微小钻头钻削扭矩极限值的分布规律

首次对微小钻头钻削扭矩极限值的分布规律进行了研究,在本文的试验条件下得到了扭矩极限值服从三参数威布尔分布的结论。由分布函数导出的可靠扭矩函数为实现钻削扭矩的在线监测提供了依据。     

微孔钻削的在线实时监测

在研制出微孔钻削测力仪和探索出微钻头钻削扭矩极限值分布规律的基础上,对以钻削扭矩为监测对象的微孔钻削在线实时监测进行了研究。得到了本文试验条件下的微钻头钻削扭矩极限值服从三参数威布尔分布的结论。利用分布函数导出的可靠扭矩函数来确定监测阈值,并对钻削过程进行监测。有效地避免了微钻头的折断,提高了微钻头的利用率。     

40Cr调质钢钻削加工性能的研究

从钻削力、钻削扭矩、刀具耐用度等方面对比了４０Ｃｒ调质钢与４５碳钢、ＱＴ５０—５球墨铸铁的钻削加工性。采用正交回归方法进行试验设计与处理，建立了钻削力、钻削扭矩及刀具耐用度的经验公式，实验结果表明：４０Ｃｒ钢的钻削加工性与４５钢相当，比ＱＴ５０—５的钻削加工性要差     

液压式低频轴向振动钻削的实验研究

先对振动钻削进行简要的介绍,设计出振动钻削实验方案;利用实验室研制的液压低频轴向振动钻削实验系统,对铸铁、铝合金和碳钢进行振动钻削实验,根据所采集的负载扭矩与钻孔孔径尺寸值数据,对普通钻削与振动钻削之间的差异进行分析;证实了振动钻削具有降低钻孔负载扭矩、提高钻孔质量的结论。     

40Cr调质钢钻削加工性能的研究

从钻削力，钻削扭矩，刀具耐用度等方面对比了４０Ｃｒ调质钢与４５碳钢，ＱＴ５０－５球墨铸铁的钻削加工性。采用正交回归方法进行试验设计与处理建立了钻削力，钻削扭矩及刀个耐用度的经验公式，实验结果表明：４０Ｃｒ钢的钻削加工性与４５钢相当，比ＱＴ５０－５的钻削和加工性要差。     

利用外装式扭矩传感器在线检测钻削刀具的磨损与破损

分析了钻削刀具磨损与破损对扭矩信号的影响；介绍了一种新研制的外装式扭矩传感器；通过实验证明了用扭矩信号在线检测钻削刀具磨损与破损的可行性。     

压铸镁合金AZ91D钻削力经验公式

采用正交试验的方法对压铸镁合金AZ91D进行了钻削试验,用多元线性回归法对试验结果进行了处理,建立了压铸镁合金AZ91D的钻削力与扭矩的经验公式。由经验公式可以确定:对钻削力和扭矩影响最大的是钻头直径 d,进给量 f次之,切削速度 v的影响最小。因此在实际生产中可以采用提高转速的办法来提高加工效率,减少能耗。     

三区段变参数振动钻削提高微小钻头可靠性的研究

首次对微小钻头可靠性进行了理论和试验研究。在本文的试验条件下,通过可靠性试验和寿命分布函数拟合,得出了采用三区段变参数振动钻削新工艺微小钻头寿命服从威布尔分布、采用普通钻削微小钻头寿命服从对数正态分布的结论。可靠度计算分析表明,三区段变参数振动钻削能提高微小钻头寿命、降低寿命分散程度、显著提高微小钻头的可靠性。     

压铸镁合金AZ91D钻削力经验公式

采用正交试验的方法对压铸镁合金AZ91D进行了钻削试验，用多元线性回归法对试验结果进行了处理，建立了压铸镁合金AZ91D的钻削力与扭矩的经验公式。由经验公式可以确定：对钻削力和扭矩影响最大的是钻头直径d，进给量f次之，切削速度v的影响最小。因此在实际生产中可以采用提高转速的办法来提高加工效率，减少能耗。     

涂层高速钢钻头的钻削试验研究

以轴向力和扭矩为判据来比较3种不同涂层刀具在钻削不锈钢时的切削性能,试验结果表明,以TiN表面多层涂层钻头钻削效果最好,TiCN表面多层涂层钻头次之,而单层涂层钻头最差.同时发现不同的涂层刀具钻削不锈钢时产生的轴向力和扭矩值亦随着进给速度的增加而增大,但在固定进给速度(0.12mm/r)改变转速时,3种不同涂层钻头的轴向力与扭矩在转速为1.4r/s时最小,随着转速增加到2.0r/s时,轴向力和扭矩增至最大,而当转速继续增加到2.6r/s时,则轴向力与扭矩反而开始下降.     

