Способ изготовления лапы бурового шарошечного долота

(51)5 Е 21 В 10/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Специальное конструкторское бюро подолотам Производственного объединения(56) Султанов С,Г. и др. Расчет размерныхцепей трехшарошечных долот. Баку, 1965, с,31, 37, 38.Аббасов Н;С. и др. Исследование точности обработки отверстий под сборочныештифты в лапах буровых долот. Химическоеи нефтяное машиностроение, 1977, М 8, с.34, 35,(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛАПЫ БУРОВОГО ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА(57) Изобретение относится к области изготовления породоразрушающего инструмента и предназначено для обработки граней Изобретение относится к области изготовления породоразрушающего инструмента, а более конкретно к обработке граней двугранного угла на лапах буровых шарашечных долот.Целью изобретения является повышение точности изготовления бурового долота за счет совмещения конструкторской и технологической баз.На фиг. 1 показаны лапа 1 долота, грань 2 двугранного угла, цапфа 3 лапы, ось 4 цапфы, плоскость 5, параллельная оси цапфы, проходящая через ребро, шариковая бе.Ж, 1661350 А 1 двугранного угла на лапах буровых шарошечных долот, Цель изобретения - повышение точности изготовления бурового долота за счет совмещения конструкторской и технологической баз. Способ включает механическую обработку граней двугранного угла, при которой лапу базируют за шариковую беговую дорожку и осуществляют контроль ее положения и положения оси цапфы от двугранного угла. Положение шариковой беговой дорожки определяют поочередн ы м измерением расстояния от граней двугранного угла до точек,на шариковой беговой .дорожке, определяемых .разностью максимального расстояния центра ее тороидальной поверхности и радиуса этой поверхности. Угловое положение оси цапфы определяют, измеряя расстояние от тех же граней двугранного угла до исполнительных поверхностей на цапфе в плоскостях, проходящих через ось цапфы перпендикулярно соответствующим граням. 12 ил.ф говая дорожка 6, другая грань 7, исполни- бд тельные размеры;- от грани 2 до каса тельной а по поверхности шариковой О беговой дорожки,ь - от грани 7 до касательной Ь на поверхности шариковой беговой дорожки, О - угол между гранями двугранного угла, О - у 2 - угол от оси цапфы до грани 2, х - точки касания касательных на поверхности шариковой беговой дорожки.На фиг. 2 показаны лапа долота пострелке А на фиг, 1, ребро 8 двугранного угла, установочные элементы 01 и средства 02 зажима,Из треугольникНа фиг. 9 показаны ОК- перпендикуляр 35 о 001,от центра 0 шариковой беговой дорожки наем зпо =; из002грань 2, 001 - перпендикуляр к линии пересечения 0102, образованной пересечением учаем 3 пЮ - э 1 -плоскости 00102, с гранью 2, ОМ - перпендикулярот центра О шариковой беговой до ОКО 2 полу аем з ирожки на грань 7, ОК 02 - плоскость,проходящая через ось 4 цапфы, перпендикулярна к грани 2, 00102 - плоскость, про- зп 1ходящая через ось 4 цапфы параллельноребру 8 и параллельно плоскости 5, 00 2 М - 45плоскость, проходящая через ось 4 цапфы,перпендикулярная к грани 7, ОК 01 - плоскость, проходящая через центр О, перпендикулярная ребру 8, 001 й - плоскость,проходящая через центр О, перпендикуляр 001 й получаем зная ребру 8, ф - угол в плоскости 00102,Й- угол между гранями 2 и 7 в плоскости,перпендикулярной ребру 8,- угол в плоскости ОК 02, т 1 - угол в плоскости 002 й,у 2 угол в плоскости 001 й, О - у 2 - угол в 55плоскости ОК 01.(Ф-ь);- зи з з 1 п(О - у 2 я угла 11 ника 001 зМ = зи/3 Для определени лыфИу 2 . Из треугол 001 олучаем зф ОО 2, Отсюда001На фиг. 3 показаны лапа по стрелке Б нафиг, 2, размеры О и -2 от граней 2 и 7соответственно до центра 0 шариковой беговой дорожки, у 2 - угол между осью 4 цапфы и гранью 7, дополнительное средство 03 5зажима.На фиг. 4 показаны вид на лапу пострелке В на фиг. 2, Р - диаметр шариковойбеговой дорожки, с - диаметр тороидальной поверхности,- угол между осью 4 10цапфы и гранью 2; 11 - угол между осью 4цапфы и гранью 7.На фиг, 5 показаны лапы 1 и часть плиты9,На фиг. 6 показаны вид на лапу по 15стрелке Г на фиг. 5,- размер от грани 2до центра шарика (ролика) 10.На фиг. 7 показаны вид на лапу пострелке Г на фиг. 5, повернутую на грань 7,ь - размер от грани 7 до центра шарика 20(ролика) 10.На фиг. 8 показаны вид на лапу, пострелке В на фиг. 2, ролики 11, малая дорожка 12, большая дорожка 13, Н - размер отграни 2 до центра шарика 10, Н 1 - размер 25от грани 2 до центра другого шарика 10, размер между центрами шариков 10, 1 -размер от грани 2 до центра ролика 11 набольшой дорожке, Ь 1 - размер от грани 2 доцентра ролика 11 на малой дорожке,- 30размер между центрами роликов 11, Ф -диаметр большой дорожки, Ф - диаметрмалой дорожки. На фиг. 10 показаны вид на лапу 1 пострелке В на фиг. 2 в плоскости угла , -- расстояние от центра О до центра Р+б2 тороидальной поверхности б,На фиг. 11 показан вид на лапу 1 по стрелке В на фиг, 2 в плоскости угла 11.