石油儀器中本體角度球絞座的加工方法
【專利摘要】一種石油儀器中本體角度球絞座的加工方法，包括：1）確定本體方形內腔側面的角度球絞座的安裝面與球絞座孔軸線的交點的位置坐標；2）設計一含有錐尖的成型電極；3）利用成型電極對在本體方形內腔側面的角度球絞座的安裝面進行對刀，對刀點是成型電極的錐尖與角度球絞座的安裝面的接觸點；4）確定成型電極的錐尖在本體方形內腔側面的角度球絞座的安裝面的位置坐標；5）計算步驟1）中交點的位置坐標與步驟4）中錐尖的位置坐標的坐標差值；6）根據坐標差值，編制數控代碼，控制成型電極的運動軌跡，使步驟4）中的錐尖與步驟1）中的交點重合。本發明提供了一種易于加工以及加工成本低的石油儀器中本體角度球絞座的加工方法。
【專利說明】石油儀器中本體角度球絞座的加工方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于石油測井儀器的加工領域，涉及一種石油測井儀器中本體內腔側壁角度孔的加工方法，尤其涉及一種石油儀器中本體角度球絞座的加工方法。
【背景技術】
[0002]石油測井儀器中本體的中間部位有一個矩形的內腔，該內腔的側壁上需要加工出帶有一定角度，有一定尺寸精度、位置精度的球絞座，是地層樣品流入的通道，同時也是泥漿球絞連桿系的支點。
[0003]現有的石油測井儀器中本體球絞座的加工方法是:
[0004]1、將本體設計成分體結構，將封閉腔改成開放腔利于本體球絞座的加工，例如RFT的球絞座結構，因為是開放結構，所以在普通銑床、鏜床上都可以通過鉆、鉸、鏜、攻等工步完成加工；
[0005]2、本體球絞座位于封閉腔體中，呈水平分布，例如MDT的球絞結構,這種球絞座是通過五軸電火花機床和對應工裝完成加工的。
[0006]在該本體現有的加工方法是在高精度臥式鏜床，先定位，找正角度球絞座的下刀點，然后使用長徑比為20的防震刀桿，涂層材料的刀片，逐層加工。該方法需要的高精度臥式鏜床和高精度防震刀桿屬高精度的設備，使得加工該角度球絞座成本較高，長徑比為20的刀桿，極大的限制了進給量，稍有不慎就有可能“打刀”，效率不高。
[0007]在1986年01期王光明發表于“現代制造工程”中的《空間角度孔的加工》一文中，從空間角度孔的計算分析、夾具設計及加工找正等幾方面加以討論。該文獻中公開的技術方案的缺陷在于:計算繁瑣，特別是對于孔徑比大于20的角度孔遇到的加工困難未提出解決辦法。
[0008]在2007年6月羅正斌發表于“水利電力機械”中的《一種特殊角度孔加工的輔助工裝設計》一文中，針對特殊角度孔零件，通過輔助工裝的設計，成功解決了準確加工零件上與水平面成21°和30°角斜孔的裝夾工藝問題，該文獻公開的技術方案缺陷在于:加工精度有限，不能滿足高精度孔位的要求。
【發明內容】
[0009]為了解決【背景技術】中存在的上述技術問題，本發明提供了一種易于加工以及加工成本低的石油儀器中本體角度球絞座的加工方法。
[0010]本發明的技術解決方案是:本發明提供了一種石油儀器中本體角度球絞座的加工方法，其特殊之處在于:所述石油儀器中本體角度球絞座的加工方法包括以下步驟:
[0011]I)確定本體方形內腔側面的角度球絞座的安裝面與球絞座孔軸線的交點的位置坐標；
[0012]2)設計一含有錐尖的成型電極；
[0013]3)利用成型電極對在本體方形內腔側面的角度球絞座的安裝面進行對刀，所述對刀點是成型電極的錐尖與角度球絞座的安裝面的接觸點；
[0014]4)確定成型電極的錐尖在本體方形內腔側面的角度球絞座的安裝面的位置坐標；
[0015]5)計算步驟I)中交點的位置坐標與步驟4)中錐尖的位置坐標的坐標差值；
[0016]6)根據步驟5)計算得到的坐標差值，編制數控代碼，控制成型電極的運動軌跡，使步驟4)中的錐尖與步驟I)中的交點重合。
[0017]上述含有錐尖的成型電極是長徑比為4的含有錐尖的成型電極。
[0018]本發明的優點是:
[0019]本發明提出的石油測井儀器中本體角度球絞座的加工方法，解決了石油測井儀器本體中封閉腔體側壁角度球絞座加工難度大，加工成本高的問題。本發明是在本體方形內腔側面的角度球絞座的安裝面與球絞座孔軸線的交點O1在本體坐標系UCS上有嚴格的位置精度要求，通過設計成型電極，將該交點O1轉移到成型電極的對應點O2，然后成型電極在本體的右端面準確對刀，對刀點是成型電極的錐尖O3，這時O2和O3在本體坐標系UCS上的位置可以計算出，按照計算出的O2和O1坐標差值，編制數控代碼，控制成型電極的運動軌跡，當O2和O1點重合即完成加工。本發明的特點是將本體方形內腔側面的角度球絞座的位置坐標(xl，yl)設計要求的轉換為成型電極錐尖O3與對應點O2距離要求及電極的軌跡計算，從而達到了設計的要求。本發明工裝簡單，操作方便，為各類內腔側壁角度孔的加工提供了 一種較理想的工藝方法。
