硬质合金微型钻头固有频率研究及应用

分别利用实验、模拟和计算三种方法对微型钻头的固有频率进行分析,制备了不同直径及长度的未加工螺旋槽棒料和已加工螺旋槽产品,进行固有频率测试并分析不同规格棒料、产品之间频率的差异。根据实验结果总结了微型钻头一阶固有频率的经验公式,与棒料的模拟频率进行对比。结果表明：实验、模拟、计算三种方法表现出较好的一致性,微型钻头的固有频率与直径和长度有较明显的对应关系。针对钻径≤0.4mm、长径比>20的微型钻头,在微型钻头入钻前用经验公式可以较快地计算出微型钻头的固有频率;模拟方法可以较准确地求得微型钻头的多阶固有频率,方便进行共振分析;微型钻头钻孔过程中固有频率随着钻削深度的增加逐渐增大。     

直旋混合射流钻头结构参数优化

煤层水力喷射穿层钻孔技术的核心部件为水射流钻头,而直旋混合射流钻头因其穿层钻孔效率高、稳定性好等优势成为一种常用的水射流钻头。为了得到直旋混合射流钻头的最优结构参数,选择影响钻孔能力的主要参数,先运用Fluent数值模拟分析不同叶轮槽倾角、混合腔长度、叶轮厚度的速度云图,然后通过试验对数值模拟分析结果进行验证,最终得出钻头最优结构参数为混合腔长度6 mm、叶轮厚度4 mm、叶轮槽倾角40°。分析表明：合理地匹配各组参数,可以有效提高钻孔能力。     

不同沟形金刚石钻头刚度和强度的有限元分析

利用Pro/E建立金刚石钻头的三维模型,模拟钻削过程中钻头受力情况.应用ABAQUS有限元分析软件研究不同排屑沟槽、不同径向截形金刚石钻头的刚度和强度.并通过改变钻芯厚度、螺旋槽长度及螺旋角度等结构参数,研究钻头结构参数变化对钻头扭转刚度、弯曲刚度、轴向抗压刚度的影响规律.     

检测钻头主切削刃等长的好方法

在刃磨钻头过程中,有两项检测是非常主要的,即要随时注意检测钻头顶角的大小和两条主切削刃的长度是否相等。检测顶角的大小时,可采用专用角度样板来进行检测,而检测两条主切削刃长度是否一致时则采用目测法。目测法具有简便易     

微钻头刚度的有限元分析

模拟微钻头螺旋槽和后刀面的刃磨过程,用Unigraphics(简称)软件建立微钻头的三维实体模型。以非共轴螺旋面钻尖为研究对象,分别改变钻芯厚度与钻头直径之比、钻头的螺旋槽长度以及螺旋角,利用有限元软件ANSYS对钻头的扭转刚度、弯曲刚度和受压刚度进行计算分析,为钻头的结构优化设计、提高刀具切削性能和耐用度的研究提供了基础。     

不同刃部处理硬质合金钻头的钻削力研究

采用不同刃口处理形式的硬质合金钻头对40Cr材料进行单因素钻削对比试验,研究了钻削速度及进给量对切削力的影响。结果表明:对于无涂层钻头,随着进给量提高,抛光钻头的切削力要小于未抛光钻头;对于涂层钻头,随着进给量提高,抛光钻头的切削力要大于未抛光钻头。随着切削速度的增加,无涂层钻头的钻削力先增大后减小;涂层钻头的钻削力则一直增大。     

可調节钻头伸出长度的钻夹头

钻削时,钻头的伸出长度对钻头的寿命有很大影响。通过切削试验证明:当转速为1750r/min、钻孔直径为0.5时,钻头伸出2时的寿命为伸出1吋的10％。图1所示说明了钻头伸出长度与钻头寿命的关系。这是因为钻头磨损到一定程度时引起振动,这个振动频率与钻头的刚度有关,而钻头采用最小的伸出长度就可以增加系统的刚性,从而提高钻头寿命。     

