[实用新型]石油钻井钻头的牙爪轴颈磨床

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种磨床，具体涉及的是一种石油钻井钻头的牙爪轴颈磨床。

背景技术

石油钻探行业中，钻井钻头是最重要的一个钻探工具，用量很大。然而截止目前磨削钻井钻头牙爪轴颈的技术较落后，这是由于现有的石油钻井钻头牙爪轴颈磨床比较落后所致。现有石油钻井钻头牙爪轴颈磨床是在一台磨床上设置有大小两个砂轮架，工件夹装在磨床的头架与尾架之间，头架带动工件旋转，先是大砂轮架通过数控斜进给轴作进给运动，用大砂轮磨削工件的R槽、小轴外圆及端面，然后通过十字工作台手动进给，用小砂轮磨削工件其余的待加工面。由于着这种斜进给半切入二次磨削容易造成工件表面有接刀痕迹，尺寸一致性差，精度不稳定，废品率较高，是钻井钻头成本高的一个主要原因。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提出一种改进的石油钻井钻头牙爪轴颈磨床。

实现上述目的的技术方案是：一种石油钻井钻头的牙爪轴颈磨床，主要是由床身、固定在床身台面上的头架、安装在床身台面导轨上的数控十字工作台和固定在十字工作台上的砂轮架组成，所述头架上有一个牙爪轴颈工件的专用夹具，所述砂轮架上的碗形砂轮轴与头架主轴回转中心线的夹角为23～26°，在床身台面后方、介于头架与十字工作台中间位置固定安装了一个修整碗形砂轮内表面的修整器，所述修整器上安装有一个金刚滚轮。

工件装在专用夹具上，先将碗状砂轮的主轴中心线与头架主轴回转中心线的夹角调整到23～26°范围内，这个角度使碗形砂轮能够避开与工件的非磨削面及专用夹具的干涉。再将砂轮架通过数控轴X和数控轴Z的进给把碗形砂轮在修整器的金刚滚轮上修整成型，然后再通过数控轴X和数控轴Z的进给，使碗形砂轮对头架上绕其主轴作旋转运动的牙爪轴颈进行磨削。

本实用新型石油钻井钻头牙爪轴颈磨床依靠碗形砂轮的内成型面斜切入，一次就能合格的成型磨削出工件牙爪的轴颈，磨削效率高，尺寸一致性好，精度稳定。

附图说明

图1是被加工工件的简图。

图2是本实用新型的磨削区域状态示意图。

图3是本实用新型牙爪轴颈磨床一个实施例的正面结构示意图。

图4是图3的俯视图。

图中：1.头架主轴回转中心线，2.碗形砂轮，3.砂轮主轴回转中心线，4.工件磨削加工面，5.专用夹具，6.金刚滚轮，7.十字工作台，8.磨床床身，9.操纵台，10.头架，11.砂轮主轴，12.辅助磨头。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图3所示，专用夹具5安装在头架10上，头架10固定在床身8上，十字工作台7安装在床身台面的导轨上，碗形砂轮2及砂轮主轴11安装在十字工作台7上，为了避免砂轮与工件的非磨削面及夹具5的干涉，将碗型砂轮主轴11的中心线与头架主轴的中心线1的夹角调整到23～26°范围内，最佳角度应为25°。金刚滚轮6固定在床身8上，介于头架10与十字工作台7的中间靠后位置。金刚滚轮6的回转中心线、头架10的回转中心线、碗形砂轮2的回转中心线位于同一水平面上，如图3和图4所示。

机床主要的动作流程：

砂轮修正运动：金刚滚轮6由电机、皮带轮带动旋转，碗型砂轮2作同向旋转运动，数控系统控制X轴向后、Z轴向左驱动十字工作台7快速运动，使碗型砂轮2的内侧面靠近金刚滚轮6的外则成形面，再由X轴向后作慢速进给运动，驱使碗型砂轮2的内侧面接触金刚滚轮6的外则成形面，使砂轮内表面修整成所需形状。而后X轴向前、Z轴向右驱动碗型砂轮2返回到起始位置。

工件磨削运动：工件被装入专用夹具5中由头架10带动旋转，数控系统控制X轴向后、Z轴向左驱动碗型砂轮2快速运动，使碗型砂轮2的内侧成型表面靠近工件磨削加工表面，再由X轴向后作慢速进给运动，驱使碗型砂轮2的内侧面接触工件磨削加工表面，进行成形磨削。而后X轴向前、Z轴向右驱动碗型砂轮2返回到起始位置。

在图3所示的实施例中，十字工作台7上设置有一个辅助磨头12，它与碗型砂轮2背向，用于碗型砂轮2在磨钝的状况下，而工件已加工到尺寸，为了提高已磨工件表面的光洁度，这时旋转十字工作台180°，通过辅助磨头12来抛光工件。