بهبود تکنولوژی پردازش حفاری عمیق حفاری تک لبه

برای مدت طولانی، بهره وری پردازش حفاری سوراخ عمیق تک لبه (تف drill) محدود شده است به دلیل سختی کم و نقص آسیاب شده است. حفاری های حفاری عمیق تک لبه های نوآورانه و کارآمد می تواند کارایی پردازش را به طور قابل توجهی بهبود بخشد.

هنگامی که عمق حفره بیش از 20 برابر قطر سوراخ است، روش حفاری عمیق سوراخ باید برای پردازش استفاده شود. برای چندین ساله، مته سوراخ عمیق تک لبه (تفنگ تفنگ) یک ابزار معمول برای پردازش سوراخ عمیق با قطر سوراخ کمتر از 40 میلی متر است. از این آزمایش می توان دید که مزایای حفاری عمیق سوراخ تک لبه با کیفیت بالا حفاری و سرعت کم تغذیه است. هنگامی که فولادهای خرد شده پردازش می شود، اگر نرخ تغذیه افزایش یابد، سایش ابزار افزایش می یابد و شکل چاق بد تولید می شود. بنابراین، بهره وری پردازش کم و عمر ابزار کوتاه معایب متداول مته سوراخ عمیق تک لبه است.

گرد و غبار کمی از لبه و پوشش کلی می تواند عمر ابزار را بدون تاثیر بر دقت ماشینکاری طول بکشد.

بر پایه حفظ کیفیت بالای حفاری سوراخ عمیق تک لبه، ابزار برش برای بهبود کارایی پردازش بدون کاهش عمر ابزار بهینه سازی شده است. به عنوان مثال، برای پردازش فولاد ضد زنگ، توجه ویژه نه تنها به طراحی ابزار برش، بلکه همچنین به مطالعه عملکرد پوشش های مختلف پوشش ها و ساختارهای پوشش داده می شود. تعداد زیادی از روش ها ثابت کرده اند که پوشیدن ابزار از پوشش یکپارچه کمتر از پوشش جزئی مشترک است. در اغلب موارد، گرد و غبار کمی از لبه برش می تواند عمر ابزار را در مقایسه با مته های سوراخ عمیق تک لبه با لبه های تیز

به منظور ارزیابی عملکرد مته های عمیق سوراخ تک لبه، مته های عمیق سوراخ تک لبه معمولی بدون پوشش یک کاربید معمولی برای پردازش فولاد کم خرد شده و خرد شده مورد استفاده قرار گرفتند. با انجام آزمایش های برش، وضعیت سایش و شکل تراشه ی مته سوراخ عمیق تک لبه با کاربید به طور کلی نشان می دهد که این ابزار به اندکی طول می کشد وقتی که طول حفاری به 30 میلی متر در شرایط تغذیه f = 0.02 میلی متر می رسد. از آنجا که حرارت برش و برش نیروی بار ابزار کوچک است، تنها وجود دارد کاهش افسردگی هلال و پوشیدن لباس پشت، و تراشه های تولید شده تراشه اسکرول مارپیچی مات است. به راحتی از سوراخ تخلیه می شود. با افزایش میزان تغذیه، بعد از اینکه طول حفاری به 9 متر رسید، نوک ابزار در دایره بیرونی ابزار، سایش و اشک شدگی را نشان می دهد که باعث می شود که آزمون قطع شود. علاوه بر این، شکل تراشه همچنین تحت تاثیر افزایش میزان خوراک قرار می گیرد. همچنین تراشه مارپیچ بر روی تراشه مارپیچی مورب وجود دارد و بخش تراشه نوار مسطح بین ابزار و قطعه کار می شود و باعث آسیب به ابزار می شود.

