सीएनसी खराद पर ड्रिलिंग उपकरण धागे की मरम्मत पर शोध

ड्रिलिंग प्रक्रिया के दौरान पेट्रोलियम ड्रिलिंग उपकरण जटिल बलों और भारी भार के अधीन होते हैं, और उनसे जुड़े धागे पहनने और विरूपण का खतरा होता है। यदि समय पर मरम्मत नहीं की जाती है, तो यह आसानी से ड्रिलिंग उपकरण विफलता दुर्घटनाओं जैसे अलगाव और पंचर का कारण बन सकता है। ड्रिलिंग टूल पाइप के उत्कृष्ट तन्यता और मरोड़ वाले गुणों और उनके उच्च खरीद मूल्य के कारण, ड्रिलिंग टूल की सेवा जीवन में सुधार करने और लागत बचाने के लिए, ड्रिलिंग टूल थ्रेड्स को आम तौर पर काटने के बजाय मरम्मत की जाती है।
1. पेट्रोलियम ड्रिलिंग उपकरणों के धागे की मरम्मत के लिए सामान्य तरीके
पेट्रोलियम ड्रिलिंग उपकरण आम तौर पर पतले धागे होते हैं (चित्र 1)। धागों की मरम्मत करते समय, ① धागे की घिसावट के आधार पर अंतिम सिरे की एक निश्चित लंबाई L काट दें; ② चरण की सतह की चौड़ाई एल को तदनुसार काटें, और कटे हुए व्यास के समोच्च को एक शंक्वाकार सतह पर मशीन करें जो आकार की आवश्यकताओं को पूरा करता है; ③ ड्राइंग पर आयामों को पूरा करने के लिए मूल सर्पिल प्रक्षेपवक्र के साथ पूरे धागे को संसाधित करें। इतनी टूट-फूट के बाद
धागे की मरम्मत करके उसे नया बनाया गया, और निरीक्षण के बाद, ड्रिलिंग उपकरण को वापस उपयोग में लाया गया।

 

 

