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API罗纹加工技术研究

  • 原创更新工夫:2018-06-19点击:3次
  •        API 罗纹是美国石油协会承认的石油公用罗纹,实行API Spec-7尺度,API 罗纹系列正在井内钻住结构件和井下东西获得愈来愈普遍的运用 ;尤其是衔接钻柱结构件的 API 系列钻具讨论罗纹,更是起着不可或缺的感化。因而熟习和把握 API 系列的相干技术规范和设想要求,接纳公道的加工参数及检测要领掌握 API 石油管罗纹的质量,是公司展开石油钻探行业不可或缺的。
     
           API 罗纹为锥度罗纹,其牙型有偏梯形牙型、三角形,罗纹直径大,零件壁薄,加工时刚性差,加工时需求掌握API 罗纹的锥度偏差、螺距偏差、牙型偏差及振刀纹的发生,罗纹的检测也不同于一样平常罗纹,需求公用的 API 罗纹事情量规。
     
           1、研讨目的
     
           1.1 API 罗纹的设想要求
     
           API 罗纹实行 API Spec-7尺度,扭转台肩式衔接,是石油钻探行业衔接钻住结构件最主要的机器构造。这类带锥罗纹具有经由过程轴向位移去赔偿衔接局部直径偏差的特性,因而互换性水平下、联合严密而且装拆轻易。因为扭转台肩式衔接在工作中蒙受下扭矩,故接纳罗纹涂料去防备罗纹擦伤和扭转过松题目。
     
           2、API 罗纹锥度偏差、螺距偏差、牙型偏差的掌握
     
           API 罗纹的锥度、螺距、牙型是主要的参数,精度要求较下,对罗纹衔接机能有较大影响。
     
           2.1 API 罗纹锥度偏差的掌握
     
           API 罗纹零件的加时,当锥度的锥度3/8TPF 时,3/8TPF注释为 :每英寸3/8英寸 ;对应的角度为0.8952°,加工罗纹水平必需沿着0.8952°的角度停止加工,经由过程角度换算零件的 X 取 Z 值的比例关系是1:64 ;车加工罗纹 X 方向上刀0.01mm 时,Z 背方向进0.64mm,因而该罗纹的锥度为罗纹的加工带来极大的难度。API 罗纹椎体一样平常分为粗车及粗车两个步调加工,API罗纹内、外椎体粗车后,单边留车量0.2mm~0.3mm,以包管粗车 API 罗纹牙型的完整性。
     
           2.2 API 罗纹严密距偏差的掌握
     
           螺距公役,API 罗纹刀制造公役是形成 API 罗纹衔接密封机能的最主要身分。螺距公役正在 API 罗纹衔接时的积累严密距,正在间隙值中所占比例最大,到达50%,因而螺距偏差是影响 API 罗纹严密机能的主要因素。正在数控车床上加工 API 罗纹都是工件扭转,罗纹车刀沿工件轴线按所要求的螺距参数等量平移,工件的螺距精度重要靠车床相干部件的活动精度去包管。固然 API 罗纹零件的螺距偏差靠近或凌驾积累螺距公役状况的状况极少,但一旦泛起,对成批零件密封机能的影响是致命的。为了减小工件的螺距偏差,包管 API 罗纹衔接密封机能,应接纳以下掌握步伐 :
     
           (1)活期搜检机床,消弭和减小机床的主轴回转偏差、导轨导向偏差和传动偏差等,以进步 API 罗纹加工时的螺距精度。
     
           (2)刀具杆的挑选,一样平常 API 罗纹的刀具皆有对应的刀片及刀杆号,但因为 API 罗纹车加工中发生应力很大,正在挑选刀杆的历程中,要只管挑选直径粗的刀杆,增添刀具的刚性,削减刀具振动形成罗纹的振纹。
     
           (3)振刀纹的消弭,API 罗纹的加工中,振刀纹是影响罗纹加工最要害最难明决的题目,刀杆的装夹必需先拉直,再凭据顺序中 Z 值只管让刀杆少探出,减小刀具的振动,制止振刀纹的发生;再经由过程增添零件的刚性,削减零件的振动,制止振刀纹发生。
     