از اثر کاربرد عملی در صنعت، مته های معمولی سوراخ عمیق تک لبه می تواند به طور قابل اعتماد به پردازش سوراخ عمیق اعمال شود. با این حال، به منظور بهبود بهره وری پردازش، آن را باید با شرایط خاص محدود شود، به خصوص اگر نرخ خوراک افزایش می یابد، ابزار بیش از حد پوشیدن. هنگامی که میزان تغذیه حفره عمیق افقی تک لبه تغییر می کند، دیده می شود که مقدار اندازه گیری شده با افزایش میزان تغذیه افزایش می یابد که تقریبا خطی است. وقتی مقدار خوراک f = 0.34 میلیمتر، نیروی تغذیه Ff = 950N، گشتاور Mb = 4.3Nm؛ هنگامی که f = 0.36 میلی متر، ابزار به علت بار بیش از حد پیچ خورده آسیب دیده است.

علاوه بر برش بار نیروی، شکل تراشه برای فرآیند حفاری عمیق بسیار مهم است. با مته حفاری عمیق سوراخ تک لبه، هنگامی که میزان خوراک f = 0.04 میلی متر، تراشه های مارپیچ مورب طول مناسب تشکیل شده است، و هیچ تراشه های نوار نامناسب ظاهر می شود. هنگامی که میزان تغذیه به f = 0.1 میلیمتر افزایش می یابد، یک رول تک تراشه ظاهر می شود، که همچنین برای نوع و شکل تراشه ها مناسب است که از سوراخ تخلیه می شود. هنگامی که میزان تغذیه بیشتر به f = 0.2 میلیمتر افزایش پیدا می کند، مقدار زیادی از بار گرما به طور واضح تولید می شود، رنگ تراشه به طور واضح تغییر می کند و شکل نامنظم است. هنگامی که میزان تغذیه بیشتر به f = 0.3 میلیمتر افزایش می یابد، این پدیده بیشتر برجسته می شود. چیپس نه تنها بسیار نزدیک است، بلکه تراشه های صاف نیز ظاهر می شود. می توان دید که تراشه ها بسیار ضخیم هستند. اندازه بار مکانیکی می تواند مورد استفاده قرار گیرد برای قضاوت در مورد سایش ابزار. با افزایش مقدار مصرف، مقدار اندازه گیری نیروی تغذیه و گشتاور نیز افزایش می یابد.

با توجه به عمر مفید مورد انتظار، سرعت تغذیه می تواند 10 بار افزایش یابد. نتایج اندازه گیری نشان می دهد که در طول 30m حفاری، به عنوان مته های معمولی تک لبه حفره عمیق می تواند به طول 30m حفاری زمانی که خوراک f = 0.02mm، و افزایش سرعت خوراک، حفاری سوراخ شتاب خواهد گرفت. مته های تک لبه عمیق سوراخ خوراکی 10 بار بیشتر، یعنی، f = 0.2 میلی متر، که هنوز هم به شاخص زندگی از پیش تعیین شده، می رسند. تجزیه و تحلیل میکروسکوپ الکترونی اسکن نشان می دهد که این ابزار هنوز در حالت سایش طبیعی است و می تواند همچنان به استفاده از آن ادامه دهد.

علاوه بر سایش ابزار، کیفیت سوراخ نیز یک شاخص مهم برای توصیف عملکرد حفاری عمیق حفاری است. برای خطای بیرونی سوراخ، مقدار اندازه گیری شده تاثیر ساختار ابزار و میزان تغذیه را نشان می دهد. برای مته های سوراخ عمیق تک لبه، مقادیر اندازه گیری قابل مقایسه هستند. از این رو، بهبود ابزار سنگ زنی تاثیری بر خطای بیرونی حفره ها ندارد. علاوه بر این، برای مته های سوراخ عمیق تک لبه، خطای بیرونی سوراخ با افزایش میزان تغذیه افزایش می یابد. با افزایش تغذیه، مقدار نیروی تغذیه و گشتاور افزایش می یابد، که منجر به افزایش نیروی شعاعی، جابجایی ابزار و خطای غربالگری حفره می شود.

از طریق بهبود ساختار ابزار و تکنولوژی پردازش، خطای خارج از مرکز سوراخ می تواند به سطح بسیار خوبی برسد. به یک کلام، پیشرفت در طراحی ساختار ابزار، پوشش و برش لبه برش ثابت شده است که موثر است، به طوری که حفاری سوراخ عمیق تک لبه را می توان پردازش کارآمد.