CC BY
88
© М.З. Хостикоев, А.Н. Махненко, 2011
УДК 621.9.02:622.233.03
М.З. Хостикоев, А.Н. Махненко
ИЗГОТОВЛЕНИЕ БУРОВЫХ ДОЛОТ НА СТАНКАХ С ЧПУ И ОБРАБАТЫВАЮЩИХ ЦЕНТРАХ С РЕЗЬБОНАКАТНЫМ ИНСТРУМЕНТОМ
Рассмотрены технологические вопросы изготовления деталей буровых долот на станках с ЧПУ и обрабатывающих центрах с использованием резьбонакатных головок.
Ключевые слова: буровые шарошечные долота, станки с ЧПУ, резьбовая поверхность.
/Суровые шарошечные долота и их
.ЖЗ конструктивные элементы имеют сложную пространственную геометрическую форму, достижение точности которой требует выполнения от 150 до 200 технологических операций с использованием различных станков.
Для уменьшения количества выполняемых операций, а, следовательно и переустановок изготовление деталей долот целесообразно выполнять на станках с ЧПУ и обрабатывающих центрах. Одной из главных особенностей технологий реализуемых на многоцелевых станках является максимальная концентрация последовательно выполняемых технологических переходов с применением различного режущего инструмента. При этом представляется возможным обрабатывать заготовки с одной или двух установок, что означает наиболее полное использование принципа единства баз и достижение высокой точности относительного положения геометрически сложных пространственных поверхностей шарошек, цапф, корпусов.
Программирование обработки на станках с ЧПУ позволяет широко использовать типовые подпрограммы, стандартные и вложенные циклы, а также возможность автоматической замены инструмента на различных этапах вы-
полнения операции с заданием требуемых траекторий его входа, выхода и необходимых режимов резания [1]. При токарной обработке шарошек, когда в качестве заготовок применяется штамповка, обработка выполняется с использованием цикла многопроходного точения по траектории, соответствующей эквидистанте контура готовой детали: N..^73 Р..^..Л...К...и..Ж.^...
F...S...LF,
где G73 - кодовое обозначение цикла; Р -номер кадра начала описания контура детали; Q - номер кадра конца описания контура детали; I - координата точки начала траектории по оси X; К - координата точки начала траектории по оси Z; и
- расстояние на врезание; W - припуск, оставляемый на последний чистовой проход; D - глубина резания на проход; F
- продольная подача на черновых проходах; S - частота вращения шпинделя.
Обработка группы отверстий под зубцы также осуществляется с использованием стандартных циклов сверления G 81 и зенкерования G 82, в которых после задания цикла задаются требуемые координаты центра Х..^... каждого отверстия. Так, например, на станках VSC фирмы EMAG обработка наружных и внутренних поверхностей шарошки осуществляется за два установа, а на станке
ВА 400-2 осуществляется обработка группы отверстий под установку твердосплавных зубцов. Обработка секций (сегментов) буровых долот осуществляется на станках с ЧПУ серии VLC.
Нарезание наружной резьбовой поверхности ниппеля на станке с ЧПУ также осуществляется с использованием стандартного цикла нарезания конической резьбы, формат записи которого имеет вид:
N..^84X ... К...Ь..^...Н...А... и7,
где под соответствующими адресами задают: X , Z - координаты конечной точки резьбы; К - шаг резьбы; Н - высоту профиля резьбы; D - глубину резания на проход; Ь - наименьший диаметр для конической резьбы; А - относительная координата точки выхода резца по X.
Получаемое в цикле число проходов п система управления определяет автоматически как ближайшее большее целое число от деления п = Н / D.
Глубина резания на последнем проходе ^ получается меньше или равной D (^ < D ) и составляет:
Ъ = Н - (п -1)^.
Для ниппелей с диаметром резьбы до 65.70 мм вместо операции резьбо-нарезания можно выполнить накатывание резьбовой поверхности с использованием на станке с ЧПУ тангенциальной
1. Программирование обработки деталей горных машин на станках с ЧПУ. Островский М.С, Мнацаканян В.У., Тимирязев B.A.I Горная книга, М. 2009 г. 336 с.
2. Султанов Т.А., ХостикоевМ.З. Иссле-
резьбонакатной головки ( рис. 2). Продолжительность цикла накатывания не превышает 6-и секунд. Этот процесс значительно повышает не только производительность рассматриваемой операции, но и качество получаемой резьбы [2].
Резьбовая поверхность, полученная накатыванием, обладает большей прочностью и надежностью, что особенно важно для ниппеля бурового долота, через который передаются значительные крутящие моменты и знакопеременные, циклические осевые усилия. Повышение микротвердости резьбовой поверхности, накатанной на легированных и конструкционных сталях составляет (13.33) %, а глубина наклепа 0,15.0,4 мм. [2].
Тангенциальная резьбонакатная головка устанавливается в одной из позиций многопозиционной револьверной головки станка или на поперечном суппорте автомата (полуавтомата) и подается в поперечном направлении на закрепленную во вращающемся шпинделе заготовку. Важным преимуществом этого способа обработки являются возможность полной автоматизации процесса получения высококачественных резьб на высоких режимах при эффективной интеграции его с другими видами механообработки, образующими единую многоинструментальную наладку многоцелевого станка.
-------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
дование микротвердости резьбы, накатанной на различных конструкционных материалах. В сб. Высокопроизводительные процессы и режимы производства и эксплуатации инструмента. Труды ВНИИ. М. 1975. с. 158-156. ЕШ ' '
— Коротко об авторах -----------------------------------------------
Хостикоев Михаил Заурбекович - кандидат технических наук, профессор, Махненко А.Н.- аспирант,
РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина,
