CN114570813A - 螺杆钻具定子的制造方法、制造设备及螺杆钻具定子 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种螺杆钻具定子的制造方法、制造设备及螺杆钻具定子，属于机械加工技术领域。该方法包括：基于目标螺杆钻具定子的型号确定滚压轮的滚压螺旋角；按照滚压螺旋角调整滚压轮的滚压姿态；按照滚压姿态控制滚压轮沿坯管的径向给进；响应于沿径向给进的距离达到目标螺杆钻具定子的径向螺纹深度，控制滚压轮按照滚压速度沿坯管的轴向进给，并控制坯管以坯管中心线为旋转轴，按照旋转速度和旋转方向匀速旋转。本申请实施例所提供的方法能够有效提高定子的强度和使用寿命，并且利用材料连续塑性变形实现金属管材的螺旋曲面加工，与相关技术中的成形方法相比，具有生产效率高、成本低、成形性能好、易实现自动化和无模成形等优点。

Description

螺杆钻具定子的制造方法、制造设备及螺杆钻具定子

技术领域

本申请实施例涉及机械加工技术领域，特别涉及一种螺杆钻具定子的制造方法、制造设备及螺杆钻具定子。

背景技术

随着全球油气资源钻探开发向深部复杂地层发展，大功率、长寿命的螺杆钻具将成为高效开采深井油气资源过程中不可或缺的工具。等壁厚螺杆钻具凭借其良好的散热性和密封性，在深井、大位移井、短半径井应用中显示出比常规螺杆钻具更大的优势。

相关技术中，用于加工制造等壁厚螺杆钻具定子的技术包括：金属切削加工，如车螺旋线、铣螺旋线、螺旋线梳刀、丝锥、板牙、螺旋线切头、高速铣削螺旋线、用刀盘、螺旋线展成工具等；铸造加工；特殊成形工艺，包括液压成形、等壁厚定子电解加工技术、等壁厚螺杆钻具定子套装式设计结构。目前国内等壁厚螺杆钻具的生产方式以金属切削加工为主。

然而，金属切削加工工艺虽然较为成熟简单，但生产效率低，对应的生产成本偏高，且金属切削加工会破坏金属管材的原有纤维，降低成形后零件的机械强度，同时由于刀头尺寸的制约，车铣工艺无法加工出小规格的螺杆钻具定子。

发明内容

本申请实施例提供了一种螺杆钻具定子的制造方法、制造设备及螺杆钻具定子。所述技术方案如下：

一方面，本申请实施例提供了一种螺杆钻具定子的制造方法，所述方法包括：

基于目标螺杆钻具定子的型号确定滚压轮的滚压螺旋角，所述滚压轮用于使坯管形变生成所述目标螺杆钻具定子，所述滚压螺旋角是所述滚压轮在水平方向上的直径所在直线与坯管中心线的夹角；

按照所述滚压螺旋角调整所述滚压轮的滚压姿态；

按照所述滚压姿态控制所述滚压轮沿所述坯管的径向给进；

响应于沿所述径向给进的距离达到所述目标螺杆钻具定子的径向螺纹深度，控制所述滚压轮按照滚压速度沿所述坯管的轴向进给，并控制所述坯管以所述坯管中心线为旋转轴，按照旋转速度和旋转方向匀速旋转。

