可洗井封隔器上接头车削加工工艺设计与分析(附件)【字数：5276】
可洗井是通过地面设备向油管与套管间注入热洗井液。洗井液通过封隔器的洗井通道对全井管柱进行清洗，清除蜡、油等物质。封隔器主要用于可洗井的分层注水，完成分层测试、找漏、找窜、封窜、化堵、防砂等功能。封隔器一般由上接头、中心管、密封活塞、上工作筒、胶筒、工作筒、下接头、封隔油套组成。胶筒根据层段配注量选配水嘴的分层注水管柱下至预定深度后，不需采用地面附加设备加压，在该井注水瞬间压力液通过中心管的传压孔，将安装在中心管上的密封套打开，使液体进入由上接头、中心管、密封活塞、上工作筒、胶筒、工作筒、下接头组成的密闭空间，使胶筒扩张，密封封隔油套的环形空间，实现封隔器坐封。封隔器上接头是典型的回转体零件，材料一般选用45钢。本文主要讨论了封隔器上接头车削加工工艺，利用UG NX 10.0软件平台建模、编程、确定工艺参数及仿真。并选择刀具和设备进行了零件加工，结果表明工艺参数、程序合理，保证了封隔器上接头的生产效率和产品质量。
目录
一、引言 5
（一）可洗井封隔器上接头车削加工概述 5
（二）可洗井封隔器上接头车削工艺参数 6
（三）可洗井封隔器上接头车削工艺过程 7
（四）本文主要研究内容 8
二、封隔器上接头车削工艺编制 10
（一）零件三维建模 10
（二）毛坯选择 11
（三）工艺参数 11
（四）机床选择 11
（五）刀具选择 12
（六）工艺过程 13
（七）车削编程 14
（八）车削程序 15
（八）加工结果 23
总结 25
参考文献 26
致谢 27
一、引言
可洗井是通过地面设备向油管与套管间注入热洗井液。洗井液通过封隔器的洗井通道对全井管柱进行清洗，清除蜡、油等物质。
封隔器主要用于可洗井的分层注水，完成分层测试、找漏、找窜、封窜、化堵、防砂等功能。封隔器一般由上接头、中心管、密封活塞、上工作筒、胶筒、工作筒、下接头、封隔油套组成。
可洗井封隔器工作时，胶筒根据层段配注量选配水嘴的分层注水管柱下至预定深度后，不需采用地面附加设备加压，在该井注水瞬 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
间压力液通过中心管的传压孔，将安装在中心管上的密封套打开，使液体进入由上接头、中心管、密封活塞、上工作筒、胶筒、工作筒、下接头组成的密闭空间，使胶筒扩张，密封封隔油套的环形空间，实现封隔器坐封。
（一）可洗井封隔器上接头车削加工概述
机械零件在生产过程中，可以通过金属切削加工来获得基础的形状、尺寸和精度。机械零件可以由金属切削方法来加工[13]。机械零件切削加工的常见工艺有：车削、钻削、铰削、镗削、磨削、超精研磨等。机械制造过程中，大部分零件都要经过车削加工工艺，机械车削工作量占整个加工过程的比重约为25%~30%，是机械零件整个生产过程中必不可少的工序，为其他工序（如精整、磨削）提供了条件，是保证机械零件几何精度、减少磨削加工量、提高生产效率的重要因素[45]。
在整个机械零件制造过程中，车削加工受到毛坯锻件加工质量的影响，同时为后续工序的加工质量和加工效率提供可靠保障。机械零件车削毛坯的尺寸精度、形状规则度、氧化变质层深度等，会影响材料利用率、车削效率和生产成本等。车削加工质量同时影响后续的热处理质量，可能造成淬火变形大、原始缺陷显现等，从而导致零件报废。此外，车削加工还会造成磨削加工调整困难，加工质量不稳定，甚至产生磨削废品，降低磨削效率。
因此，机械零件车削工序关系到材料利用率、生产效率、加工成本，影响机械产品的质量和使用寿命。车削加工是机械零件整个制造过程中不容忽视的工序。不断探索和改进机械零件车削加工工艺，实现车削工艺的高效、高速、高精、复合等对与机械制造至关重要[6]。
