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基于UG的涡轮钻具叶轮整体加工研究
学兔兔
基于UG的涡轮钻具叶轮整体加工研究
Researchofintegratedntanufacturing onturbodrillim pellerbasedOnUG software
张晓东，杨 韬
ZHANGXiao—dong．YANG Tao
(西南石油大学机电工程学院，成都 610500)
摘 要：为了降低涡轮钻具小批量生产时的成本，提高叶片的加工质量，以涡轮钻具叶轮整体数控加工
为目的，提出了一种基于UG软件的综合加工方法。文章包括涡轮钻具叶轮的建模、加工方式
选择、程序编译，采用自定义后处理文件生成相应的数控代码，并使用三坐标测量仪对所加
工叶轮进行测量，使用UG软件对所得数据进行误差分析 ，结果表面加工质量符合预期。
关键词：涡轮钻具；数控加工；UG；误差分析
中图分类号：TG502．6 文献标识码 ：A 文章编号：1009—0134(2015)07(下)一0044—03
Ooi：10．3969l／J．issn．1009-0134．2015．07(下)．13
0 引言 本文主要采取的数据获取方法是理论计算，通过流
以涡轮钻具和螺杆钻具为主体 的井下动力钻具在 体仿真、优化后得到叶型的五次多项式参数方程，并利
20世纪80年代被誉为石油工程进步的三大技术之一…。 用该方程进行三维模型的创建 。
涡轮钻具与转盘钻井相 比，提高机械钻速3～5倍，节约
1．2叶片数据导入
钻井成本20％~30％。近年来涡轮钻具被广泛应用于直
现通过理论计算，得到某种叶片的压力面以及吸力
井、定向井、丛式井、侧钻井等钻井作业方面，钻井主
面的参数方程为：
要技术指标都得到提高 ]。
压力面方程 ：
叶轮是涡轮钻具的核心部件之一，它包括定子叶轮
yp=8．0347131+0．4230038x一0．0001687X2-0．0001615x
和转子叶轮两部分。目前叶轮生产主要采用精密铸造或
+0．0002489x4-0． 0000096x
者线切割 ，前者在加工时容易发生收缩变形 ，且需要开
吸力面方程 ：
模 ，小批量生产时成本较高，不能满足高校或科研机构
y=6．4900302+0．0539653x．0．0023644x+0．0000059x
的试验需求；后者工艺复杂，产品精度低 ，难以保证叶
+0．0004649X4．0． 0000t74x
轮的刚度及强度 。
随着数控技术与多轴联动数控机床的发展，使用多
轴联动数控机床能克服上述弊端 ，在进行科学试验小批
量生产时，可以有效降低成本，提高加工精度 。
本文将基于UG软件进行涡轮钻具叶轮建模、编
程、加工仿真 ，并利用多轴联动加工 中心完成叶轮的整
体加工，最后使用三坐标测量仪进行测量 ，使用UG软
件的分析模块进行误差
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