三牙爪组合无芯车削

刘兴富

(广州威而信精密仪器有限公司，陕西西安 710075)

三牙爪组合无芯车削

刘兴富

(广州威而信精密仪器有限公司，陕西西安 710075)

摘要：简要介绍一次车成3个牙爪背锥的车削加工工艺和加工方法。

关键词：三牙轮钻头；牙爪背锥；无芯车削

0　引言

三牙轮钻头(SY/T5164-2008)，用于全面钻进石油井及天然气井。它由3个牙爪及3个牙轮组成钻头的整体，通过APL规格螺纹与钻杆连接进行工作。三牙轮钻头牙爪背锥的车削加工，按工艺要求，已往是在车床上用车夹具加工。可是，车夹具是一笼形体，体积大，质量大，车夹具本身装卸不便、找正费时费力。被加工的牙爪，以120°锥面定位装在车夹具上，装卡极不方便，且车夹具每次只能装卡2个牙爪，并用小刀架手动进刀车出倒锥，一次装卡不能同时将3个牙爪加工出来。往往由于夹具定位误差的影响，加工出的3个牙爪的尺寸、锥角不相一致，加工工艺不能保证牙爪的质量；由3个牙爪焊接后的钻体，往往出现外圆锥面错位，所以，焊接前不得不进行选配组合。牙爪背锥的车加工，是不是可以通过改进加工工艺的方法，用比较简便的方法一次将3个牙爪的背锥加工出来呢？这就是作者要讨论和解决的问题。

1　对加工牙爪零件的分析

牙爪的坯件是由锻模加工出来的，尺寸一致、表面平整。定位面(120°锥面)由前道工序铣(或刨)削加工。如果将3个牙爪以120°锥面组合起来，并借助坯件两端锥台作为安装定位基准，利用简单的锥环(图1)、锥盘(图2)装卡在车床上，就可以实现借助锥台定位的无芯车削加工，将3个牙爪的背锥(斜角2°)自动走刀车成。

2　加工牙爪组体工艺方法的构思与设计

将锥环用三爪卡盘夹紧(也可将锥环设计成带尾锥的锥

套，装在床头的锥孔中)；将锥盘与5号活顶针牢配，装入尾座的锥孔中；将3个牙爪的组合体，通过锥环、锥盘装(顶持)在车床的头座与尾座之间，并将尾座按2°位移，就可实现无芯车削，自动走刀将3个牙爪的背锥同时加工出来了。

这里给出根据牙爪组体特性进行牙爪背锥车削的图3，供参考(锥环、锥盘应根据不同产品型号的牙爪具体尺寸要求设计)。

将锥环用三爪卡盘夹紧,将锥盘与5号活顶针牢配，装入尾座的锥孔中。将三牙爪组合体装在锥环与锥盘之间顶紧，就可像在顶针上车削普通圆锥零件一样，自动走刀加工牙爪组合体的背锥了。

3　结束语

最后应说明的是,通过加工实践:

(1)由于加工余量不大,牙爪组体顶紧后车削中的组体不会滞转。

(2)3个牙爪焊接后的钻体，不出现外圆锥面错位。

(3)产品外观质量符合要求,不但减轻了劳动强度还大大地提高了工效。

Three Claw Combination Coreless Turning

LIU Xingfu

(Guangzhou Wilson Precision Instrument Co., Ltd., Xi’an Shaanxi 710075,China)

Abstract:The machining process and machining method of three claw back cone were introduced briefly.

Keywords:Three cone bit; Teeth claw back cone; Coreless turning process

收稿日期：2014-08-04

作者简介：刘兴富(1935—)，男，高级工程师，研究领域是几何量精密测试。E-mail：xall029@163.com。