近年来，机械零件近净制坯（如精密锻造等），能够减少切削加工工作量，但目前看，机械零件的近净制坯还存在很多问题，车削加工依然具有不可替代的作用[7]。
（二）可洗井封隔器上接头车削工艺参数
车削在封隔器上接头的加工制造过程中，起着承上启下的作用，既要对锻件毛坯进行加工，又要为后续的热处理、磨削等做好准备。车削加工具体内容包括：
（1）去除锻造毛坯表面的氧化层（俗称黑皮）；
（2）低成本、高效率的加工出倒角、沟槽、非引导表面等形状特征，保证精度和成品质量；
（3）为后续的磨削加工预留余量。
车削时的运动分为主运动和辅助运动。主运动是把切屑切割下来的基本运动，只有一个，即工件的旋转运动。主运动速度通常较高，是电机动力的主要消耗者，数值上为切削速度V。辅助运动是将工件多余部分的金属连续切削下来的直线运动。切削时，辅助运动为刀具连续移动的进给运动。数值上为走刀量f，有横向和径向两种进给运动。
刀具主切削刃上的某一点，相对于加工表面在主运动方向上的瞬时速度，称为切削速度V：
其中D为工件待加工表面的直径，单位mm；n为工件转速，单位转/分。
工件旋转一周，刀具沿进给方向移动的距离（毫米/转）称为进给量f。一次走刀，刀具切入工件的深度，即已加工表面与待加工表面之间的垂直距离，称为切削深度（背吃刀）αp：
其中dw为待加工表面直径；dm为已加工表面直径。
粗车时，切削深度αp和进给量f可适当放大，以提高切削效率。切削速度V适当放小，以减小主轴负荷。
精车时，切削深度αp和进给量f较小、切削速度V较大，以提高加工精度和表面质量。
除上述工艺参数以外，车削加工中工件的回转运动是唯一的，但刀具的进给运动并不唯一，可以是一个，也可以是几个。因此，不同的刀具运动形式，构成了车削加工的各种工艺类型。图11给出了车削加工的不同工艺类型。
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图11车削加工工艺类型
工件形状、尺寸精度和表面质量受到刀具与工件的相对运动影响。合理设计轴承隔圈车削加工工艺，对于提高材料利用率和生产效率，降低生产成本，保证加工精度和产品质量具有重要作用[810]。
（三）可洗井封隔器上接头车削工艺过程
如表11所示，封隔器上接头车削加工过程一般为： 下料、车端面、车外圆、钻孔、镗孔、热处理、精车端面和外圆、车螺纹、防锈防腐蚀处理。
目录
一、引言 5
（一）可洗井封隔器上接头车削加工概述 5
（二）可洗井封隔器上接头车削工艺参数 6
（三）可洗井封隔器上接头车削工艺过程 7
（四）本文主要研究内容 8
二、封隔器上接头车削工艺编制 10
（一）零件三维建模 10
（二）毛坯选择 11
（三）工艺参数 11
（四）机床选择 11
（五）刀具选择 12
（六）工艺过程 13
（七）车削编程 14
（八）车削程序 15
（八）加工结果 23
总结 25
参考文献 26
致谢 27
一、引言
可洗井是通过地面设备向油管与套管间注入热洗井液。洗井液通过封隔器的洗井通道对全井管柱进行清洗，清除蜡、油等物质。
封隔器主要用于可洗井的分层注水，完成分层测试、找漏、找窜、封窜、化堵、防砂等功能。封隔器一般由上接头、中心管、密封活塞、上工作筒、胶筒、工作筒、下接头、封隔油套组成。
可洗井封隔器工作时，胶筒根据层段配注量选配水嘴的分层注水管柱下至预定深度后，不需采用地面附加设备加压，在该井注水瞬 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
间压力液通过中心管的传压孔，将安装在中心管上的密封套打开，使液体进入由上接头、中心管、密封活塞、上工作筒、胶筒、工作筒、下接头组成的密闭空间，使胶筒扩张，密封封隔油套的环形空间，实现封隔器坐封。