在一种可能的实施方式中，所述基于目标螺杆钻具定子的型号确定滚压轮的滚压螺旋角，包括：

获取所述目标螺杆钻具定子的导程、所述径向螺纹深度和外直径，所述外直径为所述目标螺杆钻具定子中凸起面对应圆周的直径；

基于所述外直径和所述径向螺纹深度，确定滚压周长，所述滚压周长为所述目标螺杆钻具定子中凹槽底面对应圆周的周长；

基于所述导程和所述滚压周长，确定所述滚压螺旋角，所述滚压螺旋角的角度为所述滚压周长与所述导程比值的反正切值。

在一种可能的实施方式中，所述滚压轮与制造设备之间通过夹具固定连接，所述夹具用于带动所述滚压轮沿所述制造设备的导轨移动；

所述控制所述滚压轮按照滚压速度沿所述坯管的轴向进给，包括：

控制所述夹具按照轴向给进速度沿所述导轨移动，同时控制所述滚压轮在所述夹具上按照滚压角速度滚压，所述滚压角速度由所述轴向给进速度和所述滚压轮的直径得到。

在一种可能的实施方式中，所述旋转速度由所述导程和所述轴向给进速度得到。

在一种可能的实施方式中，所述按照所述滚压螺旋角调整所述滚压轮的滚压姿态之前，所述方法还包括：

基于所述目标螺杆钻具定子的头数，确定所述滚压轮的数量和所述夹具的型号，所述头数为所述目标螺杆钻具定子中螺纹的条数，所述夹具的型号用于指示所述夹具所能够承载的所述滚压轮的数量，以及各个所述滚压轮在所述夹具中的相对位置；

将所述夹具固定在所述制造设备的导轨上，并将所述滚压轮安装在所述夹具中。

在一种可能的实施方式中，所述坯管由中空且等壁厚的圆柱体与圆锥体组成，所述圆锥体的底面周长与所述圆柱体的底面周长相等；

所述按照所述滚压螺旋角调整所述滚压轮的滚压姿态之前，所述方法还包括：

将所述坯管的圆锥体一端固定在制造设备的固定卡盘中，并利用所述制造设备的固定顶尖固定所述坯管的圆柱体一端。

在一种可能的实施方式中，所述按照所述滚压姿态控制所述滚压轮沿所述坯管的径向给进，包括：

将所述滚压轮移动至所述固定卡盘一侧，移动后的所述滚压轮位于所述圆锥体的周侧；

按照所述滚压姿态控制所述滚压轮延所述径向给进，直至所述径向给进的距离达到所述径向螺纹深度，且所述滚压轮与所述圆锥体的外表面贴合。

在一种可能的实施方式中，所述响应于沿所述径向给进的距离达到所述目标螺杆钻具定子的径向螺纹深度，控制所述滚压轮按照滚压速度沿所述坯管的轴向进给，并控制所述坯管以所述坯管中心线为旋转轴，按照旋转速度和旋转方向匀速旋转之后，所述方法还包括：

控制所述滚压轮沿所述径向退离，直至所述滚压轮的表面与所述坯管凸起面之间的距离达到安全距离；

控制所述滚压轮沿所述轴向退回至沿所述轴向给进前的位置。

另一方面，本申请实施例提供了一种制造设备，所述制造设备包括固定卡盘、固定顶尖、动力与传动系统、导轨、机架；

所述动力与传动系统用于控制夹具和滚压轮在所述导轨上移动；

所述固定卡盘和所述固定顶尖用于固定坯管；

所述制造设备用于实现如上述方面所述的螺杆钻具定子的制造方法中制造设备的功能。

另一方面，本申请实施例提供了一种螺杆钻具定子，所述螺杆钻具定子基于如上述方面所述的螺杆钻具定子的制造方法制造得到。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本申请实施例中，坯管在滚压轮向内的挤压力作用下形成螺旋凹槽结构，能够保证成形后的目标螺杆钻具定子沿径向分布有向内的残余压应力，该残余压应力能较大程度抵消定子内分布的不规则径向拉应力以及工作时转子所施加的径向工作应力，有效提高了定子的强度和使用寿命；并且，利用材料连续塑性变形实现金属管材的螺旋曲面加工，与相关技术中的成形方法相比，本申请实施例中的制造方法具有生产效率高、成本低、成形性能好、易实现自动化和无模成形等优点。

附图说明

图1是本申请一个示例性实施例提供的螺杆钻具定子的制造方法的流程图；

图2是本申请一个示例性实施例提供的螺杆钻具定子和滚压轮的示意图；

图3是本申请一个示例性实施例提供的滚压螺旋角的示意图；

图4是本申请另一个示例性实施例提供的螺杆钻具定子的制造方法的流程图；

图5是本申请一个示例性实施例提供的夹具的示意图；

图6是本申请一个示例性实施例提供的制造设备的结构示意图；

图7是本申请一个示例性实施例提供的坯管固定方式的示意图；

图8是本申请一个示例性实施例提供的加工后的坯管的截面图；

图9是本申请一个示例性实施例提供的加工后的坯管的轴向剖面图；

图10是本申请另一个示例性实施例提供的制造设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

图1示出了本申请一个示例性实施例提供的螺杆钻具定子的制造方法的流程图。本实施例以该方法用于制造设备为例进行说明，该方法包括如下步骤：

步骤101，基于目标螺杆钻具定子的型号确定滚压轮的滚压螺旋角，滚压轮用于使坯管形变生成目标螺杆钻具定子，滚压螺旋角是滚压轮在水平方向上的直径所在直线与坯管中心线的夹角。

