CN105562852B - 一种石油钻井用内筒的加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石油钻井用内筒的加工工艺，它具有以下步骤；S1下料、S2车基准、S3铣右端基准、S4穿丝孔、S5切割穿丝孔、S6粗车内孔、S7精车加工件左端部、S8铣弧槽S9镗孔、S10精车加工件右端部、S11钻铣径向、S12电火花加工、S13线割内腔、S14钳修去毛刺步骤对内筒进行加。本发明的有益效果是：它具有操作方便、加工精度高和成本低的优点。
Description
技术领域
本发明涉及内筒加工技术，特别是一种石油钻井用内筒的加工工艺。
背景技术
在石油钻井过程中，因地质较为复杂，因此所使用的工具的工件的结构较为复杂，而且对其精度要求较高，特别是一种石油钻井用的内筒，该内筒内具有三个薄壁圆筒，且对这三个薄壁圆筒的同轴度要求非常高，并且在薄壁圆筒内还要开设螺纹，因此加工难度特别大，而传统工艺采用深孔钻或深孔镗，达不到直线度，加工过程中易发生位置偏斜，从而影响最后的全跳动与位置关系，从而很难保证加工精度的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种石油钻井用内筒的加工工艺。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种石油钻井用内筒的加工工艺，它包括以下步骤：
S1：下料，选取Φ130mm的圆棒，在锯床上将圆棒切割成一长度为726±1mm的加工件；
S2：车基准，将S1中的加工件的两端进行平端面，并且在其端面上加工中心孔，然后在车床上对加工件的外圆进行车削加工，并使得加工件的长度为725±1mm，直径为120±0.5mm，保证其外圆直线度小于0.03mm；
S3：铣右端基准，将S2中加工好的加工件装夹在加工中心上，通过铣刀在加工件的右端铣削一宽度为35±0.3mm、高度为28±0.5mm的角向定位台阶；
S4：穿丝孔，通过钻头在S3中的毛配料的右端面的中心钻取一内腔孔，然后在以内腔孔轴心为圆心、直径为62±0.1mm的圆周上钻取三个穿丝孔，其中一个穿丝孔的轴心线与内腔孔的轴心线所组成的平面与角向定位台阶1所在的平面垂直，另外两个穿丝孔分别位于该穿丝孔的两侧，且与该穿丝孔的相位差为68.5°；
S5：切割穿丝孔，将S4中的三个穿丝孔，通过线切割技术将三个穿丝孔的孔内径切割成25~25.3mm；
S6：粗车内孔，将S5中的加工件装夹在车床上，在加工件的左端车销内孔，并使得内孔的直径为93±0.5mm、长度为212±0.5mm；
S7：精车加工件左端部，在车床上对S6的毛胚件的外圆和内孔进行粗车，其单边余量为0.2mm，然后再精车内孔，使得加工件的内孔从左端面至右端面分为第一内孔和第二内孔，其中第一内孔的直径为97~97.05mm，第二内孔的直径为96±0.05mm，然后再精车外圆，并使得加工件从左端面至右端面依次具有第一台阶和第二台阶，其中第一台阶的直径为107.8~108mm，长度为65±0.2mm，第二台阶的直径为118±0.5mm，然后再在第一台阶上车销外螺纹；
S8：铣弧槽，将S7中加工好的加工件装夹在卧式加工中心上，通过数控编程技术，对加工件进行铣弧槽，然后通过加长立铣刀对穿丝孔的孔口进行铣削，使其孔口形成扩孔，扩孔的直径为28.6±0.05mm，长度为48±0.3mm；
S9：镗孔，采用芯棒以孔找孔的方式加工扩孔，使得S8中的扩孔的直径为32±0.15mm，然后再将穿丝孔通过镗孔的方式加工成直径为26~26.05mm的通孔，然后再用45°反倒角刀将扩孔与穿丝孔的两端端倒出45°倒角，最后再通过螺纹铣刀在扩孔上加工螺纹，且螺纹的型号为M34x2；
S10：精车加工件右端部，将加工件左端部套装在开口套上，保护螺纹，然后套上中心支撑架，然后通过车刀对加工件右端进行车削，使其具有一锥台和凸台，所述的锥台下底面直径与加工件的外圆直径相同，锥台上底面的直径与凸台直径相同，且锥台的高度为46.2±0.1mm，所述的凸台的直径为21.6±0.3mm、长度为2.8±0.1mm。
S11：钻铣径向：在加工中心上，按照图纸尺寸，在加工件的表面加工流线槽、方槽、腰型槽；
S12：电火花加工：在方槽9的左右两端均打上电极，在方槽边缘加工出45°倒角，倒角长度为2±0.1mm。