На фиг. 12 показаны Ь - Ь - размер между центрами роликов относительно грани 2, С - расстояние между центрами ролиФ - Ф 1 ков2 - величина ступени, а - угол между прямымии С, а 1 - угол между прямыми С и (и - Ь 1).Двугранный угол лапы обрабатывается от установочных элементов 01, при этом лапа закреплена средствами 02 и 03 зажима. Последний выполняет функции дополнительного самоустанавливающегося зажима, поэтому рассчитываем исполнительные размеры от граней 2 и 7 до точек касания касательных а и Ь на поверхности шариковой беговой дорожки 6 (фиг, 1 и 2). Определяем размер Ь от грани 2 (фиг. 10): .8 - .4 - ( ) созе -- , (фмг. 3)Р+д д, Ь = - созе -- +4 Р+д б2 2 Определяем размерь от грани 7 (фиг. 11);ь -2 - ( ) соз 11 -- ; (фиг. 3)Р+д д, -ь = Р+б д 2 2СОЗ 11 -- + .2Для определения углаимеем углыр и (О - у 2), а 00201(фиг, 9) получатрегоульника ОК 01 пол из треугольникаОК 001ОК002 ООФлд001п 11 = - л --- 3 п 3. 3 п;з 1111 = Иф п .Для того. чтобы вышеуказанные раэмеличались стабильностью и высокойточностью, необходимо их согласовать с измеряемыми размерами, Для этого измерение линейных размеров Ь иь осуществляется в том же порядке - от граней 2 и 7 (фиг. 5, 6, 7) до точек касания 5 касательных а и Ь на поверхности шариковой беговой дорожки, а измерение угловых размеров 1 и 11 (фиг. 4) осуществляется оттех же граней 2 и 7 до исполнительных поверхностей на цапфе (фиг. 8). Для измерения 10 размераь относительно граНи 7 лапа 1 устанавливается на плиту 9 гранью 7 (фиг, 7). От поверхности плиты мерителем (на фигурах не показан) находим точку на поверхности шариковой беговой дорожке 6, 15 определяемую разностью максимального расстояния центра тороидальной поверхности и радиуса. этой поверхности, и вычисляемь:ь =ь - гш, где гш - радиус шарика.1Поворачиваем лапу на грань 2 (фиг. 6) 20 тем самым мерителем находим наивысшую точку на шариковой беговой дорожке 6 и вычисляем Ь:Ь = .а - гшДля измерения угла 1 лапу устанавлива ем на плите 9 гранью 2. От грани 2 (фиг,8) мерителем измеряем размеры Н и Н 1, другим мерителем замеряем размер. Из соотН - Н 1ношения = зп 1 вычисляем угол относителоьно центровых отверстий;Ю = агсзи( )При отсутствии центровых отверстий измерение углаосуществляется относи тельно исполнительных поверхностей (фиг.8 и 12). Мерителем замеряем размеры 1 - 11 ( - величина постоянная, заложенная в мерителе). Истинное положение цапфы относительно грани 2 определяется размером 40 1 - 11. На основании этого размера можно получить истинное значение угла ;1=90-(а 1+а)где а - угол, определяемый из выраженийФ - Ф 1 452, ф - Ф 1=Ча;а=агсф );а 1 - угол, определяемый из выражений Ь - Ь 1 Ь - Ь 1=соза 1;а 1 =агссоз( С ), где С - расстояние ме ду центрами роли ков, определяемое из выраженийСсоза- = соза; С -Измерение угла 11 осуществляется отграни 7 аналогично измерению угла 1.С получением истинных значений углов1 и И представляется возможным вычислитьистинное значение углов у 2 и(О - р) .зпт 1 = зпф зпу 2, где угол р - величина известная и достоверная.3 п 11, 3 п 11зп", = - 7 т, ,ф = дгсзЗп ( - , - 7 т)зпр зпоАналогично вычисляем угол О - р . Извыражения зп 1 = зпф зп(О - у) получаемзп(О - у 2) = - О - р - агс зп,С получением истинных значений угловр и О - у представляется возможностьпроверить качественное изготовление лапыс помощью уравнения у 2 + (О - у 2) = От,е. сумма вычисленных углов должна равняться замеренному углу О,Использование изобретения обеспечивает стабильность получения основных параметров долота (диаметр,раэновысотность, радиальное биение) и темсамым повышение показателей бурения.Формула изобретенияСпособ изготовления лапы бурового шарошечного долота, включающий механическую обработку граней двугранного угла, при которой лапу базируют за шариковую беговую дорожку, а последующий контроль ее положения и положения оси цапфы осуществляют от двугранного угла, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности изготовления бурового долоа за счет совмещения конструкторской и технологической баз, обработку граней двугранного угла лапы ведут, определяя положение шариковой беговой дорожки поочередным измерением расстояния от граней двугранного угла до точек на шариковой беговой дорожке, определяемых разностью максимального расстояния центра тороидальной поверхности шариковой беговой дорожки и радиуса этой поверхности, а угловое положение оси цапфы определяют, измеряя расстояние от тех же граней двугранного угла до исполнительных поверхностей на цапфе в плоскостях, проходящих через ось цапфы перпендикулярно соответствующим граням, 16613501661350 Составитель Ю,ПалащенкоРедактор Т.Юрчикова Техред М.Моргентал ктор М. П оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 Заказ 2104 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5