将万能转台旋转两个角度

和θ，再用划针找正下刀点即可进行加工。

在该本体加现有工方法中，万能转台旋转的两个角度θ和

为图纸中的设计角度，可以直接作为工艺角度采用。但该方法需要的坐标镗床和万能转台属高精度的设备，使得加工双角度孔成本较高，而且本体在万能转台上定位和夹紧繁琐，需较多的辅助时间。

在2003年6月发表于“机械研究与应用”中的《介绍一种斜孔零件孔加工角度计算方法》一文，从解决工程实际中存在的空间角度问题出发，在工程图学的理论基础上，运用数学手段导出了一般位置直线空间角度问题的解析计算公式，并以此解决斜孔零件孔加工的角度计算问题。该文献中公开的技术方案的缺陷在于：技术理论计算较繁琐，工程应用上无对应的夹具实现形式。

在2008年12月发表于“中国基础教育研究”中的《在普通铣床上实现双斜孔加工》一文，以传感器孔的加工为例，介绍了在普通铣床上实现双斜孔加工的工艺方法及路线。该文献中公开的技术方案的缺陷在于：实施加工双角度孔需要做专用夹具，成本较高，且不能解决所有空间孔的定位加工。

发明内容

要解决的技术问题

为了克服现有技术的不足之处，本发明提出一种石油测井仪器中本体双角度孔加工的方法，解决了石油测井仪器本体中双角度孔工艺设计难度较大，加工成本较高的问题。

本发明的思想在于：在本体上表面根据设计图纸划十字线，其交点是双角度孔的下刀点，然后在可倾虎钳上夹持工件，按照计算的投影角α转可倾虎钳，将动力头转β角度并找正下刀点即可加工。本发明的特点是将本体双角度孔的两个设计角度

和θ转换为工装夹具实际旋转的角度α和β，达到工件的轴线与机床主轴重合的目的，从而使孔的加工达到设计的要求。本发明工装简单，操作方便，为各类空间位置孔的加工提供了一种较理想的工艺方法。

技术方案

一种石油测井仪器中本体双角度孔加工的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：在本体上建立正交状态下的坐标系，以图纸上双角度孔的下刀点为坐标系的原点；

步骤2：将本体装夹在可倾虎钳，保证正钳口和本体顶面X方向直线度小于0.03mm；

步骤3：将可倾虎钳转动工艺角α角度，

其中：

为孔轴线与本体前表面的设计夹角，θ为孔轴线所在的剖面与本体上表面的设计夹角，所述剖面是垂直于前表面的平面；

步骤4：将动力头转动工艺角β角度，

使得双角度孔的轴线与动力头的轴线平行；

步骤5：沿步骤1的下刀点进行加工。

有益效果

本发明提出的石油测井仪器中本体双角度孔加工的方法，将本体双角度孔的两个设计角度

和θ转换为工装夹具实际旋转的角度α和β，达到工件的轴线与机床主轴重合的目的，从而使孔的加工达到设计的要求。旋转角度工序完成后，双角度孔的轴线要与动力头轴线平行。双角度孔的两个空间角度，通过可倾虎钳和动力头的转动来分别满足，这时设计中的角度值

和θ转化为可倾虎钳和动力头可测量的角度值α和β。利用现有的标准夹具-可倾虎钳和万能铣的标准动力头即可满足，工装简单，操作方便，为各类空间位置孔的加工提供了一种较理想的工艺方法。

与现有加工技术相比具有的优点有：

a)用通用夹具实现了工件的定位夹紧，节省了设计制造专用夹具的费用；

b)在普通万能铣床上完成了双角度孔的加工，省下了在坐标镗床、数控加工中心上加工的高昂费用；

c)石油测井仪器中本体双角度孔加工的新方法通用性好，可满足大多数本体类零件双角度孔的加工；

d)石油测井仪器中本体双角度孔加工的新方法操作者理解容易，可很快掌握。

附图说明

图1：石油测井仪器中本体及其本体中θ角示意图：

石油测井仪器中本体属长方体，包括上、下、前、后、左、右六个平面，其中双角度孔的下刀点在本体上表面，图中A为上表面；剖面是垂直与前表面的平面，剖面O-O与孔的轴线重合，剖面O-O与本体上表面的夹角是θ；

图2：图1中O-O剖面中角示意图：

孔轴线与本体前表面的夹角是

角，B为前表面，C为双角度孔；

图3：加工时通过计算得到的可倾虎钳转动角度值α示意图：

D为本体，E为可倾虎钳；

图4：加工时通过计算得到的动力头转动角度β示意图：

D为本体，F为动力头；

图5：本发明实施例“重复式地层测试仪下本体”上的AX6、AX7、AX8、AX9、四个双角度孔加工示意图；

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

利用本发明方法加工“重复式地层测试仪下本体”(见图5)上AX6、AX7、AX8、AX9四个双角度孔的加工：

将工件由工作台、可倾虎钳实现对下本体进行定位和夹紧，以AX7双角度孔为例，按照以下步骤进行说明加工过程：

步骤1：在本体上建立正交状态下的坐标系，以图纸上双角度孔的下刀点(279，0)划线，作为坐标系的原点；

步骤2：将本体装夹在可倾虎钳，保证正钳口和本体顶面X方向直线度小于0.03mm；

步骤3：将可倾虎钳转动工艺角α角度：

其中：

为孔轴线与本体前表面的设计夹角，θ＝45°为孔轴线所在的剖面与本体上表面的设计夹角，所述剖面垂直于前表面的平面；

步骤4：将动力头转动工艺角β角度，

使得双角度孔的轴线与动力头的轴线平行；

步骤5：沿步骤1的下刀点进行加工，使AX7双角度孔的轴线与动力头的轴线平行，将找正用的划针装在动力头上，移动工作台使针尖对准下刀点，锁紧工作台。这时工件的定位就全部完成了，在动力头上依次换上中心钻及钻头铰刀就可以完成加工了。

用镗床T4163B的光学测量系统对AX7双角度孔进行检测后发现，用该发明加工的孔两个空间角度为17°，45°，与设计角度一致。

下表为采用本发明方法对完成的“重复式地层测试仪下本体”上4个双角度孔的检验、测试后的结果：

Claims (1)

1.一种石油测井仪器中本体双角度孔加工的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：在本体上建立正交状态下的坐标系，以图纸上双角度孔的下刀点为坐标系的原点；

步骤2：将本体装夹在可倾虎钳，保证正钳口和本体顶面X方向直线度小于0.03mm；

步骤3：将可倾虎钳相对工作台的垂直面转动工艺角α角度，

其中：

为孔轴线与本体前表面的设计夹角，θ为孔轴线所在的剖面与本体上表面的设计夹角，所述剖面是垂直于前表面的平面；

步骤4：将动力头转动工艺角β角度，

使得双角度孔的轴线与动力头轴线平行；

步骤5：沿步骤1的下刀点进行加工。

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