石油仪器中本体角度球绞座的加工方法
【专利摘要】一种石油仪器中本体角度球绞座的加工方法，包括：1）确定本体方形内腔侧面的角度球绞座的安装面与球绞座孔轴线的交点的位置坐标；2）设计一含有锥尖的成型电极；3）利用成型电极对在本体方形内腔侧面的角度球绞座的安装面进行对刀，对刀点是成型电极的锥尖与角度球绞座的安装面的接触点；4）确定成型电极的锥尖在本体方形内腔侧面的角度球绞座的安装面的位置坐标；5）计算步骤1）中交点的位置坐标与步骤4）中锥尖的位置坐标的坐标差值；6）根据坐标差值，编制数控代码，控制成型电极的运动轨迹，使步骤4）中的锥尖与步骤1）中的交点重合。本发明提供了一种易于加工以及加工成本低的石油仪器中本体角度球绞座的加工方法。
【专利说明】石油仪器中本体角度球绞座的加工方法
【技术领域】
[0001]本发明属于石油测井仪器的加工领域，涉及一种石油测井仪器中本体内腔侧壁角度孔的加工方法，尤其涉及一种石油仪器中本体角度球绞座的加工方法。
【背景技术】
[0002]石油测井仪器中本体的中间部位有一个矩形的内腔，该内腔的侧壁上需要加工出带有一定角度，有一定尺寸精度、位置精度的球绞座，是地层样品流入的通道，同时也是泥浆球绞连杆系的支点。
[0003]现有的石油测井仪器中本体球绞座的加工方法是:
[0004]1、将本体设计成分体结构，将封闭腔改成开放腔利于本体球绞座的加工，例如RFT的球绞座结构，因为是开放结构，所以在普通铣床、镗床上都可以通过钻、铰、镗、攻等工步完成加工；
[0005]2、本体球绞座位于封闭腔体中，呈水平分布，例如MDT的球绞结构,这种球绞座是通过五轴电火花机床和对应工装完成加工的。
[0006]在该本体现有的加工方法是在高精度卧式镗床，先定位，找正角度球绞座的下刀点，然后使用长径比为20的防震刀杆，涂层材料的刀片，逐层加工。该方法需要的高精度卧式镗床和高精度防震刀杆属高精度的设备，使得加工该角度球绞座成本较高，长径比为20的刀杆，极大的限制了进给量，稍有不慎就有可能“打刀”，效率不高。
[0007]在1986年01期王光明发表于“现代制造工程”中的《空间角度孔的加工》一文中，从空间角度孔的计算分析、夹具设计及加工找正等几方面加以讨论。该文献中公开的技术方案的缺陷在于:计算繁琐，特别是对于孔径比大于20的角度孔遇到的加工困难未提出解决办法。
[0008]在2007年6月罗正斌发表于“水利电力机械”中的《一种特殊角度孔加工的辅助工装设计》一文中，针对特殊角度孔零件，通过辅助工装的设计，成功解决了准确加工零件上与水平面成21°和30°角斜孔的装夹工艺问题，该文献公开的技术方案缺陷在于:加工精度有限，不能满足高精度孔位的要求。
【发明内容】
[0009]为了解决【背景技术】中存在的上述技术问题，本发明提供了一种易于加工以及加工成本低的石油仪器中本体角度球绞座的加工方法。
[0010]本发明的技术解决方案是:本发明提供了一种石油仪器中本体角度球绞座的加工方法，其特殊之处在于:所述石油仪器中本体角度球绞座的加工方法包括以下步骤:
[0011]I)确定本体方形内腔侧面的角度球绞座的安装面与球绞座孔轴线的交点的位置坐标；
[0012]2)设计一含有锥尖的成型电极；
[0013]3)利用成型电极对在本体方形内腔侧面的角度球绞座的安装面进行对刀，所述对刀点是成型电极的锥尖与角度球绞座的安装面的接触点；
[0014]4)确定成型电极的锥尖在本体方形内腔侧面的角度球绞座的安装面的位置坐标；
[0015]5)计算步骤I)中交点的位置坐标与步骤4)中锥尖的位置坐标的坐标差值；
[0016]6)根据步骤5)计算得到的坐标差值，编制数控代码，控制成型电极的运动轨迹，使步骤4)中的锥尖与步骤I)中的交点重合。
[0017]上述含有锥尖的成型电极是长径比为4的含有锥尖的成型电极。
[0018]本发明的优点是:
[0019]本发明提出的石油测井仪器中本体角度球绞座的加工方法，解决了石油测井仪器本体中封闭腔体侧壁角度球绞座加工难度大，加工成本高的问题。本发明是在本体方形内腔侧面的角度球绞座的安装面与球绞座孔轴线的交点O1在本体坐标系UCS上有严格的位置精度要求，通过设计成型电极，将该交点O1转移到成型电极的对应点O2，然后成型电极在本体的右端面准确对刀，对刀点是成型电极的锥尖O3，这时O2和O3在本体坐标系UCS上的位置可以计算出，按照计算出的O2和O1坐标差值，编制数控代码，控制成型电极的运动轨迹，当O2和O1点重合即完成加工。本发明的特点是将本体方形内腔侧面的角度球绞座的位置坐标(xl，yl)设计要求的转换为成型电极锥尖O3与对应点O2距离要求及电极的轨迹计算，从而达到了设计的要求。本发明工装简单，操作方便，为各类内腔侧壁角度孔的加工提供了 一种较理想的工艺方法。