S13：线割内腔：通过线切割工艺，按照图纸加工内腔。
S14：钳修、去毛刺：去除所有尖边与毛刺0.2-0.5mm，且将内腔边缘进行倒角。
优选的，所述的S9步骤中，所用的铣刀为伞齿T型45°铣刀。
优选的，所述的S14中，内腔边缘倒45°角，且长度为0.5mm。
本发明具有以下优点：本发明采用先线切割，然后再深镗孔，从而保证了穿丝孔的直线度和端面的垂直度，提高了内筒的加工精度，并且采用特制刀具，进一步保证了加工件的加工精度，并且降低了刀具成本，因此该加工工艺具有操作方便、加工精度高和成本低的优点。
附图说明
图1 为S3加工件示意图；
图2 为S4加工件示意图；
图3 为S6加工件示意图；
图4 为S7加工件示意图；
图5 为S8加工件示意图；
图6 为S10加工件示意图；
图7为S11~S13加工件示意图；
图8为图7中A-A的剖视示意图；
图中，1-角向定位台阶，2-内腔孔，3-穿丝孔，4-内孔，5-扩孔，6-锥台，7-凸台，8-流线槽，9-方槽，10-腰型槽，11-内腔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：
如图1~图8所示，一种石油钻井用内筒的加工工艺，它包括以下步骤：
S1：下料，选取Φ130mm的圆棒，在锯床上将圆棒切割成一长度为726±1mm的加工件；
S2：车基准，将S1中的加工件的两端进行平端面，并且在其端面上加工中心孔，然后在车床上对加工件的外圆进行车削加工，并使得加工件的长度为725±1mm，直径为120±0.5mm，保证其外圆直线度小于0.03mm；
S3：铣右端基准，将S2中加工好的加工件装夹在加工中心上，通过铣刀在加工件的右端铣削一宽度为35±0.3mm、高度为28±0.5mm的角向定位台阶1；
S4：穿丝孔，通过钻头在S3中的毛配料的右端面的中心钻取一内腔孔2，然后在以内腔孔2轴心为圆心、直径为62±0.1mm的圆周上钻取三个穿丝孔3，其中一个穿丝孔3的轴心线与内腔孔2的轴心线所组成的平面与角向定位台阶1所在的平面垂直，另外两个穿丝孔3分别位于该穿丝孔3的两侧，且与该穿丝孔3的相位差为68.5°；
S5：切割穿丝孔，将S4中的三个穿丝孔3，通过线切割技术将三个穿丝孔3的孔内径切割成25~25.3mm；
S6：粗车内孔，将S5中的加工件装夹在车床上，在加工件的左端车销内孔4，并使得内孔4的直径为93±0.5mm、长度为212±0.5mm；
S7：精车加工件左端部，在车床上对S6的毛胚件的外圆和内孔4进行粗车，其单边余量为0.2mm，然后再精车内孔，使得加工件的内孔4从左端面至右端面分为第一内孔41和第二内孔42，其中第一内孔41的直径为97~97.05mm，第二内孔42的直径为96±0.05mm，然后再精车外圆，并使得加工件从左端面至右端面依次具有第一台阶43和第二台阶44，其中第一台阶43的直径为107.8~108mm，长度为65±0.2mm，第二台阶44的直径为118±0.5mm，然后再在第一台阶43上车销外螺纹；
S8：铣弧槽，将S7中加工好的加工件装夹在卧式加工中心上，通过数控编程技术，对加工件进行铣弧槽，然后通过加长立铣刀对穿丝孔3的孔口进行铣削，使其孔口形成扩孔5，扩孔5的直径为28.6±0.05mm，长度为48±0.3mm；
S9：镗孔，采用芯棒以孔找孔的方式加工扩孔，使得S8中的扩孔5的直径为32±0.15mm，然后再将穿丝孔3通过镗孔的方式加工成直径为26~26.05mm的通孔，然后再用45°反倒角刀将扩孔5与穿丝孔3的两端端倒出45°倒角，最后再通过螺纹铣刀在扩孔上加工螺纹，且螺纹的型号为M34x2；
S10：精车加工件右端部，将加工件左端部套装在开口套上，保护螺纹，然后套上中心支撑架，然后通过车刀对加工件右端进行车削，使其具有一锥台6和凸台7，所述的锥台6下底面直径与加工件的外圆直径相同，锥台6上底面的直径与凸台7直径相同，且锥台6的高度为46.2±0.1mm，所述的凸台7的直径为21.6±0.3mm、长度为2.8±0.1mm。
S11：钻铣径向：在加工中心上，按照图纸尺寸，在加工件的表面加工流线槽8、方槽9、腰型槽10；
S12：电火花加工：在方槽9的左右两端均打上电极，在方槽9边缘加工出45°倒角，倒角长度为2±0.1mm。