本申请实施例采用滚压成型的方法，利用滚压轮向内挤压坯管，使坯管形变得到凹槽，同时控制滚压轮和坯管之间的相对运动，使坯管被加工为具有螺纹的目标螺杆钻具定子。如图2所示，由于目标螺杆钻具定子中的螺纹以一定的角度围绕管身旋转，因此工作人员在利用滚压轮202进行滚压时，需要将滚压轮202相对于坯管201保持一定的偏转角，即滚压螺旋角，才能够成功制造出目标螺杆钻具定子。

示意性的，如图3所示，工作人员利用滚压轮302对坯管301进行挤压，制造目标螺杆钻具定子，基于目标螺杆钻具定子的型号(例如导程、直径等)，确定滚压轮302在水平方向上的直径(即滚压轮滚动方向)所在直线与坯管301中心线的夹角β。

步骤102，按照滚压螺旋角调整滚压轮的滚压姿态。

当目标螺杆钻具定子的制造需要两个及两个以上的滚压轮时，工作人员需要确保每个滚压轮的滚压螺旋角大小相同，且各个滚压轮相对于坯管中心线偏向的方向一致，从而保证制造出的目标螺杆钻具定子中螺纹的旋转方向一致。

例如，目标螺杆钻具定子为具有六条螺纹的定子，且该六条螺纹均匀分布、间隔相等，则该目标螺杆钻具定子的制造需要六个滚压轮，工作人员需要确保该六个滚压轮均匀环绕在坯管四周，各个滚压轮之间的间隔相等，且各个滚压轮相对于坯管中心线的偏转方向和偏转角度(即滚压螺旋角)一致。

步骤103，按照滚压姿态控制滚压轮沿坯管的径向给进。

由于螺杆钻具定子中的螺纹属于凹槽结构，因此在滚压形成螺纹之前，工作人员首先需要控制滚压轮按照滚压螺旋角对应的滚压姿态沿坯管的径向给进，使滚压轮的表面相对于坯管外表面向管内给进至螺纹对应的深度，再基于该深度进行轴向滚压。从而滚压得到深度一致的螺纹。

步骤104，响应于沿径向给进的距离达到目标螺杆钻具定子的径向螺纹深度，控制滚压轮按照滚压速度沿坯管的轴向进给，并控制坯管以坯管中心线为旋转轴，按照旋转速度和旋转方向匀速旋转。

在一种可能的实施方式中，工作人员通过控制制造设备使滚压轮沿径向给进，当工作人员确定滚压轮相对于坯管外表面向管内给进的距离(即滚压轮与坯管的接触点至坯管外表面凸起处的垂直距离)达到径向螺纹深度，则控制滚压轮按照计算得到的滚压速度沿坯管的轴向进行滚压，同时控制坯管进行旋转。

由于螺纹是围绕螺杆钻具定子旋转的，因此在滚压制造目标螺杆钻具定子时，需要保证滚压轮滚压过程中，滚压轮与坯管相对旋转，而控制滚压轮旋转较为困难，因此工作人员利用制造设备控制坯管绕坯管中心线匀速旋转，同时控制滚压轮按照滚压螺旋角对应的滚压姿态，沿坯管的轴向匀速直线进给，最终得到目标螺杆钻具定子。

可选的，本申请实施例中，上述步骤均由工作人员手动控制制造设备(例如滚压机床)滚压得到目标螺杆钻具定子；在另一种可能的实施方式中，本申请实施例中的步骤由具有程序控制系统的自动化控制设备执行，该程序控制系统能够处理具有控制编码或其它符号指令规定的程序，该制造设备运行后，执行预先存储的程序，自动控制滚压轮对坯管进行滚压，制造得到目标螺杆钻具定子。

