不锈钢小深孔高速钻削加工参数优化

在讨论不锈钢小深孔高速钻削加工中主轴转速和进给量对钻头寿命影响的基础上,通过钻削试验确定了不锈钢小深孔高速钻削加工参数优化的范围和优化方向。研究结果不仅有利于提高不锈钢小深孔的加工效率、降低加工成本,对其他类型材料的高速钻削加工也有借鉴意义。     

细长孔的钻削参数优化

针对轴齿轮细长孔加工效率低、质量差、成本高等问题,采用数控机床配合枪钻装置,在保证机床精度、操作者技能、钻杆刚性、工件加工精度等最优工况下,通过改变枪钻钻削角 γ 和匹配的钻削参数进行细长孔钻削试验,得出枪钻的最佳钻削角和匹配的钻削参数.选用最佳工艺参数加工细长孔减少了进刀、退刀及磨刀次数,减少了断刀、取刀次数.每件加工时间由原来的20～24 h缩短到8 h;加工5件细长孔的枪钻使用量由原来4套变为1套;超声波壁厚检测和装配测试合格率为100％,满足了细长孔的加工精度要求.     

钻削加工切削参数的优化

钻削加工用量的选择对于提高生产率、降低生产成本、提高产品质量等都有着直接的影响。本文通过对钻削加工切削参数数学模型的建立 ,对钻削用量进行优化 ,并结合实例 ,给出了最优参数 ,验证了该模型的正确性和可行性     

孔轴向振动钻削轴向力和扭矩分析与仿真

首先对轴向振动钻削情况下三区段的轴向力和扭矩进行分析,为理论计算提供参考;接着采用有限元成形软件Deform-3D对普通钻削和轴向振动钻削进行仿真,获取加工时的轴向力、扭矩的变化曲线,与普通钻削情况下的曲线做对比,得出轴向振动钻削情况下的轴向力及扭矩大幅降低,因而轴向振动钻削是改变切削效能的一种新颖的加工方法。     

深孔振动钻削

介绍了振动钻削方法和加工特点,分析了振动钻削的断屑机理和工艺参数的选择。     

钎焊单层金刚石薄壁钻头钻削工程陶瓷的研究

利用高频感应钎焊技术, 制备3种粒度的单层金刚石薄壁钻头。采用恒压的方式, 在不同的载荷条件下, 对工程陶瓷进行钻削实验, 记录钻削过程中的扭矩, 并观察钻削后钻头端面金刚石磨粒的磨损状态。结果发现, 钎焊金刚石薄壁钻头在钻削过程中, 材料的加工效率不是简单的随磨粒粒度、外载荷的增减而增减, 而是存在一种动态的关系; 工程陶瓷的加工效率同磨粒的具体形貌关系密切, 在特定的加工条件下, 磨粒发生磨平磨损, 则陶瓷材料将以塑性变形为主, 加工效率低, 钻削过程中扭矩增大; 磨粒发生微观破碎, 则陶瓷材料将以断裂破碎方式去除, 加工效率高, 钻削过程中扭矩较小且平稳。     

超声振动钻削的运动学分析

通过对超声振动辅助钻削加工运动学模型的建立,研究了工具表面单颗磨粒相对工件的运动特点及运动轨迹,并对相关几何参数进行了分析。由此可为超声振动钻削工具开发和加工工艺参数的优化选择提供基本参考依据,并能为超声振动钻削过程的深入研究打下理论基础。     

高速钻削技术在不锈钢小直径深孔加工中的应用

针对不锈钢阀体零件中小深孔加工的问题,分析了不锈钢小深孔高速钻削加工技术难点。针对切削热和排屑问题2个关键问题,分别讨论了切削热、切屑的产生与钻削速度的关系,提出利用高压大流量切削液解决上述问题。对比实验证明,在使用高速内冷钻头和高压大流量切削液的情况下钻头寿命、加工效率与普通钻削相比都有显著提高。     

钻削高强度钢EH360刀具材料的优选

根据EH360强度高、硬度大的切削加工特点 ,挑选了几种刀具材料对其进行钻削加工 ,通过切削路程的对比 ,优选出适合钻削EH360的刀具材料 ,用以指导生产。     

孔加工质量及高速钻削过程稳定性分析

着重谈高速钻削时孔的加工质量以及在高速钻削中加工过程稳定性的分析问题。     

特厚冲积层钻井井壁高强高性能混凝土配制研究及其应用

针对特厚冲积层钻井壁的施工条件和性能要求，提出了钻井井壁高强高性能混凝土的配制原则和配制途径，在大量试验的基础上选择了原材料，进行了C60-C70钻井井壁高强高性能混凝土的配制试验，得到了优化配合比，井成功地应用于工程中。     

三相泡沫钻井液流变特性研究

三相泡沫钻井液流变模式可通过灰色关联分析法进行优选。卡森模式是描述该钻井液流变特性的主要模式。该钻井液表观粘度高，切应力较大，剪切稀释特性强。流变参数主要受气液比和基浆性能影响。     

采动区地面井煤层气开发井位布置技术研究现状及发展趋势

随着煤矿的高强度开采,井下抽采已不足以解决瓦斯问题,地面钻井抽采煤层气的研究正成为国内的研究的热点。通过对国内采动区地面钻井相关资料的整理分析,阐明了采动区地面钻井抽采卸压瓦斯机理,明确当前采动区地面钻井布井技术研究现状。指出利用应力场、渗流场、裂隙场耦合关系,考虑不同矿区、不同地质条件下对地面钻井控制范围进行系统研究,将为采动区地面钻井在采场走向间距布置提供理论支撑。     