变振幅振动钻削提高微小孔入钻定位精度的研究

分析了微小孔钻头轴向振动入钻时特殊的动力学行为及其对入钻定位误差的修正作用。首次采用变振幅振动钻削的新方法，用直径为０．２８ｍｍ的高速钢麻花钻对１８Ｃｒ２Ｎｉ４ＷＡ低碳合金钢进行了钻削实验，结果在提高钻头寿命的同时显著提高了微小孔的入钻定位精度，验证了这种新方法新颖优良的工艺效果。     

不同槽型的麻花钻切削性能实验

麻花钻螺旋槽的形状直接影响其切削性能,轴向力及扭矩是主要的切削性能指标。本实验介绍了3种常用槽型的硬质合金麻花钻切削铸铁、合金钢、不锈钢的轴向力和扭矩测量。实验结果表明,与直线型、凸型槽比较,凹型槽麻花钻对这几种材料的切削性能最好。     

乳化液煤层液压钻马达结构研究

乳化液煤层液压钻可取代煤电钻而广泛用于煤壁钻孔作业,并且由于其本身无电源,消除了因电火花而引发的事故隐患,尤其适合于高瓦斯煤矿使用。乳化液液压马达是液压钻的关键部件,为了提高液压钻的综合性能,综合分析了乳化液煤层液压钻液压马达的性能参数,各种类型马达的结构形式及存在的问题,在此基础上提出了多齿轮液压马达的结构原理,分析了该液压马达的工作原理、平均扭矩和转速。乳化液煤层液压钻使用多齿轮液压马达作为其驱动元件,可有效解决普通齿轮马达扭矩不足以及乳化液对马达机体的腐蚀问题。     

微细钻孔的模糊神经网络在线监测

建立了以压电钻削测力仪作为测量元件的微孔钻削力在线监测系统,构造了用于对微孔钻削力进行实时数据处理的4层模糊神经网络。网络经训练后用于实时获取隐含微细钻头磨损状态信息的钻削力值,对微孔钻削过程进行在线监测实验,结果表明,适当选择监测阈值,可以有效避免微细钻头的折断。     

工作状态下钻头动态特性分析

从理论上分析了工作状态下 ,轴向切削力和扭矩对钻头类构件动态特性的影响 ,利用三维四面单元推导出适合任意复杂截面特性结构的有限元方程 ,给出了工作载荷对钻头动态特性影响的结果。     

普通麻花钻刃磨偏心时钻削力的预测及对孔尺寸精度的影响（续）

三、数值计算及最小径向力 原理 由于该数学模型比较复杂,数值计算及处理都使用计算机进行。图14是计算机框图。在数值计算中,假设横刃中心,钻头几何中心及旋转中心都不重合并有顶角差的情况下研究钻头几何中心与旋转中心的相对位置对径向力、轴向力及扭矩的影响 假设钻头的几何中心与旋转中心相距一个固定距离S_r,使钻头的几何中心绕旋转中心顺时针转动360°。图15a给出了钻头几     

渤海油田A井卡钻事故的处理

渤海油田东营组钻井作业过程中,地层泥岩硬脆、井壁易垮塌、背斜构造和岩石力学复杂,易发生井下事故。A井实钻过程机械钻速低,裸眼段长,硬脆性泥岩片状剥落,单位环空体积岩屑浓度高,导致憋压、扭矩波动大,起钻期间发生卡钻。处理卡钻时钻具断裂落井,套铣后成功打捞起125.94 m底部钻具,后通井无法到底,决定回填侧钻。侧钻成功后优化PEM钻井液性能,创新使用新工具、新工艺。最终,实现无事故起下钻,下套管、测井及固井作业顺利,保证井身结构质量。该井卡钻事故的处理经验对该区块后续深井开发有指导意义和推广价值     

煤层干式钻孔粉尘质量浓度分布规律的数值模拟

干式钻孔过程中,风力排渣系统将钻屑沿钻孔环状狭缝高速排出,会产生高浓度粉尘.为有效地控制煤层干式钻孔粉尘污染,探寻影响粉尘分布的主要因素,确定出粉尘质量浓度较低的钻孔工艺参数配置,运用SolidWorks联合DesignModeler建模、Mesh划分网格、Fluent解算、CFD-Post后处理等手段,对不同边界条件下煤层干式钻孔粉尘质量浓度分布进行数值模拟,并与现场实测数据对比分析,两者基本吻合.研究结果表明:压风自环状狭缝喷出后速度急剧衰减,整体呈锥体分布,大颗粒钻屑喷出孔口后就地沉降,细小颗粒悬浮在空气中并随风流继续扩散;钻场内粉尘质量浓度沿程先急剧上升至一个最大值,后快速下降,再逐步缓慢降低;水平方向上,机道中央粉尘质量浓度最高、巷道中央次之、人行道中央最低;竖直方向上,粉尘质量浓度呈现出中间高、上下两侧低的分布规律;钻场风速、钻杆转速、供气压力、钻杆型式及钻孔类型是影响粉尘分布的5个主要因素;当钻场风速为0.5 m/s、钻杆转速为2 r/s、供气压力为0.8 MPa时,采用外平钻杆钻进斜平行预抽钻孔,可取得良好的减尘效果.研究成果可有效地指导现场钻孔作业和防尘装置研发.