Istraživanje popravka navoja alata za bušenje na CNC tokarilicama
Jan 16, 2024
Alati za bušenje nafte izloženi su složenim silama i velikim opterećenjima tijekom procesa bušenja, a navoji povezani s njima skloni su trošenju i deformaciji. Ako se ne popravi na vrijeme, lako može dovesti do nesreća s kvarom alata za bušenje kao što je odvajanje i probijanje. Zbog izvrsnih vlačnih i torzijskih svojstava cijevi alata za bušenje i njihove visoke nabavne cijene, kako bi se produžio radni vijek alata za bušenje i uštedjelo na troškovima, navoji alata za bušenje općenito se popravljaju umjesto da se režu.
1. Opće metode popravka navoja alata za bušenje nafte
Alati za bušenje nafte općenito su zašiljeni navoji (Slika 1). Prilikom popravljanja navoja, ① odrežite određenu duljinu L čeone strane na temelju istrošenosti navoja; ② Izrežite širinu L površine stepenica u skladu s tim i obradite konturu promjera reza do konusne površine koja zadovoljava zahtjeve veličine; ③ Obradite cijeli navoj duž originalne spiralne putanje kako biste zadovoljili dimenzije na crtežu. Nakon takvog trošenja
Navoj je popravljen na novi, a nakon pregleda bušilica je vraćena u uporabu.
1. Opće metode popravka navoja alata za bušenje nafte
Alati za bušenje nafte općenito su zašiljeni navoji (Slika 1). Prilikom popravljanja navoja, ① odrežite određenu duljinu L čeone strane na temelju istrošenosti navoja; ② Izrežite širinu L površine stepenica u skladu s tim i obradite konturu promjera reza do konusne površine koja zadovoljava zahtjeve veličine; ③ Obradite cijeli navoj duž originalne spiralne putanje kako biste zadovoljili dimenzije na crtežu. Nakon takvog trošenja
Navoj je popravljen na novi, a nakon pregleda bušilica je vraćena u uporabu.
Slika 1 Popravak navoja
Trenutno se većina popravaka navoja za alate za bušenje nafte izvodi pomoću običnih tokarilica za navoje cijevi. Zbog utjecaja radnog iskustva rukovatelja i točnosti tokarilica, dimenzije različitih dijelova navoja, kao što su konus, oblik zuba i skošenje, podložne su pogreškama; Lokalna dimenzijska tolerancija nekih posebnih navoja je unutar 0,2 mm, što je teško kontrolirati ručno i utječe na učinkovitost strojne obrade. U međuvremenu, operater
Saginjanje radi dugotrajnog rukovanja tokarilom može lako uzrokovati umor u struku i utjecati na fizičko zdravlje.
2. Princip obrade navoja na strugovima
Rotacijsko gibanje obratka kojeg pokreće vreteno tokarilice je glavno gibanje, dok je kretanje alata kretanje posmaka. Obrada navoja na običnom tokarilu za cijevne navoje oslanja se na prijenos snage pomoću kotačića za promjenu, koji pokreće rotaciju vijka, a zatim pokreće veliku potpornu ploču da se pomiče u skladu s podešenim korakom. Aksijalni položaj male potporne ploče za pomicanje vrha alata prilagođen je za postizanje poravnanja alata, čime se dovršava okretanje navoja. Oni se postižu čistim mehaničkim prijenosom, au procesu strojne obrade navoja, ako postoji rezanje, nestanak struje, promjenjiva brzina ili popravak starih navoja, može biti relativno lako postići poravnanje alata i ponovnu obradu.
Bez obzira koju vrstu navoja okreće CNC tokarilica, glavno gibanje i kretanje posmaka moraju održavati specifičan odnos, to jest moraju točno postići jedan okretaj izratka i jedan korak pomaka alata. Brzina vretena se može podesiti kroz program, ali položaj kuta je općenito nekontroliran. Za postizanje funkcije rezanja navoja potrebno je koristiti fotoelektrični enkoder i spojiti ga na vreteno u prijenosu 1:1. Kada se vreteno okreće, koder se sinkrono okreće i šalje niz impulsnih signala u CNC sustav. CNC sustav odabire određeni motor za kontrolu kuta za početak dodavanja na temelju otkrivenog signala rotacije vretena, postižući potreban proporcionalni odnos za okretanje navoja.
3. Popravak navoja CNC tokarilice
Prije svakog dodavanja navoja na CNC tokarilici, CNC sustav skenira nulti impuls fotoelektričnog enkodera i počinje s uvlačenjem kada stigne. Inače je u stanju čekanja. To osigurava da spiralna putanja svakog okretanja posmaka bude ista, sprječavajući pojavu nasumičnog navoja.