S13：线割内腔：通过线切割工艺，按照图纸加工内腔11。
S14：钳修、去毛刺：去除所有尖边与毛刺0.2-0.5mm，且将内腔11边缘进行倒角。
在本实施例中，所述的S9步骤中，所用的铣刀为伞齿T型45°铣刀，从而能够精确满足扩孔尺寸和45°倒角尺寸的精度要求。
在本实施例中，所述的S14中，内腔11边缘倒45°角，且长度为0.5mm。
Claims (3)
1.一种石油钻井用内筒的加工工艺，其特征在于：它包括以下步骤：
S1：下料，选取Φ130mm的圆棒，在锯床上将圆棒切割成一长度为726±1mm的加工件；
S2：车基准，将S1中的加工件的两端进行平端面，并且在其端面上加工中心孔，然后在车床上对加工件的外圆进行车削加工，并使得加工件的长度为725±1mm，直径为120±0.5mm，保证其外圆直线度小于0.03mm；
S3：铣右端基准，将S2中加工好的加工件装夹在加工中心上，通过铣刀在加工件的右端铣削一宽度为35±0.3mm、高度为28±0.5mm的角向定位台阶（1）；
S4：穿丝孔，通过钻头在S3中的毛配料的右端面的中心钻取一内腔孔（2），然后在以内腔孔（2）轴心为圆心、直径为62±0.1mm的圆周上钻取三个穿丝孔（3），其中一个穿丝孔（3）的轴心线与内腔孔（2）的轴心线所组成的平面与角向定位台阶（1）所在的平面垂直，另外两个穿丝孔（3）分别位于该穿丝孔（3）的两侧，且与该穿丝孔（3）的相位差为68.5°；
S5：切割穿丝孔，将S4中的三个穿丝孔（3），通过线切割技术将三个穿丝孔（3）的孔内径切割成25~25.3mm；
S6：粗车内孔，将S5中的加工件装夹在车床上，在加工件的左端车削 内孔（4），并使得内孔（4）的直径为93±0.5mm、长度为212±0.5mm；
S7：精车加工件左端部，在车床上对S6的毛胚件的外圆和内孔（4）进行粗车，其单边余量为0.2mm，然后再精车内孔，使得加工件的内孔（4）从左端面至右端面分为第一内孔（41）和第二内孔（42），其中第一内孔（41）的直径为97~97.05mm，第二内孔（42）的直径为96±0.05mm，然后再精车外圆，并使得加工件从左端面至右端面依次具有第一台阶（43）和第二台阶（44），其中第一台阶（43）的直径为107.8~108mm，长度为65±0.2mm，第二台阶（44）的直径为118±0.5mm，然后再在第一台阶（43）上车削 外螺纹；
S8：铣弧槽，将S7中加工好的加工件装夹在卧式加工中心上，通过数控编程技术，对加工件进行铣弧槽，然后通过加长立铣刀对穿丝孔（3）的孔口进行铣削，使其孔口形成扩孔（5），扩孔（5）的直径为28.6±0.05mm，长度为48±0.3mm；
S9：镗孔，采用芯棒以孔找孔的方式加工扩孔，使得S8中的扩孔（5）的直径为32±0.15mm，然后再将穿丝孔（3）通过镗孔的方式加工成直径为26~26.05mm的通孔，然后再用45°反倒角刀将扩孔（5）与穿丝孔（3）的两端端倒出45°倒角，最后再通过螺纹铣刀在扩孔上加工螺纹，且螺纹的型号为M34x2；
S10：精车加工件右端部，将加工件左端部套装在开口套上，保护螺纹，然后套上中心支撑架，然后通过车刀对加工件右端进行车削，使其具有一锥台（6）和凸台（7），所述的锥台（6）下底面直径与加工件的外圆直径相同，锥台（6）上底面的直径与凸台（7）直径相同，且锥台（6）的高度为46.2±0.1mm，所述的凸台（7）的直径为21.6±0.3mm、长度为2.8±0.1mm；
S11：钻铣径向：在加工中心上，按照图纸尺寸，在加工件的表面加工流线槽（8）、方槽（9）、腰型槽（10）；
S12：电火花加工：在方槽（9）的左右两端均打上电极，在方槽（9）边缘加工出45°倒角，倒角长度为2±0.1mm；
S13：线割内腔：通过线切割工艺，按照图纸加工内腔（11）；
S14：钳修、去毛刺：去除所有尖边与毛刺0.2-0.5mm，且将内腔（11）边缘进行倒角。
2.根据权利要求1所述的一种石油钻井用内筒的加工工艺，其特征在于：所述的S9步骤中，所用的铣刀为伞齿T型45°铣刀。
3.根据权利要求1所述的一种石油钻井用内筒的加工工艺，其特征在于：所述的S14中，内腔（11）边缘倒45°角，且长度为0.5mm。
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