矩形喷嘴对PDC钻头井底流场影响的研究

针对PDC钻头的水力能量清洗井底和冷却钻头的作用充分发挥的结构设计问题,先分析了矩形喷嘴的射流特性,得到了射流轴心动压力衰减规律和横向动压力分布规律及横向动压力梯度分布规律,通过CFD仿真软件CFX对PDC钻头井底流场进行了模拟,将矩形喷嘴和圆形喷嘴对比,分析得知喷嘴位置在等速核长度内,矩形喷嘴更有利于清除岩屑和冷却钻头。     

深孔加工及设备

深孔加工中,如果使用钻杆伸出长度随加工过程而变的钻头(图1),可提高钻杆的刚性。 图1中钻杆6连接在走刀机构5中驱动装置不活动机构内,以保护钻杆外表面。被加工零件3安装在机床主轴1内,润滑冷却液由油盘4供给。钻削开始时,钻头2工作部分长度为图1中l 。(约为钻头直径的5-10倍),随着加工的进行,走刀机构将钻头往前送进,钻削结束时,钻杆伸出长度达到最大值L。这种加工,机床不用纵向导轨,也不要支架,并可把油盘和走刀机构合并在一个部件中,简化了机床结构。 钻头光杆的送进是由钻杆与走刀机构工作元件相互摩擦保证。送进可是周期性的,也可是…     

一种新型硬岩钻头的研制

基于岩石破碎机理,针对钻头侵入岩层后切削岩石的实际状态,进行受力分析,为钻头工作过程中出现的问题提供分析依据。通过对钻头参数进行优化,更好的提高了钻头的钻进效率。     

石油钻头的实体建模及有限元分析

石油钻头是一种形状较复杂的孔加工工具,其参数不易获取,通过光学测量技术对钻头扫描,逆向工程软件对钻头的点云数据进行处理,再利用三维软件实现三维建模;应用有限元分析软件对钻头进行有限元的数值模拟分析,可较精确地掌握钻头在工作过程中各点的受力情况,了解钻头内部应力应变的分布规律,获得应力分布图并方便地找出钻头上的危险点,为今后改进钻头的受力情况、合理设计钻头结构以及对钻头进行失效分析提供理论依据。     

深孔加工钻头排屑研究及CAD设计

深入分析了深孔加工用的钻头对排屑的需求,通过受力分析,给出了钻屑的产生过程以及钻屑对钻头工作的影响.根据钻头的工作机制,结合非自由切削的基本特征,运用最小能量的原理进行了深孔钻头的设计.并对所设计的钻头进行了排屑向量的计算,得出了排屑向量关系式.最后再对其进行排屑干涉和排屑协调分析,得出了钻头主刃部分的非自由度系数设计步骤.     

PDC钻头主要几何参数的优化研究

PDC切削齿工作角由切削齿的齿前角和侧转角决定的,且工作角对切削齿切削效率和工作性能有着重要的影响.因而如何科学地设计切削齿的齿前角和侧转角在PDC钻头设计中是十分重要的内容.运用有限元软件参数化建模技术,对PDC钻头切削齿的齿前角、侧转角做了优化分析.从不同应用方面考虑,对这两个主要几何参数分别进行了单参数和双参数优化分析,得出了不同使用条件下的最优值,为钻头的合理设计提供了理论依据.     

深孔加工孔轴线偏斜的分析与研究

针对深孔加工孔轴线偏斜问题,从加工方式、导向套装配偏差以及导向套与钻头的配合间隙三个方面进行了研究和分析,分别介绍了这些因素对深孔轴线直线度产生影响的机理。建立了钻杆钻头系统模型,使用ANSYS软件分析了导向套装配偏差对钻头预钻倾角的影响。研究表明通过选择合理的加工方式、提高导向套装配精度、加长钻杆夹持长度、减小导向套与钻头的配合间隙等方式,都能很好地控制加工过程中钻头的走偏,减小孔轴线偏斜,降低产品报废率。     

基于ABAQUS的高炉开口机钻头温度场及应力场分析

针对高炉开铁几机钻头在工作时经常出现失效的问题,采用SolidWorks软件对开口机钻头进行三维建模,并用 ABAQUS有限元软件对模型进行热分析,得到钻头的温度场分布;再通过热-结构耦合场分析,得到应力场分布云图.通过温度场与应力场分布规律,分析钻头应力较大部位与失效的主要原因,为优化钻头的设计、延长钻头使用寿命提供...     

