隨著油田開發(fā)進(jìn)入中后期，對鉆井成本的控制要求越來越高。PDC鉆頭具有使用壽命長、機(jī)械鉆速快的特點(diǎn)，越來越多的應(yīng)用到鉆井作業(yè)中。在一些深井作業(yè)中，也開始使用PDC鉆頭代替牙輪鉆頭，因此對于PDC鉆頭的技術(shù)水平和質(zhì)量穩(wěn)定性提出了更高的挑戰(zhàn)。三維激光掃描技術(shù)為前沿的高新技術(shù)，將此技術(shù)應(yīng)用到PDC鉆頭產(chǎn)品研發(fā)中，會大大提高PDC鉆頭的技術(shù)含量和質(zhì)量穩(wěn)定性，具有很高的應(yīng)用價值。

面臨的問題

北京某鉆頭制造廠家從國外引進(jìn)一款新的PDC鉆頭，該鉆頭不易磨損，使用壽命較長，經(jīng)過分析，新引進(jìn)鉆頭的材質(zhì)與之前該客戶生產(chǎn)的并無差異，客戶認(rèn)為是外形的因素導(dǎo)致了使用壽命較短，因此希望獲取該鉆頭的CAD模型，便于后期進(jìn)行有限元分析和加工生產(chǎn)。

我們的方案

PDC鉆頭設(shè)計技術(shù)要求較高，冠部形狀及切削齒空間位置復(fù)雜，用一般的測量設(shè)備難以測量，給PDC鉆頭檢驗(yàn)和制造帶來很多不便，因此該廠家通過客戶的介紹找到北京中顯，希望我們給出方案解決問題。中顯工程師經(jīng)過分析，提出使用CREAFORM HandySCAN BLACK Elite+Geomagic Design X解決方案，CREAFORM三維掃描儀具有便攜性好，精度高等優(yōu)點(diǎn)，它的自定位技術(shù)使我們在掃描大型工件時無需進(jìn)行工件移動，解決了客戶的問題。

具體操作

1.使用HandySCAN BLACK Elite進(jìn)行掃描，獲取三維數(shù)據(jù)如下圖：

掃描數(shù)據(jù)

2.使用Geomagic Design X進(jìn)行逆向建模，建模結(jié)果如下圖：

逆向設(shè)計結(jié)果

3.使用Geomagic Design X的體偏差功能對逆向結(jié)果進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果通過色譜圖展示，如下圖：

檢測逆向結(jié)果

CREAFORM三維掃描儀掃描速度快、高分辨率的特點(diǎn)，極大的提高了我們的數(shù)據(jù)采集效率和數(shù)據(jù)的精度。Geomagic Design X的自動估算圓角、輪廓功能便于我們進(jìn)行逆向建模，提高了工作效率，體偏差功能可以實(shí)時通過色譜圖顯示逆向數(shù)模與掃描數(shù)據(jù)的偏差，實(shí)時進(jìn)行調(diào)整。

HandySCAN 3D BLACK Elite激光掃描儀的三大特點(diǎn)

1、可靠性、分辨率

 不論測量安裝質(zhì)量以及用戶經(jīng)驗(yàn)如何，HandySCAN 3D 始終可實(shí)現(xiàn)精 確測量，同時提供高分辨率和可追蹤結(jié)果。以動態(tài)參考為特點(diǎn)，掃描儀和部件都可在測量期間移動，且可以確保掃描高質(zhì)量。

 ? 精度：0.025 mm

 ? 體積精度：0.020 + 0.040 mm/m (0.0008 in + 0.0005 in/ft)

 ? 驗(yàn)收測試依據(jù)：VDI/VDE 2634 第3部分ISO 17025 認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室

 ? 細(xì)節(jié)高分辨率

2、便攜性

本手持式 3D 掃描儀是一款獨(dú)立操作的設(shè)備，無需使用三腳架或外部跟蹤設(shè)備即可操作可裝入小型手提箱、隨處攜帶、在任何環(huán)境條件下 使用，性能不會受到影響。

 ? 輕量：0.94 kg (2.1 lb)

 ? 自定位和動態(tài)參考

 ? 可裝入手提箱

 ? 將其帶到任何所需的地方

3、更快的 3D 掃描流程

 HandySCAN 3D 掃描儀以多條激光十字線和自動網(wǎng)格生成為特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)從安裝、掃描到存檔的快速工作流。

 ? 直接可用的文件

 ? 高測量速率：高達(dá) 1,300,000 次測量/秒

 ? 11條激光十字線，掃描區(qū)域廣

 ? 快速安裝：安裝運(yùn)行可在2分鐘內(nèi)完成