综上所述，本申请实施例中，坯管在滚压轮向内的挤压力作用下形成螺旋凹槽结构，能够保证成形后的目标螺杆钻具定子沿径向分布有向内的残余压应力，该残余压应力能较大程度抵消定子内分布的不规则径向拉应力以及工作时转子所施加的径向工作应力，有效提高了定子的强度和使用寿命；并且，利用材料连续塑性变形实现金属管材的螺旋曲面加工，与相关技术中的成形方法相比，本申请实施例中的制造方法具有生产效率高、成本低、成形性能好、易实现自动化和无模成形等优点。

图4示出了本申请另一个示例性实施例提供的螺杆钻具定子的制造方法的流程图。本实施例以该方法用于制造设备为例进行说明，该方法包括如下步骤：

步骤401，基于目标螺杆钻具定子的头数，确定滚压轮的数量和夹具的型号，头数为目标螺杆钻具定子中螺纹的条数，夹具的型号用于指示夹具所能够承载的滚压轮的数量以及各个滚压轮在夹具中的相对位置。

在一种可能的实施方式中，滚压轮与制造设备之间通过夹具固定连接，夹具用于带动滚压轮沿制造设备的导轨移动，导轨与坯管平行。其中，夹具的型号由目标螺杆钻具定子的头数决定，例如，目标螺杆钻具定子中包含四条螺纹，则确定制造定子所需的夹具为能够固定4个滚压轮的夹具。

示意性的，如图5所示，夹具510中设置有6个滚压轮夹511，即夹具510能够承载6个滚压轮520，若目标螺杆钻具定子的头数为6，则工作人员可以使用夹具510和对应的滚压轮511对坯管进行加工。其中，滚压轮夹511能够夹住滚压轮520，并且能够以固定轴为旋转轴进行旋转，工作人员可以通过旋转滚压轮夹511使滚压轮520的滚压姿态符合滚压螺旋角；并且，滚压轮夹511能够伸缩，从而控制滚压轮520相对于坯管径向的给进距离。

步骤402，将夹具固定在所述制造设备的导轨上，并将滚压轮安装在夹具中。

在一种可能的实施方式中，制造设备内部具有导轨，该导轨与固定在制造设备中的坯管平行，工作人员确定夹具型号后，将对应的夹具安装在导轨上，并将滚压轮安装在夹具中(即利用滚压轮夹固定滚压轮)，夹具在导轨上平行移动，从而实现后续控制滚压轮沿坯管的轴向给进的步骤。

示意性的，如图6所示，制造设备中设置有导轨601，导轨601穿过夹具602，夹具602能够延导轨601进行水平移动，同时坯管603从夹具602中穿过，夹具602所承载的滚压轮环绕在坯管603的四周。

在一种可能的实施方式中，工作人员需要根据目标螺杆钻具定子的螺纹类型确定滚压轮的型号，例如，若目标螺杆钻具定子的螺纹为方形凹槽，则需要圆柱形滚压轮；若目标螺杆钻具定子的螺纹为半圆形凹槽，则需要滚压面为半圆形曲面的滚压轮，本申请实施例对滚压轮的类型不作限定。

步骤403，将坯管的圆锥体一端固定在制造设备的固定卡盘中，并利用制造设备的固定顶尖固定坯管的圆柱体一端。

在一种可能的实施方式中，为了便于坯管在制造设备中的固定，同时为了方便工作人员控制滚压轮沿径向进给，工作人员需要选择预设形状的坯管进行加工，该坯管由中空且等壁厚的圆柱体与圆锥体组成，圆锥体的底面周长与圆柱体的底面周长相等。坯管的一端设计为锥形缩口结构能够方便滚压轮初始咬入。

可选的，当坯管壁厚较小时，工作人员可以直接对坯管进行滚压；当坯管的壁厚较大时，工作人员需要预先对坯管进行加热，或者需要在滚压过程中对坯管进行实时加热，本申请实施例对此不作限定。

示意性的，如图7所示，坯管702的圆锥形一端固定在制造设备的固定卡盘701中，坯管702的圆柱形一端通过制造设备的固定顶尖704进行固定，滚压轮703环绕在坯管702周侧。

