PDC钻头按基体材质分为胎体、钢体两种,但制造工艺截然不同。钢体钻头造型不必受刀翼强度的限制,钻头冠部主体强度高,复合片的钎焊强度高,使用后易于修复,生产工艺流程短,生产效率高,生产成本低,比胎体钻头具有更多的优越性。
PDC钻头是近年来兴起来的一种石油钻头,由于其独特的设计理念和形式,倍受行业的青睐。但其设计过程具有相当难度:
1、需要有石油钻探技术的专业技术人员,能根据不同地质深度的土壤性质
选取适当的钻头结构、刀刃设计及水道设计;
2、需要有专业的PDC钻头设计软件,目前国内仅有几所高校的钻头研究所
开发过相关软件;国外专业的PDC钻头设计软件都比较昂贵;
3、设计周期长,费用高;
基于以上原因,我们可以采用逆向设计的方法,快捷、
1、根据经验,选择一个合适的PDC钻头;
2、用三维扫描仪进行扫描采点;
3、用三维建模软件生成PDC钻头数字模型;
由于PDC 钻头冠部轮廓形状复杂, 用通常的机械加工设备难以达到设计要求。随着科学技术的进步,数控加工技术有二轴联动、二轴半联动、三轴联动、四轴联动和五轴联动等多种形式, 其加工精度高、质量稳定、生产效率高。用五轴联动数控加工中心来加工PDC钻头的优点:
1、可以实现零件的一次装夹,整体进行加工,可
以大大提高加工精度;
2、一次装夹,可以大大提高加工效率,降低成本;复合片钻头
3、因为选用了五轴联动加工方式,在设计上可以
根据地质特性将刀翼设计成任意复杂形状;具
有更好切削性、和保径;
4、可以根据地质的特性,将水路设计的更加合理;
三、 钢体PDC钻头的检测
利用激光或光学扫描仪,对加工好后的钢体PDC钻头进行扫描、采样并生成数模,然后和设计数模进行比对,对不合适的地方进行局部修正。