管螺紋加工刀具應用

1、管螺紋加工刀具的管螺紋加工刀具的 應用與發(fā)展應用與發(fā)展 一、石油管相關(guān)知識 石油管的用途 石油專用管主要用于油、氣井的鉆探及油、氣的輸送。 它包括石油鉆管、石油套管、抽油管。 石油鉆管主要用于連接鉆鋌和鉆頭并傳遞鉆井動力。 石油套管主要用于鉆井過程中和完井后對井壁的支撐， 以保證鉆井過程的進行和完井后整個油井的正常運行。 抽油管主要將油井底部的油、氣輸送到地面。 石油管的常用規(guī)格及相關(guān)標準 鉆桿： 2 3/8” 5 1/2” SY5290-1991 油管： 2 3/8” 5 1/2” API 5CT 套管： 4 1/2” 20” API 5CT 按鋼材本身的強度套管可分為不同鋼級，即J55、K

2、55、 N80、L80、C90、T95、P110、Q125、V150等。 螺紋主要形式：10牙/吋圓扣、8牙/吋圓扣、5牙/吋偏梯 扣、特殊 扣等。 二、石油管螺紋梳刀桿 刀具的分類：焊接刀具、機夾可重磨刀具、機夾 可轉(zhuǎn)位刀具。 焊接刀具 機夾可重磨刀具 機夾可轉(zhuǎn)位刀具 機夾可轉(zhuǎn)位刀具的組成及各部分的作用 組成：刀片、刀柄（刀桿）、緊固件（包括：螺釘、杠桿、 壓板、拉桿等）、刀墊等等。 刀桿是介于刀片和機床刀架（刀座）之間的連接部分，應 具有足夠的強度、硬度和精度。相對于普通車刀桿來說， 由于被加工件（石油管螺紋）的精度、硬度等要求較高， 因此石油管螺紋梳刀桿精度更高，其強度及剛性要求也更 高

3、。 石油管螺紋梳刀桿的分類： 按柄部夾持型式分：方柄、圓柄、刀夾等。 按車削方式分：內(nèi)螺紋刀桿、外螺紋刀桿等。 石油管螺紋刀桿的發(fā)展 機床: 改裝的普通車床 數(shù)控車床 專用高效車絲機床 管螺紋刀片：單齒刀片 多齒刀片 管螺紋刀桿：單刃車絲刀桿 復合車絲刀桿 帶快換式 工具系統(tǒng)的復合車絲刀桿（KM柄、Capto柄等） Sandvik公司公司Capto 刀柄刀柄 Kennametal公司公司KM 刀柄刀柄 沈陽機床STC1135pipe 西班牙機床TCN-18.2TZ 遼寧廣聯(lián)SYSK-211B 梳刀桿的壓緊型式 石油管螺紋刀桿的型號標注規(guī)則石油管螺紋刀桿的型號標注規(guī)則 P 8 N 2 A R 6

4、0 100 說明： 用M、C、P、J、F、G 等字母分別表示不同類型的刀片夾緊方式， 如下表所示 、項數(shù)字或字母表示含義分別與刀片、相同 用字母A、B、C、D分別表示被加工的石油油管、套管、鉆桿直徑范 圍 用字母R或S分別表示內(nèi)螺紋刀桿柄部截面形狀?！癛”表示圓柄，“S”表 示方柄。外螺紋刀桿均為方柄，該項省略。 對于內(nèi)螺紋刀桿，分別表示刀桿柄部直徑D和長度L1(圓柄)，或 者刀桿柄部高度H和刀尖至刀桿柄部底面的高度K(方柄) 適用不同直徑管材的螺紋刀桿規(guī)格對照表適用不同直徑管材的螺紋刀桿規(guī)格對照表 注意：不同規(guī)格梳刀桿其刃傾角不同，正確的選用刀桿的刃傾角有助于 提高石油管螺紋的加工精度，減少