चित्र 1 थ्रेड मरम्मत
वर्तमान में, पेट्रोलियम ड्रिलिंग उपकरणों के लिए अधिकांश थ्रेड मरम्मत साधारण पाइप थ्रेड लेथ का उपयोग करके की जाती है। ऑपरेटरों के कार्य अनुभव और खराद की सटीकता के प्रभाव के कारण, धागे के विभिन्न हिस्सों के आयाम, जैसे टेपर, दांत का आकार और चैम्बर में त्रुटियां होने की संभावना होती है; कुछ विशेष धागों की स्थानीय आयामी सहनशीलता 0.2 मिमी के भीतर है, जिसे मैन्युअल रूप से नियंत्रित करना मुश्किल है और मशीनिंग दक्षता को प्रभावित करता है। इस बीच, ऑपरेटर
लंबे समय तक खराद चलाने के लिए झुकने से आसानी से कमर में थकान हो सकती है और शारीरिक स्वास्थ्य पर असर पड़ सकता है।
2. खराद पर धागों की मशीनिंग का सिद्धांत
लेथ स्पिंडल द्वारा संचालित वर्कपीस की घूर्णी गति मुख्य गति है, जबकि उपकरण की गति फ़ीड गति है। एक नियमित पाइप थ्रेड लेथ पर थ्रेड्स का प्रसंस्करण एक चेंज व्हील द्वारा बिजली के संचरण पर निर्भर करता है, जो स्क्रू को घुमाने के लिए प्रेरित करता है और फिर समायोजित पिच के अनुसार बड़े समर्थन प्लेट को स्थानांतरित करने के लिए ड्राइव करता है। टूल टिप को स्थानांतरित करने के लिए छोटी सपोर्ट प्लेट की अक्षीय स्थिति को टूल संरेखण प्राप्त करने के लिए समायोजित किया जाता है, जिससे थ्रेड टर्निंग पूरी हो जाती है। उन्हें शुद्ध यांत्रिक ट्रांसमिशन के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, और थ्रेड मशीनिंग की प्रक्रिया में, यदि कटिंग, पावर आउटेज, परिवर्तनीय गति, या पुराने थ्रेड की मरम्मत होती है, तो उपकरण संरेखण और पुन: प्रसंस्करण प्राप्त करना अपेक्षाकृत आसान हो सकता है।
इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि सीएनसी खराद किस प्रकार का धागा घुमा रहा है, मुख्य गति और फ़ीड गति को एक विशिष्ट संबंध बनाए रखना चाहिए, यानी, इसे वर्कपीस की एक क्रांति और उपकरण आंदोलन की एक पिच को सटीक रूप से प्राप्त करना चाहिए। स्पिंडल गति को एक प्रोग्राम के माध्यम से समायोजित किया जा सकता है, लेकिन कोण की स्थिति आम तौर पर अनियंत्रित होती है। धागे काटने के कार्य को प्राप्त करने के लिए, एक फोटोइलेक्ट्रिक एनकोडर का उपयोग करना और इसे 1:1 ट्रांसमिशन में स्पिंडल से जोड़ना आवश्यक है। जब स्पिंडल घूमता है, तो एनकोडर समकालिक रूप से घूमता है और सीएनसी सिस्टम में पल्स सिग्नल की एक श्रृंखला भेजता है। सीएनसी प्रणाली पता लगाए गए स्पिंडल रोटेशन सिग्नल के आधार पर फीडिंग शुरू करने के लिए एक विशिष्ट कोण नियंत्रण मोटर का चयन करती है, जिससे धागे को मोड़ने के लिए आवश्यक आनुपातिक संबंध प्राप्त होता है।
3. सीएनसी खराद धागे की मरम्मत
सीएनसी खराद पर प्रत्येक थ्रेड फीडिंग से पहले, सीएनसी प्रणाली फोटोइलेक्ट्रिक एनकोडर की शून्य पल्स को स्कैन करती है, और उसके आने पर फीडिंग शुरू कर देती है। अन्यथा, यह प्रतीक्षा की स्थिति में है. यह सुनिश्चित करता है कि प्रत्येक फ़ीड टर्निंग का सर्पिल प्रक्षेपवक्र समान है, जिससे यादृच्छिक थ्रेडिंग की घटना को रोका जा सके।
हालाँकि, ड्रिलिंग उपकरण के पुराने धागे की मरम्मत करते समय, उपकरण के साथ धागे की शुरुआती स्थिति को संरेखित करने में समस्या आती है। फोटोइलेक्ट्रिक एनकोडर के शून्य पल्स और मरम्मत किए जाने वाले धागे की शुरुआती स्थिति के बीच संभावित अंतर के कारण, जब स्पिंडल घूमता है और उपकरण G92 (या G32) कमांड के अनुसार थ्रेड टर्निंग फ़ीड गति करता है, तो यह मेल नहीं खाएगा मरम्मत के लिए धागे के सर्पिल प्रक्षेपवक्र के साथ, जिसके परिणामस्वरूप मूल धागा क्षतिग्रस्त हो जाता है या कट भी जाता है। इसलिए, धागे की मरम्मत करते समय, पहले उसका पता लगाना और फिर उसे मोड़ना आवश्यक है। पोजिशनिंग में शून्य बिंदु पल्स को संदर्भ के रूप में उपयोग करना और संबंधित टूल के साथ मरम्मत किए जाने वाले धागे की शुरुआती स्थिति को संरेखित करना है। पोजीशनिंग के बाद, उपकरण मरम्मत किए जाने वाले धागे के सर्पिल प्रक्षेपवक्र के साथ आगे बढ़ सकता है, जिससे धागे की मरम्मत हो सकती है। इसलिए, धागे की मरम्मत की कुंजी स्थिति है।
इस अध्ययन की विधि थ्रेड टर्निंग के शुरुआती बिंदु को निर्धारित करने के लिए चक के चारों ओर की सतह पर शून्य पल्स को चिह्नित करना है, और टूल की स्थिति का पता लगाने के लिए मैक्रो प्रोग्राम का उपयोग करना है: ① टूल को संरेखित करते समय, पहले चक को घुमाएं और घुमाएं चिन्हित स्थान पर. इस समय, स्पिंडल स्थिति शून्य पल्स सिग्नल की स्थिति है। मैक्रो प्रोग्राम को एक ही चरण में संचालित करके, टूल टिप को मरम्मत किए जाने वाले थ्रेड की एक निश्चित स्थिति से ऊपर ले जाएं; ② टूल टिप को धागे के बीच में एक सर्पिल खांचे में ले जाने के लिए एक हाथ से क्रैंक किए गए पल्स जनरेटर का चयन करें, आवर्धन को कम करें और टूल टिप के एक्स और जेड मानों को ठीक करें। टूल टिप और सर्पिल खांचे का तब तक निरीक्षण करें जब तक वे मेल न खा जाएं। इस समय, टूल टिप की स्थिति पर विशेष ध्यान दें, अन्यथा टूल ब्लॉक को कुचलना आसान है; ③ एक ही चरण में चलाने के लिए प्रोग्राम का चयन करें, और पूरा करने के लिए सामान्य चर # 505, यानी, # 505= # 5002 के माध्यम से टूल टिप की जेड-अक्ष स्थिति जानकारी के सिस्टम चर # 5002 को पढ़ें उपकरण संरेखण संचालन; ④ टूल टिप को मरम्मत किए जाने वाले थ्रेड से N पिच की दूरी पर ले जाने के लिए मैक्रो प्रोग्राम को चरण दर चरण चलाना। इस बिंदु पर (X से शुरू करके, Z से शुरू करके) यह शुरुआती बिंदु है। फिर, एक चर अभिव्यक्ति के माध्यम से आर मान निर्दिष्ट करें और थ्रेड मशीनिंग को पूरा करने के लिए थ्रेड चक्र कटिंग निर्देश G92 का उपयोग करें। ⑤ ड्रिलिंग उपकरण के उपयोग के दौरान, थ्रेड प्रोफ़ाइल कभी-कभी काफी खराब हो जाती है। भले ही टूल को संरेखित किया गया हो, थ्रेड साइकल कटिंग कमांड G92 के संचालन के दौरान, यह पाया जा सकता है कि टूल टिप मरम्मत किए जाने वाले थ्रेड की सर्पिल रेखा (ऑफसेट टूल) के साथ पूरी तरह से संरेखित नहीं है। इस समय, सकारात्मक या नकारात्मक दिशा (चित्रा 2) में टूल टिप के जेड-वैल्यू को ठीक करने के लिए # 5 वैरिएबल का मान सौंपा जा सकता है, जिससे मरम्मत किए जाने वाले धागे की सर्पिल रेखा के साथ संरेखित करने का लक्ष्य प्राप्त किया जा सकता है। .