           2.3 API 罗纹牙型偏差的掌握
     
           API 罗纹是一种特别的衔接,罗纹的牙型对油管罗纹的衔接的密封机能发生严重影响。固然国际及 API 标准规定的牙型偏差只要两项(牙型高度公役和牙型角公役),并且从表面上看这两项公役值皆较大,但实际上 API 罗纹加工时果工件装夹、刀具的题目、走刀体式格局、上刀量而引发的牙型外形偏差及横截面圆度偏差皆应包罗在内。为了减小 API 罗纹的牙型偏差,借应接纳一下步伐 :
     
           (1)API 罗纹椎体车好后,先用一般罗纹车刀粗车,以减轻车罗纹时载荷,包管罗纹牙型准确。
     
           (2)API 罗纹粗车后,再利用罗纹车刀粗车,精车走刀3次以上,API 罗纹的牙顶,牙侧及牙底必需粗车,以包管牙型的完好准确。
     
           (3)为了包管罗纹车刀正在加工中有用的掌握牙型,加工时注重视察刀具的磨损状况,实时改换刀片。
     
           3、API 罗纹的工艺性剖析
     
           API 罗纹直径大,其罗纹牙型为梯形锥度罗纹且螺距大,零件内部是内孔加工时零件壁薄,刚性差轻易泛起振刀征象。从零件图中我们晓得 API 罗纹的锥度起于一点,而这一点正在加工中不容易丈量,难以掌握,别的,从牙型放大图中我们能够看出罗纹尺寸要求宽,这些身分必将给 API 罗纹加工带来难题。
     
           4、API 罗纹的加工
     
           4.1 API 罗纹小径的加工前,必需将罗纹的小径车加工
     
           到尺寸,且罗纹的小径的锥度也是3/8,那就要供车加工径向值的公役局限只要0mm~0.1mm。
     
           4.2 API 罗纹的加工 :API 罗纹皆有对应加工的刀杆号取刀片号,加工罗纹前罗纹刀杆必需拉直,加工罗纹的刀杆要只管挑选粗的刀杆,刀杆越粗刀具的刚性越好,越能削减振刀纹的发生 ;API 罗纹加工要领是先用公用车道粗车去除余量,再用公用车刀粗车。这类加工要领的长处是:(1)粗车时,车刀能够接纳较大的前角后角,切削轻快,可削减工件的挤压变形 ;(2)正在顺序中我们运用跳步功用,如许正在罗纹加工时能先去掉牙型角的大部分余量,粗车罗纹时减轻切削载荷。
     
           4.3 API 罗纹加工的夹具
     
           公道装夹及进步工件的刚度,API 罗纹零件一样平常是空心薄壁件,安装时我们接纳公用卡爪,卡爪质料为45# 钢,硬度28-35HRC,并且工件被夹持部位圆柱度应掌握正在0.03mm,卡爪夹持部位活期建切,使之取工件打仗优越,从而使夹紧力匀称,削减工件的抓紧变形 ;当工件悬伸较长时或刚度较低时,接纳中央架做辅佐支持,中央架接近罗纹,以便增添零件的辅佐刚性。
     
           5、API 罗纹尾扣的铣加工
     
           凭据 S-272632划定,API 罗纹尾扣需求停止加工,从工艺上我们思索因为 API 罗纹尺寸较大用钳工打磨难以包管API 罗纹的锥度,影响 API 罗纹的密封性。基于以上思索我们新开辟了数控车床动力头,正在数控卧车上粗零件停止铣加工,数控车床上加工完罗纹后,不克不及卸下零件,正在包管取车罗纹雷同状况下,经由过程顺序 G28 C0,去肯定罗纹的肇端0度,经由过程动力头间接停止罗纹尾扣的加工,包管 API 罗纹的加工精度和质量。运用动力头铣加工罗纹,对刀 Z 值最好取车加工的 Z 值同等,正在零件每扭转一周,动力头的 Z 值必需走一个螺距,用以包管铣刀铣削加工沿着罗纹的旋背停止,我们从刀具运用最先,顺序原点,对刀点,对刀体式格局每步卖力思索,盘算。铣罗纹尾扣的历程,是两轴联动的历程,正在试件加工中,便加工边调解 Z 值,Z 值调解后,肯定不克不及窜改。
     
          6、 结论
     
           API 罗纹加工目前国内加工较少,API 罗纹加工是一项系统工程,从操作者到机床设备,到刀具夹具的运用,每个环节皆至关重要,每个环节泛起题目,都邑影响到 API罗纹的罗纹衔接的密封机能。因而,需求大家正视罗纹加工历程,从而使 API 罗纹的质量获得有用掌握取包管。

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