钻具稳定器专用机床自动编程系统研究

发布时间：2017-05-10 04:02

  本文关键词：钻具稳定器专用机床自动编程系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,我国工业化快速发展,人们对天然气、石油、煤炭的需求急剧增长。各钻具制造企业也随之研究制造不同类型的深井钻具,使得各钻井区深井的数量不断增加。因为深井的井下工作状况比较复杂,在钻井工作中,一般的钻具扶正器工作寿命较短,即经常会发生失效,这在钻具组合总体失效中具有较高比例。如何在提高稳定器工作寿命的前提下,高效加工出稳定器,是一个亟待研究的课题。国内各大钻具生产厂家在加工过程中,一般使用传统的普通车床或者是采用手工编程的普通数控机床。本课题是研制钻具稳定器专用数控机床并针对钻具稳定器专用机床开发配套的数控加工自动编程系统。主要内容是研究稳定器螺旋曲面数控铣削机理,并对螺旋槽铣削误差进行分析。使用C++Builder和MATLAB混合编程,优化铣削用量等输入参数。采用C++Builder 6.0为开发工具,开发了用于图形显示的OpenGL组件。研究了机床仿真加工环境的创建方法,基于OpenGL开发了切削仿真界面,研究了图形显示的算法,实现了钻具稳定器螺旋槽加工过程的三维几何仿真。采取C++Builder为开发平台,开发了钻具稳定器专用机床自动编程系统界面。对自动编程系统进行了调试试切,系统各部分都运行可靠。编程系统设计界面简单易用,符合工厂实际使用环境。通过自动编程系统生成的程序进行试切,对工件进行数据检测和误差分析,本自动编程系统加工工件合格,程序正确。本课题提供重要而有价值的理论根据和实验数据,将提高机床在同等结构条件下的应用技术水平等级,明显提高铣削效率,对中小企业快速制造钻具稳定器有一定的促进作用。
【关键词】：钻具稳定器 螺旋槽 数控铣削 仿真铣削 自动编程系统
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P634.4;TG659
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 课题的来源及背景10-12
• 1.2 国内外发展现状12-15
• 1.2.1 钻具稳定器加工的发展现状12-13
• 1.2.2 数控自动编程技术的发展13-15
• 1.3 课题研究的目的及意义15
• 1.4 课题研究的主要内容15-17
• 第2章 钻具稳定器铣削方法研究17-36
• 2.1 钻具稳定器的基本概述17-19
• 2.1.1 钻具稳定器的基本类型17-18
• 2.1.2 钻具稳定器的结构形式18-19
• 2.2 铣削工艺19-22
• 2.2.1 钻具稳定器螺旋升角设计19-20
• 2.2.2 钻具稳定器螺旋槽设计20-21
• 2.2.3 刀具直径选择21-22
• 2.3 钻具稳定器的加工过程22-26
• 2.3.1 钻具稳定器中螺旋槽的加工过程22-24
• 2.3.2 钻具稳定器中孔的加工过程24-26
• 2.4 坐标系的建立与坐标变换26-27
• 2.5 切削参数数据库的应用27-30
• 2.6 切削用量的优化30-35
• 2.6.1 切削参数优化目标确定及制约因素30-31
• 2.6.2 铣削参数优化约束条件建立31-33
• 2.6.3 C++ Builder与MATLAB混合编程的运用33-34
• 2.6.4 优化界面的设计34-35
• 2.7 本章小结35-36
• 第3章 钻具稳定器专用机床自动编程系统设计36-46
• 3.1 开发工具的选择36-37
• 3.2 自动编程系统软件的开发方法37-38
• 3.3 自动编程系统总体结构设计38-40
• 3.3.1 自动编程系统的总体设计38-39
• 3.3.2 软件模块的划分39-40
• 3.4 自动编程系统界面设计40-43
• 3.5 主要程序框图43-45
• 3.6 本章小结45-46
• 第4章 钻具稳定器数控加工仿真46-59
• 4.1 OpenGL技术在几何仿真中的应用46-48
• 4.1.1 OpenGL简介46-47
• 4.1.2 OpenGL显示组件开发47-48
• 4.2 加工仿真环境的建立48-53
• 4.2.1 建模方法比较和选择48-49
• 4.2.2 毛坯建模49-52
• 4.2.3 刀具建模52-53
• 4.3 仿真算法研究53-58
• 4.3.1 毛坯离散53-55
• 4.3.2 铣削加工算法55-57
• 4.3.3 加工过程动画显示57-58
• 4.4 本章小结58-59
• 第5章 加工实例分析59-63
• 5.1 实验设备简介59-61
• 5.1.1 LXK450FD专用数控机床简介59
• 5.1.2 钻具稳定器专用数控机床性能与特点59-60
• 5.1.3 钻具稳定器专用数控机床主要技术参数60-61
• 5.2 加工实验61-62
• 5.2.1 实验方案61
• 5.2.2 实验结果分析61-62
• 5.3 本章小结62-63
• 第6章 结论与展望63-64
• 参考文献64-67
• 在学研究成果67-68
• 致谢68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张宁菊;提高数控加工质量的几个措施[J];机床与液压;2005年03期

2 王小彬,王太勇,李宏伟,汪文津,范胜波;虚拟制造中数控加工过程三维仿真技术的研究[J];机床与液压;2004年06期

3 邵辉,李国富,叶飞帆,顾熙棠,洪迈生;CAPP环境下的切削用量优化研究[J];机床与液压;2004年03期

4 刘晓义,王培东,周洪玉;基于知识处理重型切削数据库的设计与实现[J];哈尔滨理工大学学报;2004年01期

5 杨小兵,胡庆夕,凌江春,方明伦;虚拟机床建模研究[J];机械工程师;2003年12期

6 张思弟,杨清林;数控编程技术与特殊性研究[J];机床与液压;2003年05期

7 代显智;利用Matcom实现C++Builder对Matlab函数的调用[J];计算机与现代化;2003年06期

8 姜彬,郑敏利,李振加;数控车削用量优化切削力约束条件的建立[J];机械工程师;2002年08期

9 乔宗立;利用C++Builder开发可视化数控系统软件组件[J];自动化与仪器仪表;2002年03期

10 张晶,翟鹏程,张本源;惩罚函数法在遗传算法处理约束问题中的应用[J];武汉理工大学学报;2002年02期

  本文关键词：钻具稳定器专用机床自动编程系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：353928