解决测井仪器中难加工工件的加工工艺问题

【摘要】随着石油工业的发展，和石油开采的需要，钻垂直井、定向斜井、定向水平井等技术得到了应用，从而测井技术也相应同步发展，测井使用的下井仪器和配套工具的品种不断增多，而且结构复杂。测井仪器外壳大多都用钛合金（Tc4-Tc7）和不锈钢（0铬17镍4铜4铌）材料制成，不但切削难度大，而且工件结构特殊，为解决这一加工问题，运用多年的实际经验，设计专用工装，加工出合格的产品。

【关键词】测井仪器；外壳加工；加工工艺

一、测井仪器外壳的加工

测井仪器外壳大多都用钛合金（Tc4-Tc7）和不锈钢（0铬17镍4铜4铌）材料制成，不但切削难度大，而且工件结构特殊，尤其是我下面介绍的这个工件：（见图1）

总长度1663.5毫米，除了外形与两端的φ92偏心18.5毫米外，φ40的通孔与两端的φ92偏心4.5毫米。为保证一次成功，我采用了以下加工方法和工艺步骤；首先把Φ140毫米的棒材直接加工成Φ135毫米，不留精车余量，总长度加工到1664毫米，留0.5毫米的留量，待精车两端内孔、螺纹和外径Φ92时各平掉0.25毫米。

在两个端面上分别划出偏心孔和偏心外形，R90、Φ92、Φ70.10+0.06、Φ40的位置线，然后用前后两个四爪卡盘，找出两端平面R90的中心点，钻两端面顶尖孔，用主轴顶尖和尾座顶尖装夹工件，在用四爪卡盘固定一端，加工R90的外径。

用前后两个四爪卡盘固定，前后找正Φ40孔线中心，用39的钻头，钻长孔深度过半。然后用同样的方法从另一端将深孔钻通，在直接用自制拉刀（铣刀改制）正车反拉一次成型，车制内螺纹42×1.5，然后分别调头前后找正，车Φ92、Φ70.10+0.06密封面及螺纹。

二、普通车床钻、镗、磨深孔的加工方法：（见图2）

测井仪器外壳是钛合金（Tc6）和不锈钢（0铬17镍4铜4铌）材料制成，加工件的尺寸精度和表面精度要求较高，加工难度大，该仪器外壳《如图2》外径为φ86毫米 ，内孔为Φ67+0.2毫米，长度是1831.5毫米。是用φ90×1840毫米长的棒材加工而成。因为外径加工余量小，加工前必须把棒料校直后粗车至Φ87，留1毫米的精车余量。然后加工φ67孔，具体加工方法和步骤：（1）分别从两端钻加工Φ50通孔，然后镗孔。

为保证磨孔前的镗孔精度，我自制了带扶正器的镗刀杆，镗孔时首先用前后四爪卡盘把工件找正并加紧，然后把工件一端内孔车成Φ60，深200毫米。把镗刀装在带扶正器的刀杆前端，即可进行粗镗孔加工，然后在把孔径车成φ66.7，深200毫米。和刚才同样的方法进行精镗孔。因为从两端钻的底孔对接处有偏差，所以刀杆装有扶正器，能刚度克服吃刀量不均的问题，又可以相对加大吃刀深度，能提高孔径的精度，给下一步磨孔奠定了基础。由于工件较长，在车床上磨内孔有一定难度，我设计并自制了专用磨头，经使用一次成功。磨后的尺寸精度和表面精度达到设计要求，解决了在普通车床上磨深孔的难题。

三、水平井爬行器的加工方法

随着石油工业的发展，和石油开采的需要，钻垂直井、定向斜井、定向水平井等技术得到了应用，从而测井技术也相应同步发展，测井使用的下井仪器和配套工具的品种不断增多，而且结构复杂。下面我要介绍的就是测水平井过程中，使用的一种连接仪器的接头，（叫爬行器）由于这种接头使用相对较少，所以加工量就少，没有了加工批量，也就没有制作加工时专用夹具的必要，因此在车制该工件时，我采用了单件划线加工的方法，合理安排工艺，保证了加工质量。（见图3）

具体方法如下：

（1）先加工成φ115长290毫米的毛坯，然后一次性划出两端的顶尖孔及其它车偏心使用的找正线，用两个顶尖和鸡心卡装夹固定，车出55毫米宽直径φ89部分，并控制好两端的余量。

（2）分别用四爪卡盘装夹按线找正，按图纸要求车制两端的外圆和内孔，这种方法省去了制作专用夹具的过程，降低了成本。（见图4）