[0020]與現有加工技術相比，本發明具有以下優點:
[0021]a)用通用夾具實現了工件的定位夾緊，節省了設計制造專用夾具的費用。
[0022]b)使用自制電極作為加工刀具，省下了定制防震刀桿等特種刀具的高昂費用。將長徑比為20的刀桿變成長徑比為4的成型電極，極大的提高了加工過程中的安全性及定位精度。提高了加工效率。
[0023]c)石油測井儀器中本體角度球絞座的加工新方法通用性好，可滿足大多數本體類零件角度球絞座的加工。
[0024]d)石油測井儀器中本體角度球絞座的加工新方法操作者理解容易，可很快掌握。【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1是含有矩形的內腔的石油測井儀器零件示意圖；
[0026]圖2是獲取本體方形內腔側面的球絞座的安裝面與球絞座孔軸線的交點O1的位置坐標的示意圖；
[0027]圖3是基于本發明所提供方法加工石油測井儀器的示意圖；
[0028]圖4是圖3的0向結構示意圖；
[0029]圖5是圖3的P向結構示意圖；
[0030]圖6是圖3中II部分的放大結構示意圖；
[0031]圖7是圖3中IV部分的放大結構示意圖。
【具體實施方式】
[0032]參見圖1，在本體方形內腔側面的球絞座的安裝面與球絞座孔軸線的交點O1在本體坐標系UCS上有嚴格的位置精度要求，通過設計成型電極，將該交點O1轉移到成型電極的對應點O2，然后成型電極在本體的右端面準確對刀，對刀點是成型電極的錐尖O3，這時O2和O3在本體坐標系UCS上的位置可以計算出，按照計算出的O2和O1坐標差值，編制數控代碼，控制成型電極的運動軌跡，當O2和O1點重合即完成加工。
[0033]參見圖2，本發明的特點是將本體方形內腔側面的角度球絞座的位置坐標(xl，yl)設計要求的轉換為成型電極錐尖O3與對應點O2距離要求及電極的軌跡計算，從而達到了設計的要求。本發明工裝簡單，操作方便，為各類內腔側壁角度孔的加工提供了一種較理想的工藝方法。
[0034]現結合實施例、附圖對本發明作進一步描述:
[0035]利用本發明方法加工“小口徑重復式地層測試儀探頭本體”(見圖3、圖4、圖5、圖6以及圖7)上封閉腔體側壁角度球絞座AXl的加工:
[0036]將工件由工作臺、夾具體對探頭本體進行定位夾緊，以AXl角度球絞座為例，按照以下步驟說明加工過程:
[0037]步驟1:在本體方形內腔側面的角度球絞座的安裝面與球絞座孔軸線的交點O1在本體坐標系UCS上有嚴格的位置精度要求，通過設計成型電極，將該交點O1轉移到成型電極的對應點O2 ；
[0038]步驟2:然后成型電極在本體的右端面準確對刀，對刀點是成型電極的錐尖O3，這時O2和O3在本體坐標系UCS上的位置可以計算出；
[0039]步驟3:按照計算出的O2和O1坐標差值，編制數控代碼，控制成型電極的運動軌跡，當O2和O1點重合即完成加工。
[0040]在球絞座上安裝基準球，在三坐標測量儀上對AXl的空間位置進行測量后發現，用該發明加工的角度球絞座空間坐標為，與設計坐標一致。
【權利要求】
1.一種石油儀器中本體角度球絞座的加工方法，其特征在于:所述石油儀器中本體角度球絞座的加工方法包括以下步驟: 1)確定本體方形內腔側面的角度球絞座的安裝面與球絞座孔軸線的交點的位置坐標； 2)設計一含有錐尖的成型電極； 3)利用成型電極對在本體方形內腔側面的角度球絞座的安裝面進行對刀，所述對刀點是成型電極的錐尖與角度球絞座的安裝面的接觸點； 4)確定成型電極的錐尖在本體方形內腔側面的角度球絞座的安裝面的位置坐標； 5)計算步驟I)中交點的位置坐標與步驟4)中錐尖的位置坐標的坐標差值； 6)根據步驟5)計算得到的坐標差值，編制數控代碼，控制成型電極的運動軌跡，使步驟4)中的錐尖與步驟I)中的交點重合。
2.根據權利要求1所述的石油儀器中本體角度球絞座的加工方法，其特征在于:所述含有錐尖的成型電極是長徑比為4的含有錐尖的成型電極。
【文檔編號】B23H1/00GK103769699SQ201310743683
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年12月27日 優先權日:2013年12月27日
【發明者】穆海濤, 宛憲偉, 張博鋒 申請人:中國船舶重工集團西安第七0五研究所海源測控技術有限公司