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1pdc鉆頭數控加工工藝

隨著我國經濟和科技的快速發展，國內數控機床的運用也是越來越普遍。五軸聯動加工中心對一般零件的加工包括了葉片、葉輪、螺旋槳葉片等，此外還涉及了對一些復雜的多面曲面的加工，例如：鉆孔、銑孔等孔類零件。五軸聯動加工中心的成本相對較高，而且缺乏一些先進的國外設備的支持，在我國的普及率還是不夠高；在工時上，五軸聯動加工中心的加工工時比普通加工中心的工時要高出好幾倍；處于以上限制因素的考慮，企業必定會站在節約資源的角度出發，選擇其他的加工方式來代替五軸聯動加工。

1.1零件加工工藝通過PDC鉆頭的三維數模和加工特征組合來看，對深度、寬度、最小圓角半徑等進行數據測量，可以得出這樣的結果：PDC鉆頭從毛坯階段到成品階段會除去大量原材料，而鉆頭本身的上部分為冠狀部分由刀翼、水道、齒窩、水孔等復雜曲面和空間斜孔組成，這里依靠三軸和五軸加工中心加工完成；鉆頭的下半部分是一個回轉體結構，通過車削加工技術，不但可以獲得符合條件的零件外形和尺寸，還可以得到較高的經濟回報。所以通常在選擇加工工藝時，需要以零件的基本特征為依據，再結合零件能夠帶來的實際經濟效益，最大限度地降低成本輸出。

1.2車削加工車削加工主要是事先去除零件中的一些多余材料，以此來減少加工中心的工作任務；此外，通過車削加工可以保證PDC鉆頭下半部分的形狀的完整性和精確性；最后，車削加工為三軸及五軸加工做了基礎準備，即在這一過程中已經完成了對定位孔和裝夾槽的加工。

1.3三軸加工PDC鉆頭冠狀部分的復雜曲面眾多，而且刀翼的前刀面是倒扣的，由于有些曲面斜率過大甚至超過90度，導致立式加工中心無法滿足這種零件的加工；在保持原有裝夾方式的條件下，雖然可以利用臥式加工中心或五軸加工中心來完成這樣的加工任務，但是由于需要除去較多的原材料，工作量較大，使得加工時間延長，而且也加大了成本投入，綜合考慮，還是依靠三軸立式加工中心來加工，但是需要進行一定的修改，原來的工件裝夾方式是保證回轉中心與刀具平行的，現在修改為與刀具垂直即可。先把工件安裝在分度頭上，利用分度頭來帶動工件轉動，從而計算出合理的角度、刀翼斜率和流道大小；在實際加工過程中，由于刀翼的曲面和刀翼間的角度是不同的，所以需要對刀翼間的角度進行重新測量和記錄。與五軸加工中心加工相比，這種方法雖然操作步驟比較繁瑣，但是可以節約很多的加工成本，隨著加工數量和加工人員的增加，工人的操作熟練度會越來越高，不僅提升了工作效率，還節約了經濟成本。總的來說，企業運用分度頭與三軸立式加工中心，會給企業帶來很多好處。

1.4三軸立式加工等到裝在分度頭上的工件完成加工后，說明了PDC鉆頭冠狀部周圍已經完成了基本的加工，但是頂部的中心位置還沒有得到加工。在實際加工過程中，工件會受到自身重量和切削力的影響，被安裝在分度頭上后工件會產生一個和進刀方向保持一致的力，導致了不能保持較高的加工精度。為了避免這種現象的發生，通常會在加工前現在工件的另一側加上一個頂尖；在臥式加工的過程中，想要對鉆頭頂部進行加工，由于受到大直徑工件的限制，就要避開刀柄與刀翼的影響，這對刀具提出了一定的要求，即刀具的懸伸長度要大于工件的半徑。但是這種規定會加大刀具在切削時的振動頻率，導致了加工出來的零件質量偏低，所以加工工藝還需要有更多的改進。

2結束語

隨著人們對PDC鉆頭數控加工工藝的持續性研究，對其進行不斷創新和完善，一方面，提高了PDC鉆頭零件的加工效率，有利于生產出高質量、高壽命的鉆頭；另一方面，擴大了PDC鉆頭在天然氣油田開采中的使用功能，有利于提高油田的開發速度、經濟效益和產能建設，為企業和國家帶來了巨大的社會效益。同時該工藝在實踐中的多次創新和完善，可以積累一定的經驗，對PDC鉆頭的數控加工的長久發展，提供了寶貴的參考并具有指導意義。

作者：岑華單位：廣西現代職業技術學院機電工程系