（一）可洗井封隔器上接头车削加工概述
机械零件在生产过程中，可以通过金属切削加工来获得基础的形状、尺寸和精度。机械零件可以由金属切削方法来加工[13]。机械零件切削加工的常见工艺有：车削、钻削、铰削、镗削、磨削、超精研磨等。机械制造过程中，大部分零件都要经过车削加工工艺，机械车削工作量占整个加工过程的比重约为25%~30%，是机械零件整个生产过程中必不可少的工序，为其他工序（如精整、磨削）提供了条件，是保证机械零件几何精度、减少磨削加工量、提高生产效率的重要因素[45]。
在整个机械零件制造过程中，车削加工受到毛坯锻件加工质量的影响，同时为后续工序的加工质量和加工效率提供可靠保障。机械零件车削毛坯的尺寸精度、形状规则度、氧化变质层深度等，会影响材料利用率、车削效率和生产成本等。车削加工质量同时影响后续的热处理质量，可能造成淬火变形大、原始缺陷显现等，从而导致零件报废。此外，车削加工还会造成磨削加工调整困难，加工质量不稳定，甚至产生磨削废品，降低磨削效率。
因此，机械零件车削工序关系到材料利用率、生产效率、加工成本，影响机械产品的质量和使用寿命。车削加工是机械零件整个制造过程中不容忽视的工序。不断探索和改进机械零件车削加工工艺，实现车削工艺的高效、高速、高精、复合等对与机械制造至关重要[6]。
近年来，机械零件近净制坯（如精密锻造等），能够减少切削加工工作量，但目前看，机械零件的近净制坯还存在很多问题，车削加工依然具有不可替代的作用[7]。
（二）可洗井封隔器上接头车削工艺参数
车削在封隔器上接头的加工制造过程中，起着承上启下的作用，既要对锻件毛坯进行加工，又要为后续的热处理、磨削等做好准备。车削加工具体内容包括：
（1）去除锻造毛坯表面的氧化层（俗称黑皮）；
（2）低成本、高效率的加工出倒角、沟槽、非引导表面等形状特征，保证精度和成品质量；
（3）为后续的磨削加工预留余量。
车削时的运动分为主运动和辅助运动。主运动是把切屑切割下来的基本运动，只有一个，即工件的旋转运动。主运动速度通常较高，是电机动力的主要消耗者，数值上为切削速度V。辅助运动是将工件多余部分的金属连续切削下来的直线运动。切削时，辅助运动为刀具连续移动的进给运动。数值上为走刀量f，有横向和径向两种进给运动。
刀具主切削刃上的某一点，相对于加工表面在主运动方向上的瞬时速度，称为切削速度V：
其中D为工件待加工表面的直径，单位mm；n为工件转速，单位转/分。
工件旋转一周，刀具沿进给方向移动的距离（毫米/转）称为进给量f。一次走刀，刀具切入工件的深度，即已加工表面与待加工表面之间的垂直距离，称为切削深度（背吃刀）αp：
其中dw为待加工表面直径；dm为已加工表面直径。
粗车时，切削深度αp和进给量f可适当放大，以提高切削效率。切削速度V适当放小，以减小主轴负荷。
精车时，切削深度αp和进给量f较小、切削速度V较大，以提高加工精度和表面质量。
除上述工艺参数以外，车削加工中工件的回转运动是唯一的，但刀具的进给运动并不唯一，可以是一个，也可以是几个。因此，不同的刀具运动形式，构成了车削加工的各种工艺类型。图11给出了车削加工的不同工艺类型。
/
图11车削加工工艺类型
工件形状、尺寸精度和表面质量受到刀具与工件的相对运动影响。合理设计轴承隔圈车削加工工艺，对于提高材料利用率和生产效率，降低生产成本，保证加工精度和产品质量具有重要作用[810]。
（三）可洗井封隔器上接头车削工艺过程
如表11所示，封隔器上接头车削加工过程一般为： 下料、车端面、车外圆、钻孔、镗孔、热处理、精车端面和外圆、车螺纹、防锈防腐蚀处理。
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