ZDY6000L型履带式全液压坑道钻机的研制

随着煤炭采掘技术的发展，钻掘交替矛盾日益突出，现有的分体式全液压钻机虽然可满足钻孔施工要求，但其运移性差、辅助时间长、劳动强度大，已不能很好地满足高产高效的要求。研制履带自行式钻机，提高机动性、降低劳动强，是十分必要的。详细介绍了ZDY6000L型履带式全液压坑道钻机的研制中整体式布局设计、履带底盘车体及主要部件设计思路、液压系统的设计等，并介绍了钻机的试验及推广应用情况, 测试结果表明各项技术指标达到了设计要求。     

突出预测指标钻屑量的实验研究

通过实验室模拟,研究了地压、瓦斯压力以及钻孔直径同钻屑量的关系,得出钻孔钻屑量产生的大小同煤所受的应力直接有关。应力大,钻屑量明显增加,发生突出可能性增加。强弱吸附瓦斯对钻屑量产生具有明显变化,同样条件下,CO2比N2单位长度产生的钻屑量要高得多。     

仿岩孔条件下顺层钻孔瓦斯压力测定技术研究

在利用煤孔测定本煤层瓦斯压力的过程中,为从根本上封堵煤层钻孔周围的裂隙,解决煤层钻孔易变形、塌孔的问题,提出了仿岩孔瓦斯压力测定方法。钻孔失稳破坏的力学分析表明,钻孔破碎带半径与围岩的岩性有关,提高围岩内摩擦角和内聚力是增大围岩强度的有效途径。通过分析煤层固化成孔的机理和数值模拟发现,高压注浆加固煤体可以增大孔壁围岩强度。现场对比试验表明:仿岩孔测压技术与岩孔测压差值为0.02 MPa,相对误差仅为3.85%,仿岩孔测压技术具有较好的可行性。     

Preliminary estimation of rock mass strength using diamond bit drilling operational parameters

In many mining engineering applications such as prospecting, development, production and grouting, diamond bit drilling is widely used due to high penetration rate, core recovery and its ability to drill with less deviation. It has been well known that the operational parameters of diamond bit drilling are closely related with rock mass strength properties. One of the most widely discussed subjects in drilling is the possibility of using diamond drill bit operational parameters for preliminary estimation of rock mass strength and deformability properties used in many mining engineering design projects. Once such rock properties are estimated, it will be possible to make tactical planning decisions as mining progresses. In this study two different techniques, multiple regression and adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) were used to develop the models for preliminary estimation of rock mass strength. The variables used in the models are widely known and recorded operational parameters of diamond bit drilling such as bit load, bit rotation and penetration rate. To develop the models, a database covering the rock properties and the machine operational parameters collected from seven different drill holes in Turkey was constructed. Results indicate that both regression and ANFIS-based models can successfully be used to predict the rock mass strength. Adaptive neuro-fuzzy inference model exhibits better performance according to statistical performance indicators. By means of the developed models it is possible to estimate the strength of rock mass during drilling operation, especially in weak and highly fractured rock masses. The estimated strength parameters can be related to further mining engineering applications such as the assessment of excavatability, blast design and even mine design studies.     

深部钻探铝合金钻杆开发应用

铝合金钻杆具有质量轻、比强度高、钻进深度大等特点,开发并应用铝合金钻杆对提高我国难进入地区钻探施工效率、推动深部科学钻探技术进步以及节能降耗等具有重大现实意义。本文介绍了我国铝合金钻杆批量化、系列化开发与应用的现状,并重点分析了铝合金钻杆应用技术特点、试制关键技术、室内试验和推广应用情况;根据铝合金钻杆的实钻应用情况及研发趋势,提出了我国铝合金钻杆开发的新构想。     

数字钻探随钻参数与岩石单轴抗压强度关系

针对常规的现场岩石单轴抗压强度测试方法周期长、成本高的问题,提出一种基于数字钻探测试岩石单轴抗压强度的方法。根据岩石钻进过程中的受力特点,基于能量分析法,推导了岩石单位切削能与随钻参数的关系式。同时,基于自主研发的多功能岩石钻探测试系统,开展了砂岩及不同强度砂浆试件等完整岩石的数字钻探试验,通过试验结果分析,建立了随钻参数与岩石单轴抗压强度的定量关系模型(DP-UCS模型),并对其进行了验证,结果表明:DP-UCS模型预测的单轴抗压强度与单轴压缩试验测定的单轴抗压强度的差异率平均值小于10%,证明了该模型的有效性。     

托普台区块高渗透地层随钻堵漏剂配方优化

托普台区块上部地层以砂泥岩层、砾质砂岩为主,容易发生漏点不明确、漏失段长的高渗透性漏失。通过对堵漏材料的配伍性评价及合理级配,优选出了一种适合高渗透性漏失地层的随钻堵漏剂。该堵漏剂对钻井液流变性影响小,可降低钻井液API滤失量,对沙床封堵后承压能力10 MPa,在TP328X井的应用表明,高强度弹性石墨颗粒复合凝胶堵漏对于高压差、高渗透漏失的工况,可以有效封堵漏层,特别适用于对于漏层不明、漏涌同层、裸眼等复杂井况。