基于逆向工程的石油鉆頭的研究與開發(fā)

【摘要】石油鉆頭是一種形狀較復(fù)雜的孔加工工具，特別是一些國外鉆頭，其參數(shù)不易獲取，而且鉆頭有復(fù)雜的刃溝和不同形狀的后刀面，因此，在設(shè)計和制造時，都具有一定的復(fù)雜性。利用ATOS光學(xué)測量技術(shù)對鉆頭掃描和用逆向工程軟件Imageware對鉆頭的點云數(shù)據(jù)進行處理，之后利用三維軟件UGNX進行三維造型的設(shè)計。可以縮短鉆頭改型和制造周期，因而在降低成本的同時減少風(fēng)險、提高質(zhì)量，增強了企業(yè)競爭力。

【關(guān)鍵詞】石油鉆頭；逆向工程；三維設(shè)計

一、引言

鉆頭對于石油開采進度有著至關(guān)重要的作用，鉆頭損壞是鉆井過程中產(chǎn)生惡性事故的主要原因之一。傳統(tǒng)的分析設(shè)計方法不好解決鉆頭的數(shù)據(jù)參數(shù)問題，因此提高鉆頭設(shè)計的關(guān)鍵是在應(yīng)用恰當?shù)姆椒ń⒛Ｐ停瑥亩鵀殂@頭的設(shè)計提供可靠的理論依據(jù)以解決目前鉆井工程中的關(guān)鍵技術(shù)問題。

探索數(shù)字化設(shè)計石油鉆頭的方法，通過逆向工程技術(shù)，以石油PDC鉆頭外形的測量規(guī)劃、數(shù)據(jù)處理為主，結(jié)合實際針對性地對鉆頭產(chǎn)品進行設(shè)計開發(fā)，能使企業(yè)對現(xiàn)代市場產(chǎn)品的多樣性、復(fù)雜性、經(jīng)濟性等做出迅速反應(yīng)，進一步縮短鉆頭改型和制造周期，使石油PDC鉆頭產(chǎn)品的研發(fā)規(guī)范、科學(xué)化。

二、石油鉆頭的逆向工程研究

逆向工程是根據(jù)已有實物模型的坐標測量數(shù)據(jù)，重新建立實物的數(shù)字化模型，進行分析、修改快速原型制造和數(shù)控加工等。

Imageware是由美國EDS公司出品的逆向工程軟件，Imageware軟件具有點云數(shù)據(jù)處理能力，該軟件在讀取點云等數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)工作速度較快，并且能較容易地進行點線的擬合。……