三牙輪鉆頭是石油鉆井的重要工具，其工作性能的好壞將直接影響鉆井質(zhì)量、鉆井效率和鉆井成本f1。三牙輪鉆頭設(shè)計(jì)大多是根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合試湊的方法，反復(fù)進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算，因而設(shè)計(jì)精度低、周期長(zhǎng)，難以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，而且每次計(jì)算只能設(shè)計(jì)出一個(gè)鉆頭，效率低。因此，開(kāi)發(fā)出一套三牙輪鉆頭CAD系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)三牙輪鉆頭的參數(shù)化繪圖就顯得非常必要。1系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)三牙輪鉆頭參數(shù)化繪圖系統(tǒng)采用功能模塊化的編程方法，把整個(gè)系統(tǒng)分為四大功能模塊：用戶界面管理模塊、鉆頭齒面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊、參數(shù)化繪圖模塊。用戶界面的設(shè)計(jì)，采用內(nèi)嵌于AutoCAD的VBA二次開(kāi)發(fā)工具實(shí)現(xiàn)。用戶通過(guò)用戶界面模塊輸入三牙輪鉆頭設(shè)計(jì)的相關(guān)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)信息交流。鉆頭齒面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊的主要功能是根據(jù)三牙輪鉆頭設(shè)計(jì)理論完成復(fù)雜的三牙輪鉆頭設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算。數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊是由Access 2003以數(shù)據(jù)表格的形式建立的數(shù)據(jù)庫(kù)。

黃銅一鉆孔零件通常是鑄造黃銅，其特點(diǎn)是耐磨，抗腐蝕，但硬度和強(qiáng)度較低，切削負(fù)荷較小，而且塑性較差，切屑成碎片(但壓力加工黃銅的塑性較好，切屑不易斷)鉆削黃銅過(guò)程中經(jīng)常會(huì)發(fā)生"扎刀"現(xiàn)象，也就是鉆頭自動(dòng)切入現(xiàn)象，尤其在即將鉆穿孔時(shí)更會(huì)自動(dòng)竄下，很不安全，使孔入口處劃壞和帶毛刺或使鉆頭崩刃，重則鉆頭折斷。對(duì)于以上問(wèn)題，可采取下列解決方法：要減少"扎刀"問(wèn)題應(yīng)使切削刃不太鋒利，故而減小切削刃外緣處的前角τ=6°~8°。如果鉆削壓力加工黃銅工件，那么τ=10°.修磨橫刃使其變窄，但要對(duì)稱，這樣可鉆出較理想的孔。

牙輪鉆頭生產(chǎn)廠商眾 多，這些鉆頭廠商提供了多種類型和結(jié)構(gòu)的鉆頭。為了便于牙輪鉆頭的選擇和使用， 國(guó)際鉆井承包商學(xué)會(huì)(IADC)制定了全世界統(tǒng)一的牙輪鉆頭分類標(biāo)準(zhǔn)及編號(hào)方法。

  IADC規(guī)定，每一類鉆頭用三位數(shù)字代表，個(gè)數(shù)字意義如下：

首位數(shù)字表示牙齒類型及適鉆地層：

1- 銑齒，軟地層；2- 銑齒，中到中硬地層；3- 銑齒，硬、研 磨性或半研磨性地層；4- 備用；5- 鑲齒，牙輪鉆頭，軟到中等地層；6- 鑲齒，中硬地層；7- 鑲齒，硬、研磨性或半研磨性地層；8- 鑲齒，極硬、高研磨性地層。

第二位數(shù)字表示所鉆地層再細(xì)分為1，2，3，4四個(gè)硬度等級(jí)。

第三位數(shù)字表示鉆頭的結(jié)構(gòu)特征：

1- 無(wú)密封滾動(dòng)軸承；2- T型外排齒保徑；3- 規(guī) 徑上有鑲齒保徑；4- 密封滾動(dòng)軸承；5- 密封滾動(dòng)軸承，規(guī)徑上有鑲齒保徑；6- 密封滑動(dòng)軸承；7- 密封滑動(dòng)軸承，規(guī)徑上有鑲齒保徑；8- 定向井造斜鉆頭；9- 其它。

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