專利名稱：油套管鏜孔用的雙鏜刀加工裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種三軸聯動數控機床上的油套管鏜孔裝置，尤其是一種油套管鏜孔用的雙鏜刀加工裝置。
背景技術：
API標準油套管是目前國內外油田中廣泛使用的設備，然而近幾十年來，隨著開采深度和開采難度的增加，比如深井、超深井、高壓油井、中高壓氣井、水平井、定向井、大位移井、熱采井等油氣井，普通API油套管無法滿足各類井況，特殊螺紋(特殊扣)產品被運用于此類井況的油氣井。特殊扣產品不管是接箍與管體連接或無接箍直連式油套管，基本采用特殊螺紋內平設計，接箍的內壁A與管體的內壁B結合處以及管體的內壁與管體的內壁結合處設計成 平滑過渡(如圖2所示)，可有效減少氣體或液體在管道內的紊流現象，使能量損失最小，并且可提高了接頭的抗腐蝕能力。各類特殊扣因結構不同，相比API產品加工時間較長，多出的加工時間一部分在密封面加工時間上，還有一部分在鏜內孔時間上。比利時高力耐公司生產的NCT-7數控機床為三軸臥式刀臺機床，其鏜孔刀塊比較小，加工刀片為小圓刀(如圖I所示)，對于某些規格壁厚比較厚，在鏜孔時所要加工2 4刀左右，加工時間在2 4分鐘左右，加工時間較長，嚴
重影響加工效率。如圖3所示，NCT-7數控機床內部結構比較緊湊，刀臺11為旋轉刀臺，在加工時油套管內部有定心頭12，定心頭支撐13與管體之間的距離很小，只能容得下小鏜孔刀14去加工鏜孔，無法用大鏜刀去加工。要想提高加工效率，若加工切削量，或減少加工次數來提高加工效率的，小鏜孔刀片的壽命會很低，很容易造成崩刀，嚴重的會蹭壞刀桿。按照如圖3所示的現有的加工方式，鏜孔刀的走刀次數需要2 4次，鏜孔時間根據不同規格大小需要2^4分鐘左右，一根特殊扣的管子加工時間只有6 10分鐘左右，鏜孔時間就占了 1/3左右。另外，在X軸鏜孔刀在加工時，下面的Y軸刀臺不進行任何加工，這對多軸的數控機床來說實在太浪費時間。
發明內容本實用新型的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種油套管鏜孔用的雙鏜刀加工裝置，可減少走刀次數，從而減少切削時間，提高加工速度。按照本實用新型提供的技術方案，所述油套管鏜孔用的雙鏜刀加工裝置，包括卡爪和油套管，油套管的一端固定在卡爪上，卡爪可帶動油套管進行旋轉；在所述油套管的另一端外側安裝定心頭支撐，在定心頭支撐上安裝定心頭，所述定心頭伸入油套管內部；在所述油套管另一端的管端分別安裝第一鏜孔刀座和第二鏜孔刀座，第一鏜孔刀座和第二鏜孔刀座安裝在三軸數控機床的Z軸上；特征是在所述第一鏜孔刀座和第二鏜孔刀座上分別設置第一鏜孔刀桿和第二鏜孔刀桿，在第一鏜孔刀桿和第二鏜孔刀桿上分別安裝第一鏜孔刀和第二鏜孔刀。所述定心頭與油套管的內壁緊密配合，所述定心頭支撐與油套管的內壁之間存在可容納鏜孔刀的空隙。所述第一鏜孔刀桿的長度大于第二鏜孔刀桿的長度。所述第一鏜孔刀和第二鏜孔刀在Z軸方向的距離相差f 2mm。所述定心頭的中心線與油套管的軸線重合。本實用新型所述的油套管鏜孔用的雙鏜刀加工裝置采用兩把鏜孔刀同時對油套管進行鏜孔加工，可以減少一半的加工次數，減少加工時間，從而提高加工效率。
圖I為現有技術中NCT-7數控機床上的鏜刀刀桿的示意圖。圖2為管體與接箍的結構示意圖。圖3為現有技術中鏜孔裝置的結構示意圖。圖4為本實用新型的結構示意圖。圖5為本實用新型的工作狀態示意圖。
具體實施方式
下面結合具體附圖對本實用新型作進一步說明。如圖Γ圖5所示油套管鏜孔用的雙鏜刀加工裝置包括油套管I、卡爪2、定心頭支撐3、定心頭4、第一鏜孔刀座5、第二鏜孔刀座6、第一鏜孔刀桿7、第二鏜孔刀桿8、第一鏜孔刀9、第二鏜孔刀10等。