值得注意的是，上述步骤401至步骤402与步骤403之间属于并列关系，并无严格的先后顺序。

步骤404，获取目标螺杆钻具定子的导程、径向螺纹深度和外直径，外直径为目标螺杆钻具定子中凸起面对应圆周的直径。

在一种可能的实施方式中，工作人员在进行滚压操作之前首先需要计算滚压轮的滚压螺旋角，以便能够制造出符合要求的目标螺杆钻具定子。滚压轮的滚压螺旋角由目标螺杆钻具定子的导程、径向螺纹深度和外直径决定，其中，导程是指在螺纹或蜗杆中，同一条螺旋线上相邻对应点的轴向距离。当螺纹由一条螺旋线形成时，导程等于螺距；当螺纹由多条螺旋线形成时，导程等于螺距与螺纹线数的乘积。例如，对于外直径和径向螺纹深度相同的目标螺杆钻具定子，导程越大，螺纹绕定子旋转360°对应的距离越大，即螺纹的偏转角度越小，因此滚压螺旋角越小。工作人员需要基于目标螺杆钻具定子的导程、径向螺纹深度和外直径计算得到滚压螺旋角。

本申请实施例中的外直径为目标螺杆钻具定子中凸起面对应圆周的直径，如图8所示，其示出了一种目标螺杆钻具定子的截面图，则该目标螺杆钻具定子的外直径为L。

步骤405，基于外直径和径向螺纹深度，确定滚压周长，滚压周长为目标螺杆钻具定子中凹槽底面对应圆周的周长。

基于目标螺杆钻具定子的外直径和径向螺纹深度，即可得到滚压轮的滚压周长，即滚压轮外表面在滚压时所绕圆形的周长。如图8所示，该目标螺杆钻具定子的滚压周长是以l为直径的圆的周长。

步骤406，基于导程和滚压周长，确定滚压螺旋角，滚压螺旋角的角度为滚压周长与导程比值的反正切值。

本申请实施例中，基于导程和滚压周长得到滚压螺旋角的公式如下：

β＝arctanC/P

其中，β为滚压螺旋角，C为滚压周长，P为导程。

示意性的，5LZ73×7.0型等壁厚螺杆钻具定子的导程为600mm，径向螺纹深度为6.85mm，滚压周长为186.3mm，基于该滚压周长和导程，能够计算得到其对应的滚压螺旋角为17.25°。

步骤407，按照滚压螺旋角调整滚压轮的滚压姿态。

步骤407的具体实施方式可以参考上述步骤102，本申请实施例在此不再赘述。

步骤408，将滚压轮移动至固定卡盘一侧，移动后的滚压轮位于圆锥体的周侧。

在开始滚压之前，为了便于滚压轮从坯管的圆锥体一端初始咬入，工作人员需要将滚压轮移动至靠近固定卡盘一侧，即控制夹具在导轨上平移，带动滚压轮移动使得移动后的滚压轮位于圆锥体的周侧。

步骤409，按照滚压姿态控制滚压轮延径向给进，直至径向给进的距离达到径向螺纹深度，且滚压轮与圆锥体的外表面贴合。

在一种可能的实施方式中，为了便于滚压轮的初始咬入，工作人员首先将夹具移动至固定卡盘一侧，然后控制夹具中的各个滚压轮夹沿坯管的径向向靠近坯管一侧移动，使滚压轮的进给距离达到径向螺纹深度，若此时滚压轮滚压面与圆锥体的侧面之间未接触，则控制夹具适当平移，使滚压轮能够与锥面贴合，同时需保证贴合后滚压轮保持滚压螺旋角。

步骤410，响应于沿径向给进的距离达到目标螺杆钻具定子的径向螺纹深度，控制夹具按照轴向给进速度沿导轨移动，同时控制滚压轮在夹具上按照滚压角速度滚压，滚压角速度由轴向给进速度和滚压轮的直径得到。

当滚压轮沿坯管的径向进行给进的距离达到目标螺杆钻具定子的径向螺纹深时，工作人员再通过控制夹具在导轨上的水平移动，使滚压轮在径向螺纹深度的基础上，按照滚压螺纹角对应的方向进行滚压，滚压轮在滚压的过程中，其滚压角速度(即滚压轮自转的角速度)由轴向给进速度和滚压轮的直径得到。

