石油测井仪器外壳加工工艺的改进

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测井仪器外壳是石油测井仪器部件的保护壳，是测井仪器下井的承压部件，所以保证其加工质量是至关重要的。结合以前仪器外壳加工过程中出现的壁厚偏差问题，分析加工过程中可能导致产品出现壁厚偏差的原因，提出改进加工工艺，保证仪器外壳符合要求。
7 L  \; U; q, b% w一测井仪器外壳加工过程中出现壁厚偏差原因分析
测井仪器外壳在加工过程中出现壁厚偏差的主要原因有以下几方面：
1、原材料外圆和内孔的圆度、同心度及直线度偏差较大，影响了镗孔时的定位基准；
4 U1 ?( E2 D6 U9 n0 Q2、镗孔时装夹基准面和材料端面不垂直，造成镗孔时镗刀走偏；
5 B( w0 [) P( p; ^2 c) _3、加工过程中由于高速旋转产生的离心力；
8 y9 u0 P, _( \* r1 x4 ~4、车削时材料内部存在的内应力得不到释放，造成外壳本身变形；
# ?4 ^1 j; x/ n# p3 F5、加工过程中存在的热变形不易控制，从而影响加工质量。
5 f1 F2 Q) R# Q! Q$ d9 x二新改进加工工艺
针对加工过程中可能出现的仪器外壳壁厚偏差原因，从以下几方面进行改进：
1、下料时留足加工余
7 p( J2 M- Y$ ?: @8 `  o2 g9 @外壳在下料时，每件留余量12～14MM，保证在平完端面后为镗孔试刀预留足够余量。镗床试刀长度一般为3～5MM，经试刀后可以保证镗孔时内孔符合尺寸要求。
2、镗孔前车原材料外圆，齐端面
# S' M  Q" C" ]0 E5 h/ l原材料下料校直后，将外圆车圆，保证原材料外圆的圆度和直线度，提高镗床装夹时定位基准的精度，为提高镗孔精度奠定基础。
外圆车圆后，以外圆定位将原材料的两个端面车平，保证外壳轴线与端面的垂直度，减少镗孔时镗刀偏移量。
3、在镗孔过程中，增加一次定位基准校正
" _4 H; A4 k( H! X/ A3 p外壳在进行半精镗前，以内孔为基准车外圆。车圆后以外圆为基准，重新车平外壳两端面，保证外圆与端面垂直、内孔与外圆的同轴度，然后再进行半精镗和精镗。
; J1 ^4 d' l; w! ?) T/ m9 Z% D4、严格控制半精镗、精镗时切削深度
在外壳粗镗至5MM余量时，对外壳壁厚差进行检测，检测合格后开始半精镗。半精镗每刀切削深度为1.5MM，精镗必须在半精镗最后一刀后不改变定位基准前提下进行，根据剩余尺寸余量镗至内孔尺寸，精镗切削深度为0.4～0.6MM。通过对切削深度的控制，减小切削阻力，提高内孔加工精度。
) J! Z4 W5 P& ~9 ~5、改变外圆加工装夹方式
/ y+ m2 ~6 D) |$ ~$ O原加工方法是采用两端顶尖顶外壳内孔，在加工外圆过程中，内应力得不到释放，造成外壳变形。改为前端撑内孔，且外壳端面和卡盘端面留有间隙，尾端顶尖顶内孔，让应力得以释放。
0 u$ l5 z& z9 @% }6、中心架位置安装自制工装
增加中心架并安装自制工装，增加中间支撑的稳定性，减小车削时外壳的变形量和冲击力，保证外壳加工质量。
3 ]8 j1 r8 ?8 _1 N5 V1 x' q0 `7、在中心架位置增加冷却装置
& d( g9 H- C! w; p& w4 v由于外壳在车削过程中高速旋转，外壳与工装之间存在相互摩擦，摩擦产生的热量导至外壳发生热变形，影响外壳加工精度。在中心架位置增加冷却装置后，降低了摩擦产生的热量，减小了由于热变形对加工质量产生的影响。
: P( ~( d; E" U8、控制外圆加工切削量
" q' P5 j% o9 B在车削仪器外壳时，每刀切削深度不大于2.5MM，车削完后检测壁厚偏差。如果壁厚差较大，及时进行调整。通过对切削量的控制，减小了车削产生的形变，避免外壳壁厚产生偏差。
通过加工工艺的改进，目前生产的测井仪器外壳可以满足壁厚差要求，壁厚差全部控制在≤0.4MM范围内。
文章关键词： 仪器、加工工艺、材料、镗孔