如圖4、如圖5所示，本實用新型包括卡爪2和油套管1，油套管I的一端固定在卡爪2上，卡爪2可帶動油套管I進行旋轉；在所述油套管I的另一端外側安裝定心頭支撐3，在定心頭支撐3上安裝定心頭4,定心頭4和定心頭支撐3為一個整體；所述定心頭4伸入油套管I內部，定心頭4的中心線與油套管I的軸線重合，以保證油套管I在鏜孔時，在油套管I管端內表面沿油套管I軸線方向加工出一個內孔；在所述油套管I另一端的管端分別安裝第一鏜孔刀座5和第二鏜孔刀座6，第一鏜孔刀座5和第二鏜孔刀座6安裝在三軸數控機床的Z軸上，在第一鏜孔刀座5和第二鏜孔刀座6上分別設置第一鏜孔刀桿7和第二鏜孔刀桿8，在第一鏜孔刀桿7和第二鏜孔刀桿8上分別安裝第一鏜孔刀9和第二鏜孔刀10，所述第一鏜孔刀9和第二鏜孔刀10可伸入油套管I內部，并且第一鏜孔刀9和第二鏜孔刀10可同時沿三軸數控機床的Z軸方向(即相對油套管I的前后方向)移動，從而對油套管I的內壁進行切削；如圖5所示，所述定心頭4與油套管I的內壁緊密配合，所述定心頭支撐3與油套管I的內壁之間存在可容納鏜孔刀的空隙；刀桿在設計時考慮到切削量分配的問題，因而所述第一鏜孔刀桿7的長度大于第二鏜孔刀桿8的長度，第一鏜孔刀桿7和第二鏜孔刀桿8的長度不能相差太大，如果相差太大，鏜孔走刀距離會加長，起不到提高效率的作用；所述第一鏜孔刀9和第二鏜孔刀10在Z軸方向的距離相差f 2mm。本實用新型的工作原理在對油套管I進行加工鏜孔起刀時，第一鏜孔刀9為粗鏜孔，在起刀時切削在前，不讓第二鏜孔刀10先切削到，否則第二鏜孔刀10容易崩刀；第二鏜孔刀10為精加工，加工時在第一鏜孔刀9的后面；在鏜孔時，分配好第一鏜孔刀9和第二鏜孔刀10的加工余量，第一鏜孔刀9先少加工一點，第二鏜孔刀10再在第一鏜孔刀9的基礎上增加一定的切削量，保證加工時兩把鏜孔刀切削量均勻，不容易產生崩刀；并且兩把鏜孔刀同時進行加工，可以減少一半的加工次數，減少加工時間，從而提高加工效率。 以177. 8X9. 19WSP-1T特殊扣為例，管坯內徑為159. 42_，鏜孔需鏜到162. 7mm,直徑方向鏜孔余量為3. 28mm,原鏜孔需走2刀，加工時間在2分零5秒左右；采用本實用新型所述的雙鏜刀加工裝置，第一鏜孔刀9和第二鏜孔刀10在Z軸方向只需要走動一次，相當于只需要一次鏜孔的時間就能完成，其加工時間在I分10秒左右。兩者相比其加工時間減少了 55秒，對于其它鏜孔余量多，走刀次數更多的，將減少更多的時間。
權利要求1.一種油套管鏜孔用的雙鏜刀加工裝置，包括卡爪(2)和油套管(I )，油套管(I)的一端固定在卡爪(2)上，卡爪(2)可帶動油套管(I)進行旋轉；在所述油套管(I)的另一端外側安裝定心頭支撐(3)，在定心頭支撐(3)上安裝定心頭(4)，所述定心頭(4)伸入油套管(I)內部；在所述油套管(I)另一端的管端分別安裝第一鏜孔刀座(5)和第二鏜孔刀座(6)，第一鏜孔刀座(5)和第二鏜孔刀座(6)安裝在三軸數控機床的Z軸上；其特征是在所述第一鏜孔刀座(5)和第二鏜孔刀座(6)上分別設置第一鏜孔刀桿(7)和第二鏜孔刀桿(8)，在第一鏜孔刀桿(7)和第二鏜孔刀桿(8)上分別安裝第一鏜孔刀(9)和第二鏜孔刀(10)。
2.如權利要求I所述的油套管鏜孔用的雙鏜刀加工裝置，其特征是所述定心頭(4)與油套管(I)的內壁緊密配合，所述定心頭支撐(3)與油套管(I)的內壁之間存在可容納鏜孔刀的空隙。
3.如權利要求I所述的油套管鏜孔用的雙鏜刀加工裝置，其特征是所述第一鏜孔刀桿(7)的長度大于第二鏜孔刀桿(8)的長度。
4.如權利要求I所述的油套管鏜孔用的雙鏜刀加工裝置，其特征是所述第一鏜孔刀(9)和第二鏜孔刀(10)在Z軸方向的距離相差f 2mm。
5.如權利要求I所述的油套管鏜孔用的雙鏜刀加工裝置，其特征是所述定心頭(4)的中心線與油套管(I)的軸線重合。
專利摘要本實用新型涉及一種油套管鏜孔用的雙鏜刀加工裝置，包括卡爪和油套管，油套管的一端固定在卡爪上，卡爪可帶動油套管進行旋轉；在所述油套管的另一端外側安裝定心頭支撐，在定心頭支撐上安裝定心頭，所述定心頭伸入油套管內部；在所述油套管另一端的管端分別安裝第一鏜孔刀座和第二鏜孔刀座，第一鏜孔刀座和第二鏜孔刀座安裝在三軸數控機床的Z軸上；特征是在所述第一鏜孔刀座和第二鏜孔刀座上分別設置第一鏜孔刀桿和第二鏜孔刀桿，在第一鏜孔刀桿和第二鏜孔刀桿上分別安裝第一鏜孔刀和第二鏜孔刀。本實用新型采用兩把鏜孔刀同時對油套管進行鏜孔加工，可以減少一半的加工次數，減少加工時間，從而提高加工效率。
文檔編號B23B29/02GK202667712SQ201220243590
公開日2013年1月16日 申請日期2012年5月28日 優先權日2012年5月28日
發明者喬禮勇, 吳磊 申請人:無錫西姆萊斯石油專用管制造有限公司