Međutim, kod popravka starog navoja alata za bušenje javlja se problem poravnanja početne pozicije navoja s alatom. Zbog moguće razlike između nultog impulsa fotoelektričnog enkodera i početne pozicije navoja koji se popravlja, kada se vreteno okreće i alat izvodi pomicanje okretanja navoja prema naredbi G92 (ili G32), neće se podudarati sa spiralnom putanjom navoja koji treba popraviti, što dovodi do oštećenja izvornog navoja ili čak rezanja. Stoga je kod popravljanja navoja potrebno prvo locirati, a zatim ga okrenuti. Pozicioniranje je korištenje pulsa nulte točke kao reference i poravnavanje početne pozicije navoja koji se popravlja s odgovarajućim alatom. Nakon pozicioniranja, alat se može kretati duž spiralne putanje navoja koji se popravlja, postižući popravak navoja. Stoga je ključ popravka navoja pozicioniranje.
Metoda ove studije je označiti nulti puls na površini oko stezne glave kako bi se odredila početna točka okretanja navoja i koristiti makro program za lociranje položaja alata: ① Prilikom poravnavanja alata, prvo pomaknite steznu glavu i okrenite je na označenu poziciju. U ovom trenutku, položaj vretena je položaj signala nultog impulsa. Upravljajući makro programom u jednom koraku, pomaknite vrh alata iznad određenog položaja navoja koji treba popraviti; ② Odaberite ručni generator impulsa da pomaknete vrh alata na spiralni utor u sredini navoja, smanjite povećanje i fino podesite vrijednosti X i Z vrha alata. Promatrajte vrh alata i spiralni utor dok se ne poklope. U ovom trenutku obratite posebnu pozornost na položaj vrha alata, inače je lako zgnječiti blok alata; ③ Odaberite program koji će se pokrenuti u jednom koraku i pročitajte sistemsku varijablu # 5002 informacija o položaju Z-osi savjeta alata kroz zajedničku varijablu # 505, to jest # 505=# 5002, da dovršite operacija poravnanja alata; ④ Korak po korak pokretanje makro programa za pomicanje vrha alata na N koraka dalje od navoja koji treba popraviti. U ovoj točki (počevši od X, počevši od Z), to je početna točka. Zatim odredite R vrijednost kroz varijabilni izraz i upotrijebite instrukciju za rezanje ciklusa navoja G92 da dovršite strojnu obradu navoja. ⑤ Tijekom upotrebe alata za bušenje, profil navoja ponekad se značajno istroši. Čak i ako je alat bio poravnat, tijekom rada naredbe za rezanje ciklusa navoja G92, može se ustanoviti da vrh alata nije potpuno poravnat sa spiralnom linijom navoja koji se popravlja (pomaknuti alat). U ovom trenutku, vrijednost varijable # 5 može se dodijeliti za fino podešavanje Z-vrijednosti vrha alata u pozitivnom ili negativnom smjeru (slika 2), postižući cilj poravnanja sa spiralnom linijom navoja koji se popravlja .
Trenutno se većina popravaka navoja za alate za bušenje nafte izvodi pomoću običnih tokarilica za navoje cijevi. Zbog utjecaja radnog iskustva rukovatelja i točnosti tokarilica, dimenzije različitih dijelova navoja, kao što su konus, oblik zuba i skošenje, podložne su pogreškama; Lokalna dimenzijska tolerancija nekih posebnih navoja je unutar 0,2 mm, što je teško kontrolirati ručno i utječe na učinkovitost strojne obrade. U međuvremenu, operater
Saginjanje radi dugotrajnog rukovanja tokarilom može lako uzrokovati umor u struku i utjecati na fizičko zdravlje.
2. Princip obrade navoja na strugovima
Rotacijsko gibanje obratka kojeg pokreće vreteno tokarilice je glavno gibanje, dok je kretanje alata kretanje posmaka. Obrada navoja na običnom tokarilu za cijevne navoje oslanja se na prijenos snage pomoću kotačića za promjenu, koji pokreće rotaciju vijka, a zatim pokreće veliku potpornu ploču da se pomiče u skladu s podešenim korakom. Aksijalni položaj male potporne ploče za pomicanje vrha alata prilagođen je za postizanje poravnanja alata, čime se dovršava okretanje navoja. Oni se postižu čistim mehaničkim prijenosom, au procesu strojne obrade navoja, ako postoji rezanje, nestanak struje, promjenjiva brzina ili popravak starih navoja, može biti relativno lako postići poravnanje alata i ponovnu obradu.
Bez obzira koju vrstu navoja okreće CNC tokarilica, glavno gibanje i kretanje posmaka moraju održavati specifičan odnos, to jest moraju točno postići jedan okretaj izratka i jedan korak pomaka alata. Brzina vretena se može podesiti kroz program, ali položaj kuta je općenito nekontroliran. Za postizanje funkcije rezanja navoja potrebno je koristiti fotoelektrični enkoder i spojiti ga na vreteno u prijenosu 1:1. Kada se vreteno okreće, koder se sinkrono okreće i šalje niz impulsnih signala u CNC sustav. CNC sustav odabire određeni motor za kontrolu kuta za početak dodavanja na temelju otkrivenog signala rotacije vretena, postižući potreban proporcionalni odnos za okretanje navoja.
3. Popravak navoja CNC tokarilice
Prije svakog dodavanja navoja na CNC tokarilici, CNC sustav skenira nulti impuls fotoelektričnog enkodera i počinje s uvlačenjem kada stigne. Inače je u stanju čekanja. To osigurava da spiralna putanja svakog okretanja posmaka bude ista, sprječavajući pojavu nasumičnog navoja.