[0020]与现有加工技术相比，本发明具有以下优点:
[0021]a)用通用夹具实现了工件的定位夹紧，节省了设计制造专用夹具的费用。
[0022]b)使用自制电极作为加工刀具，省下了定制防震刀杆等特种刀具的高昂费用。将长径比为20的刀杆变成长径比为4的成型电极，极大的提高了加工过程中的安全性及定位精度。提高了加工效率。
[0023]c)石油测井仪器中本体角度球绞座的加工新方法通用性好，可满足大多数本体类零件角度球绞座的加工。
[0024]d)石油测井仪器中本体角度球绞座的加工新方法操作者理解容易，可很快掌握。【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是含有矩形的内腔的石油测井仪器零件示意图；
[0026]图2是获取本体方形内腔侧面的球绞座的安装面与球绞座孔轴线的交点O1的位置坐标的示意图；
[0027]图3是基于本发明所提供方法加工石油测井仪器的示意图；
[0028]图4是图3的0向结构示意图；
[0029]图5是图3的P向结构示意图；
[0030]图6是图3中II部分的放大结构示意图；
[0031]图7是图3中IV部分的放大结构示意图。
【具体实施方式】
[0032]参见图1，在本体方形内腔侧面的球绞座的安装面与球绞座孔轴线的交点O1在本体坐标系UCS上有严格的位置精度要求，通过设计成型电极，将该交点O1转移到成型电极的对应点O2，然后成型电极在本体的右端面准确对刀，对刀点是成型电极的锥尖O3，这时O2和O3在本体坐标系UCS上的位置可以计算出，按照计算出的O2和O1坐标差值，编制数控代码，控制成型电极的运动轨迹，当O2和O1点重合即完成加工。
[0033]参见图2，本发明的特点是将本体方形内腔侧面的角度球绞座的位置坐标(xl，yl)设计要求的转换为成型电极锥尖O3与对应点O2距离要求及电极的轨迹计算，从而达到了设计的要求。本发明工装简单，操作方便，为各类内腔侧壁角度孔的加工提供了一种较理想的工艺方法。
[0034]现结合实施例、附图对本发明作进一步描述:
[0035]利用本发明方法加工“小口径重复式地层测试仪探头本体”(见图3、图4、图5、图6以及图7)上封闭腔体侧壁角度球绞座AXl的加工:
[0036]将工件由工作台、夹具体对探头本体进行定位夹紧，以AXl角度球绞座为例，按照以下步骤说明加工过程:
[0037]步骤1:在本体方形内腔侧面的角度球绞座的安装面与球绞座孔轴线的交点O1在本体坐标系UCS上有严格的位置精度要求，通过设计成型电极，将该交点O1转移到成型电极的对应点O2 ；
[0038]步骤2:然后成型电极在本体的右端面准确对刀，对刀点是成型电极的锥尖O3，这时O2和O3在本体坐标系UCS上的位置可以计算出；
[0039]步骤3:按照计算出的O2和O1坐标差值，编制数控代码，控制成型电极的运动轨迹，当O2和O1点重合即完成加工。
[0040]在球绞座上安装基准球，在三坐标测量仪上对AXl的空间位置进行测量后发现，用该发明加工的角度球绞座空间坐标为，与设计坐标一致。
【权利要求】
1.一种石油仪器中本体角度球绞座的加工方法，其特征在于:所述石油仪器中本体角度球绞座的加工方法包括以下步骤: 1)确定本体方形内腔侧面的角度球绞座的安装面与球绞座孔轴线的交点的位置坐标； 2)设计一含有锥尖的成型电极； 3)利用成型电极对在本体方形内腔侧面的角度球绞座的安装面进行对刀，所述对刀点是成型电极的锥尖与角度球绞座的安装面的接触点； 4)确定成型电极的锥尖在本体方形内腔侧面的角度球绞座的安装面的位置坐标； 5)计算步骤I)中交点的位置坐标与步骤4)中锥尖的位置坐标的坐标差值； 6)根据步骤5)计算得到的坐标差值，编制数控代码，控制成型电极的运动轨迹，使步骤4)中的锥尖与步骤I)中的交点重合。
2.根据权利要求1所述的石油仪器中本体角度球绞座的加工方法，其特征在于:所述含有锥尖的成型电极是长径比为4的含有锥尖的成型电极。
【文档编号】B23H1/00GK103769699SQ201310743683
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】穆海涛, 宛宪伟, 张博锋 申请人:中国船舶重工集团西安第七0五研究所海源测控技术有限公司