步骤411，响应于沿径向给进的距离达到目标螺杆钻具定子的径向螺纹深度，控制坯管以坯管中心线为旋转轴，按照旋转速度和旋转方向匀速旋转，旋转速度由导程和轴向给进速度得到。

由于螺纹是围绕螺杆钻具定子旋转的，因此在滚压制造目标螺杆钻具定子时，需要保证滚压轮滚压过程中滚压轮与坯管相对旋转，本申请实施例中，工作人员基于螺纹的延伸方向确定坯管的旋转方向，并基于目标螺杆钻具定子的导程和滚压轮的轴向给进速度(即夹具的移动速度)得到旋转速度。

示意性的，型号为5LZ73×7.0的螺杆钻具定子，其头数为6，导程为600mm，滚压轮的轴向给进速度为2mm/s，则工作人员在进行加工时，需要控制6个滚压轮按照2mm/s的轴向给进速度沿坯管的轴向给进，同时需要控制坯管以0.021rad/s的角速度匀速旋转。

步骤412，控制滚压轮沿径向退离，直至滚压轮的表面与坯管凸起面之间的距离达到安全距离。

在一种可能的实施方式中，对坯管进行轴向滚压完成后，需要取出加工后的坯管，而在取出坯管之前，考虑到加工安全需要先进行退刀，即将滚压轮退回至初始位置。由于恢复滚压轮位置时，工作人员是利用制造设备控制夹具在导轨上平行移动，退回至初始位置，而此时滚压轮与坯管的凹槽接触，若直接退刀则会破坏刚刚加工完成的坯管，因此需要先控制滚压轮沿坯管的径向退离，直至滚压轮的表面与坯管凸起面之间的距离达到安全距离。

步骤413，控制滚压轮沿轴向退回至沿轴向给进前的位置。

当确保滚压轮的滚压面与坯管凸起面之间的距离大于等于安全距离时，通过夹具控制滚压轮沿轴向退回至沿轴向给进前的位置。

本申请实施例中，利用与目标螺杆钻具定子的型号所匹配的夹具将滚压轮固定在制造设备中，通过控制夹具实现滚压轮的转动和给进；并且，选择一端具有锥形缩口的坯管进行加工，使滚压轮从锥面咬入，提高了螺杆钻具定子的制造效率，降低了失败率。

利用制造设备对坯管进行初步加工完成后，得到具有螺纹的坯管，工作人员还需要依据目标螺杆钻具定子的尺寸对加工后的坯管进行截取，除去锥形缩口部分，并向坯管内部空腔中添加橡胶衬套，才能够得到目标螺杆钻具定子。图9示出了本申请一个实施例提供的螺杆钻具定子的轴向剖面图，其中，螺杆钻具定子901各处壁厚相等，橡胶衬套902紧贴螺杆钻具定子901的内壁，橡胶衬套902内侧为定子内部空腔903。

图10示出了本申请一个示例性实施例提供的控制设备的结构示意图，该控制设备包括：包括固定卡盘1003、固定顶尖1004、动力与传动系统1001、导轨1005、机架1002。

其中，动力与传动系统1001用于控制夹具1006和滚压轮在导轨1005上移动。

固定卡盘1003和固定顶尖1004用于固定坯管；

该制造设备用于实现本申请实施例提供的螺杆钻具定子的制造方法中制造设备的功能。

在一种可能的实施方式中，该制造设备中还包括有加工程序载体和数控装置，加工程序载体中存储有计算机程序，该计算机程序中包括刀具、夹具和工件的相对运动轨迹、工艺参数(进给量、转速等)和辅助运动等，数控装置中包含处理器，用于执行加工程序载体中的计算机程序以实现本申请实施例所提供的方法。

本申请实施例还提供了一种螺杆钻具定子，该螺杆钻具定子基于如上述各个实施例所述的螺杆钻具定子的制造方法制造得到。

本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本申请实施例所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读存储介质中或者作为计算机可读存储介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读存储介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种螺杆钻具定子的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