Međutim, kod popravka starog navoja alata za bušenje javlja se problem poravnanja početne pozicije navoja s alatom. Zbog moguće razlike između nultog impulsa fotoelektričnog enkodera i početne pozicije navoja koji se popravlja, kada se vreteno okreće i alat izvodi pomicanje okretanja navoja prema naredbi G92 (ili G32), neće se podudarati sa spiralnom putanjom navoja koji treba popraviti, što dovodi do oštećenja izvornog navoja ili čak rezanja. Stoga je kod popravljanja navoja potrebno prvo locirati, a zatim ga okrenuti. Pozicioniranje je korištenje pulsa nulte točke kao reference i poravnavanje početne pozicije navoja koji se popravlja s odgovarajućim alatom. Nakon pozicioniranja, alat se može kretati duž spiralne putanje navoja koji se popravlja, postižući popravak navoja. Stoga je ključ popravka navoja pozicioniranje.
Metoda ove studije je označiti nulti puls na površini oko stezne glave kako bi se odredila početna točka okretanja navoja i koristiti makro program za lociranje položaja alata: ① Prilikom poravnavanja alata, prvo pomaknite steznu glavu i okrenite je na označenu poziciju. U ovom trenutku, položaj vretena je položaj signala nultog impulsa. Upravljajući makro programom u jednom koraku, pomaknite vrh alata iznad određenog položaja navoja koji treba popraviti; ② Odaberite ručni generator impulsa da pomaknete vrh alata na spiralni utor u sredini navoja, smanjite povećanje i fino podesite vrijednosti X i Z vrha alata. Promatrajte vrh alata i spiralni utor dok se ne poklope. U ovom trenutku obratite posebnu pozornost na položaj vrha alata, inače je lako zgnječiti blok alata; ③ Odaberite program koji će se pokrenuti u jednom koraku i pročitajte sistemsku varijablu # 5002 informacija o položaju Z-osi savjeta alata kroz zajedničku varijablu # 505, to jest # 505=# 5002, da dovršite operacija poravnanja alata; ④ Korak po korak pokretanje makro programa za pomicanje vrha alata na N koraka dalje od navoja koji treba popraviti. U ovoj točki (počevši od X, počevši od Z), to je početna točka. Zatim odredite R vrijednost kroz varijabilni izraz i upotrijebite instrukciju za rezanje ciklusa navoja G92 da dovršite strojnu obradu navoja. ⑤ Tijekom upotrebe alata za bušenje, profil navoja ponekad se značajno istroši. Čak i ako je alat bio poravnat, tijekom rada naredbe za rezanje ciklusa navoja G92, može se ustanoviti da vrh alata nije potpuno poravnat sa spiralnom linijom navoja koji se popravlja (pomaknuti alat). U ovom trenutku, vrijednost varijable # 5 može se dodijeliti za fino podešavanje Z-vrijednosti vrha alata u pozitivnom ili negativnom smjeru (slika 2), postižući cilj poravnanja sa spiralnom linijom navoja koji se popravlja .
Slika 2 Parametri podešavanja vrha noža
Uzimajući za primjer program vanjskih navoja NC50.
(1) Programski segment 1, operacija poravnanja alata:
U uputama ciklusa rezanja navoja G92 (Slika 3), parametri X i Z predstavljaju koordinatne vrijednosti krajnje točke svakog alata za rezanje, R predstavlja razliku radijusa između početne i krajnje točke rezanja konusne površine, a F predstavlja korak navoja (NC50 korak navoja je 6,35 mm). Pokrenite varijabilni izraz Z [# 505+# 5+63.5] da pomaknete alat za oblikovanje na položaj 10 koraka dalje od spiralnog utora alata, koji je početna točka. Trenutačno nema dostupnih informacija za određivanje točne udaljenosti segmenta ubrzanja alata kada CNC tokarilica izvršava G32 ili G92 instrukcije. Stoga udaljenost između početne točke i kraja navoja koji se popravlja (tj. N koraka) ovisi o radnim navikama. Zatim dodijelite parametar R izrazu varijable # 4=[# 3- # 505- # 5-56.5]/12, pokrenite instrukciju rezanja ciklusa navoja G92 i dovršite strojna obrada popravka navoja.
Slika 3 Uputa za rezanje ciklusa navoja G92
4. Zaključak
U području održavanja navoja alata za bušenje, tehnologija automatizacije koju predstavljaju CNC alatni strojevi je smjer budućeg razvoja. Metoda predstavljena u ovom članku ima niske troškove primjene i ne zahtijeva posebne modifikacije CNC tokarilica. U isto vrijeme, korištenje CNC tokarilica za popravak navoja alata za bušenje poboljšalo je kvalitetu održavanja alata za bušenje. Nakon popravka navoja, veličina je stabilna, smanjujući intenzitet rada operatera i osiguravajući nova tehnička sredstva za održavanje navoja alata za bušenje nafte.