自适应PDC钻头研制

传统固定式PDC钻头在一次性钻穿不同岩性地层时，会出现扭转振动、跳钻、黏滑等问题，导致钻头磨损严重，甚至崩齿，影响钻头使用寿命，降低钻井速度。为此，研制一种在钻井过程中可自主调节切削深度的PDC钻头，从其结构特点、工作原理、技术参数选取等方面进行了详细阐述，并通过CAD三维仿真软件对自适应PDC钻头进行力学性能分析，评价其结构合理性和方案可行性。分析结果表明：PDC钻头刀翼采用独立悬挂模式，利用活塞原理使钻头刀翼根据地层变化进行轴向运动来避免钻头振动、黏滑的结构是合理可靠的，满足现场应用条件。自适应PDC钻头研制推动了钻井智能化发展，为解决钻头使用寿命短、钻井效率低问题提供了新的思路和方法。     

新型复合可换钻头结构参数优化

运用AdvantEdge FEM有限元分析软件对不同结构参数组合的复合可换钻头进行钻削仿真,得到不同结构参数组合钻头的切削力、扭矩和Mises应力。通过极差分析得出各个参数对钻削性能的影响,并综合分析得到复合可换钻头的切削部分优化参数为A=7.81mm,B=1.66mm。     

桩基础施工新技术专题讲座(六) 旋挖钻斗钻成孔灌注桩

<正>旋挖钻机按其功能可分为单一方式旋挖钻斗钻机(Earth Drill)和多功能旋挖钻机(Rotary Drilling Rig),前者是利用短螺旋钻头或钻斗钻头进行干作业钻进或无循环稳定液钻进技术成孔制桩的设备,后者则通过配备不同工作装置还可进行其他成孔作业,例如配备抓斗可进行地下连续墙成槽作业,配备双动力头     

如何钻削韧性金属

加工一批材质为纯铜的零件,钻孔深度为50mm,并要求攻削 M6螺孔。然而,加工过程中碰到的主要问题是钻头刃口易破裂。钻削深度在30mm 以内时钻头工作正常,再钻下去即会发出尖锐刺耳的响声,并时常卡住钻头,容易产生钻头刃口破裂现象。解决这个问题的方法如下:保留钻头刃端约6mm 长度为原钻头直径,以保证螺纹底孔的直径尺寸;磨去钻头其余部分的棱边,这样可减少工件对钻头表面的挤压作用,采用这种方法改制的钻头,没有发生破裂现     

螺纹孔口组合倒角刀

螺纹在机械加工中极为普遍,加工螺纹时一般都需经过钻底孔、孔口倒角、攻丝等步骤。孔口倒角是为了便于丝锥攻丝的引导,便于螺钉旋进。钻螺纹底孔和孔口倒角一般采用分工步加工,工作效率低,这对大批量零件明显不利。若专机用分工步加工,倒角就需专序安排,不能充分发挥专机的作用。理想的加工工艺是一次加工出螺纹底孔和孔口倒角。现行方法是采用复合阶梯钻或用普通钻头改制。复合阶梯钻制造麻烦,价格贵。一般多采用普通钻头改制,则需要重新进行刃磨加工。这种刃磨既要磨出一定长度的(等于螺纹底孔)钻头直径部分,又要磨出齿背空刀,还需磨出倒角刃的角度及后角。刃磨步骤繁琐,钻头使用长度大大减小,经济效益差。为此,设计了套