石油测井仪器外壳加工工艺的改进

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测井仪器外壳是石油测井仪器部件的保护壳，是测井仪器下井的承压部件，所以保证其加工质量是至关重要的。结合以前仪器外壳加工过程中出现的壁厚偏差问题，分析加工过程中可能导致产品出现壁厚偏差的原因，提出改进加工工艺，保证仪器外壳符合要求。
一测井仪器外壳加工过程中出现壁厚偏差原因分析
测井仪器外壳在加工过程中出现壁厚偏差的主要原因有以下几方面：
1、原材料外圆和内孔的圆度、同心度及直线度偏差较大，影响了镗孔时的定位基准；
2、镗孔时装夹基准面和材料端面不垂直，造成镗孔时镗刀走偏；
3、加工过程中由于高速旋转产生的离心力；
4、车削时材料内部存在的内应力得不到释放，造成外壳本身变形；
5、加工过程中存在的热变形不易控制，从而影响加工质量。
二新改进加工工艺
7 N4 b3 w3 }# ^针对加工过程中可能出现的仪器外壳壁厚偏差原因，从以下几方面进行改进：
6 c. u/ W5 |( `4 M1、下料时留足加工余
2 ?# l4 E- c- N% ?4 p外壳在下料时，每件留余量12～14MM，保证在平完端面后为镗孔试刀预留足够余量。镗床试刀长度一般为3～5MM，经试刀后可以保证镗孔时内孔符合尺寸要求。
7 j* ~2 ?+ G$ u# s5 v1 x( a9 a2、镗孔前车原材料外圆，齐端面
原材料下料校直后，将外圆车圆，保证原材料外圆的圆度和直线度，提高镗床装夹时定位基准的精度，为提高镗孔精度奠定基础。
9 V' u, k# V2 S6 p( m. Q外圆车圆后，以外圆定位将原材料的两个端面车平，保证外壳轴线与端面的垂直度，减少镗孔时镗刀偏移量。
3、在镗孔过程中，增加一次定位基准校正
: ]$ U; W) ^. _+ p" n1 i外壳在进行半精镗前，以内孔为基准车外圆。车圆后以外圆为基准，重新车平外壳两端面，保证外圆与端面垂直、内孔与外圆的同轴度，然后再进行半精镗和精镗。
* H2 j- n& L* S9 u5 V) d+ u' R4、严格控制半精镗、精镗时切削深度
% q6 D) x+ T. j5 E: Q在外壳粗镗至5MM余量时，对外壳壁厚差进行检测，检测合格后开始半精镗。半精镗每刀切削深度为1.5MM，精镗必须在半精镗最后一刀后不改变定位基准前提下进行，根据剩余尺寸余量镗至内孔尺寸，精镗切削深度为0.4～0.6MM。通过对切削深度的控制，减小切削阻力，提高内孔加工精度。
, l) U# N; P$ R5、改变外圆加工装夹方式
* {; b. @  V6 M1 {1 F! q% ]/ @原加工方法是采用两端顶尖顶外壳内孔，在加工外圆过程中，内应力得不到释放，造成外壳变形。改为前端撑内孔，且外壳端面和卡盘端面留有间隙，尾端顶尖顶内孔，让应力得以释放。
6、中心架位置安装自制工装
. G; }. z" E/ J% C增加中心架并安装自制工装，增加中间支撑的稳定性，减小车削时外壳的变形量和冲击力，保证外壳加工质量。
0 {8 H& d0 b4 I8 R, g9 B7、在中心架位置增加冷却装置
& {  @' T  x; [4 b2 d3 J由于外壳在车削过程中高速旋转，外壳与工装之间存在相互摩擦，摩擦产生的热量导至外壳发生热变形，影响外壳加工精度。在中心架位置增加冷却装置后，降低了摩擦产生的热量，减小了由于热变形对加工质量产生的影响。
# g% G: ~- @- d$ i8、控制外圆加工切削量
在车削仪器外壳时，每刀切削深度不大于2.5MM，车削完后检测壁厚偏差。如果壁厚差较大，及时进行调整。通过对切削量的控制，减小了车削产生的形变，避免外壳壁厚产生偏差。
1 s2 K, T: G* X& u  y; l1 d$ \( c通过加工工艺的改进，目前生产的测井仪器外壳可以满足壁厚差要求，壁厚差全部控制在≤0.4MM范围内。
文章关键词： 仪器、加工工艺、材料、镗孔