 

 

चित्र 2 चाकू टिप समायोजन पैरामीटर

उदाहरण के तौर पर NC50 बाहरी थ्रेड प्रोग्राम को लेते हुए।
(1) प्रोग्राम खंड 1, उपकरण संरेखण संचालन:

 

 

थ्रेड कटिंग चक्र निर्देश G92 (चित्रा 3) में, पैरामीटर थ्रेड पिच (NC50 थ्रेड पिच 6.35 मिमी है)। फॉर्मिंग टूल को टूल के सर्पिल खांचे से 10 पिच दूर की स्थिति में ले जाने के लिए वेरिएबल एक्सप्रेशन Z [# 505+# 5+63.5] चलाएं, जो शुरुआती बिंदु है। वर्तमान में, जब सीएनसी खराद G32 या G92 निर्देशों को निष्पादित करता है तो उपकरण के त्वरण खंड की सटीक दूरी निर्धारित करने के लिए कोई जानकारी उपलब्ध नहीं है। इसलिए, मरम्मत किए जाने वाले धागे के शुरुआती बिंदु और अंतिम चेहरे के बीच की दूरी (यानी एन पिच) ऑपरेटिंग आदतों पर निर्भर करती है। फिर पैरामीटर R को वेरिएबल एक्सप्रेशन # 4=[# 3- # 505- # 5-56.5]/12 पर असाइन करें, थ्रेड साइकल कटिंग इंस्ट्रक्शन G92 चलाएँ, और पूरा करें धागा मरम्मत मशीन।

 

 

चित्र 3 थ्रेड साइकिल काटने का निर्देश G92

4। निष्कर्ष
ड्रिलिंग टूल थ्रेड रखरखाव के क्षेत्र में, सीएनसी मशीन टूल्स द्वारा प्रस्तुत स्वचालन तकनीक भविष्य के विकास की दिशा है। इस आलेख में प्रस्तुत विधि की अनुप्रयोग लागत कम है और सीएनसी लेथ में विशेष संशोधन की आवश्यकता नहीं है। साथ ही, ड्रिलिंग टूल थ्रेड्स की मरम्मत के लिए सीएनसी खराद के उपयोग से ड्रिलिंग टूल रखरखाव की गुणवत्ता में सुधार हुआ है। धागे की मरम्मत के बाद, आकार स्थिर होता है, ऑपरेटरों की श्रम तीव्रता को कम करता है, और तेल ड्रिलिंग उपकरण धागा रखरखाव के लिए एक नया तकनीकी साधन प्रदान करता है।