基于目标螺杆钻具定子的型号确定滚压轮的滚压螺旋角，所述滚压轮用于使坯管形变生成所述目标螺杆钻具定子，所述滚压螺旋角是所述滚压轮在水平方向上的直径所在直线与坯管中心线的夹角；

按照所述滚压螺旋角调整所述滚压轮的滚压姿态；

按照所述滚压姿态控制所述滚压轮沿所述坯管的径向给进；

响应于沿所述径向给进的距离达到所述目标螺杆钻具定子的径向螺纹深度，控制所述滚压轮按照滚压速度沿所述坯管的轴向进给，并控制所述坯管以所述坯管中心线为旋转轴，按照旋转速度和旋转方向匀速旋转。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于目标螺杆钻具定子的型号确定滚压轮的滚压螺旋角，包括：

获取所述目标螺杆钻具定子的导程、所述径向螺纹深度和外直径，所述外直径为所述目标螺杆钻具定子中凸起面对应圆周的直径；

基于所述外直径和所述径向螺纹深度，确定滚压周长，所述滚压周长为所述目标螺杆钻具定子中凹槽底面对应圆周的周长；

基于所述导程和所述滚压周长，确定所述滚压螺旋角，所述滚压螺旋角的角度为所述滚压周长与所述导程比值的反正切值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述滚压轮与制造设备之间通过夹具固定连接，所述夹具用于带动所述滚压轮沿所述制造设备的导轨移动；

所述控制所述滚压轮按照滚压速度沿所述坯管的轴向进给，包括：

控制所述夹具按照轴向给进速度沿所述导轨移动，同时控制所述滚压轮在所述夹具上按照滚压角速度滚压，所述滚压角速度由所述轴向给进速度和所述滚压轮的直径得到。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述旋转速度由所述导程和所述轴向给进速度得到。

5.根据权利要求2至4任一所述的方法，其特征在于，所述按照所述滚压螺旋角调整所述滚压轮的滚压姿态之前，所述方法还包括：

基于所述目标螺杆钻具定子的头数，确定所述滚压轮的数量和所述夹具的型号，所述头数为所述目标螺杆钻具定子中螺纹的条数，所述夹具的型号用于指示所述夹具所能够承载的所述滚压轮的数量以及各个所述滚压轮在所述夹具中的相对位置；

将所述夹具固定在所述制造设备的导轨上，并将所述滚压轮安装在所述夹具中。

6.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述坯管由中空且等壁厚的圆柱体与圆锥体组成，所述圆锥体的底面周长与所述圆柱体的底面周长相等；

所述按照所述滚压螺旋角调整所述滚压轮的滚压姿态之前，所述方法还包括：

将所述坯管的圆锥体一端固定在制造设备的固定卡盘中，并利用所述制造设备的固定顶尖固定所述坯管的圆柱体一端。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述按照所述滚压姿态控制所述滚压轮沿所述坯管的径向给进，包括：

将所述滚压轮移动至所述固定卡盘一侧，移动后的所述滚压轮位于所述圆锥体的周侧；

按照所述滚压姿态控制所述滚压轮延所述径向给进，直至所述径向给进的距离达到所述径向螺纹深度，且所述滚压轮与所述圆锥体的外表面贴合。

8.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述响应于沿所述径向给进的距离达到所述目标螺杆钻具定子的径向螺纹深度，控制所述滚压轮按照滚压速度沿所述坯管的轴向进给，并控制所述坯管以所述坯管中心线为旋转轴，按照旋转速度和旋转方向匀速旋转之后，所述方法还包括：

控制所述滚压轮沿所述径向退离，直至所述滚压轮的表面与所述坯管凸起面之间的距离达到安全距离；

控制所述滚压轮沿所述轴向退回至沿所述轴向给进前的位置。

9.一种制造设备，其特征在于，所述制造设备包括固定卡盘、固定顶尖、动力与传动系统、导轨、机架；

所述动力与传动系统用于控制夹具和滚压轮在所述导轨上移动；

所述固定卡盘和所述固定顶尖用于固定坯管；

所述制造设备用于实现如权利要求1至8任一所述的螺杆钻具定子的制造方法中制造设备的功能。

10.一种螺杆钻具定子，其特征在于，所述螺杆钻具定子基于如权利要求1至8任一所述的螺杆钻具定子的制造方法制造得到。

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