5、劃道等螺紋缺陷的存在并提高梳刀 片的使用壽命。 內(nèi)、外螺紋刀桿外形示意圖 石油管螺紋刀桿的特性 比常規(guī)數(shù)控刀具更高的切削剛性和加工精度 良好的刀片定位精度 可靠的刀片夾持剛性 裝夾使用方便 便于切削過程中的排屑與斷屑 石油管螺紋刀具的選擇 刀柄的選擇刀柄的選擇 1.刀桿柄部的選擇 刀桿的柄部形式取決機床刀架的結(jié)構(gòu)。 分類：方柄、圓柄、KM(Colinet機床)、Capto(山特)等工 具系統(tǒng)、其它特殊結(jié)構(gòu) 2.刀桿頭部結(jié)構(gòu)型式的選擇 刀桿的頭部尺寸及刀片的裝夾型式取決于所采用的刀片形狀 和工件的外形及尺寸。 刀片的選擇刀片的選擇 1.單齒刀片 優(yōu)點：切削抗力小，所需機床功率和整個切削系統(tǒng)的剛性

6、較小 需要的退刀空間小 缺點：走刀次數(shù)多，切削效率低 刀片耐用度低 2.多齒刀片 優(yōu)點：走刀次數(shù)少，切削效率高 刀片耐用度相對較高 缺點：切削抗力大，所需機床功率和整個切削系統(tǒng)的剛性大 所需的退刀空間大 螺紋形成方式及 刃傾角的確定 三、石油管螺紋加工中的配 套刀具 石油管螺紋配套刀具的種類 1.外圓車刀 2.端面車刀 3.鏜孔刀 4.去毛刺刀 常見的配套刀片 常見配套刀桿的壓緊結(jié)構(gòu) 腰槽形螺釘夾緊腰槽形螺釘夾緊 螺銷上壓式螺銷上壓式 （偏心上壓式）（偏心上壓式） 壓孔式壓孔式 四、石油管螺紋刀的使用及 常見問題的處理 石油管螺紋刀具的安裝石油管螺紋刀具的安裝 （a）使用前，使用者應了解刀具結(jié)

7、構(gòu)，加工要求及使用要求。 （b）刀桿必須正確牢固裝夾在刀架（或刀座）上。安裝前，刀架及刀 桿基面應擦試干凈。普通車絲機的刀桿柄部基面應采用百分表進行找 正，使之平行或垂直于螺紋軸線方向。找正誤差應在0.015/100之內(nèi)。 否則將引起螺紋牙形誤差，甚至超差。 （c）螺紋刀片應正確安裝到刀桿的刀片槽內(nèi)。用手將刀片側(cè)邊定位面 靠牢，然后擰緊夾緊螺釘。刀片定位應可靠，夾緊牢固。夾緊螺釘或 其他夾緊零件以及斷屑器等如有損壞應及時更換，以免在切削時損壞 螺紋刀片。每次換刀片時，刀桿上的刀片槽及刀片各基面均應擦拭干 凈，不得有碎屑夾入，否則會影響定位精度或把刀片夾碎。 （d）機床錐度板一定要調(diào)整準確，盡量

8、減少加工螺紋錐度誤差。 （e）刀具安裝時，應保證刀尖位于主軸回轉(zhuǎn)中心線同一個水平面上， 圓柄刀桿安裝時，可找正刀桿頸部的對刀基準。對于方柄刀桿來說， 當?shù)都獾陀谥鬏S回轉(zhuǎn)中心線時，可在柄部加墊塊解決，但層數(shù)不宜過 多，以保證足夠的切削剛性。 切削參數(shù)的選擇 金屬切削三要素 切削速度（線速度、機床轉(zhuǎn)速）、切削深度、進給速度 切削速度推薦表 較高的切削速度可有效提高所加工螺紋的表面光潔度， 但刀片的耐用度隨之下降。 走刀次數(shù)及各次吃刀深度推薦表 1 走刀次數(shù)及各次吃刀深度推薦表 2 走刀次數(shù)及各次吃刀深度推薦表 3 走刀次數(shù)及各次吃刀深度推薦表 4 石油管螺紋刀具使用中應注意的若干問題石油管螺紋刀具

9、使用中應注意的若干問題 刀片和刀桿的安裝位置是否準確，夾持是否牢固 刀桿及相關(guān)附件使用的時間是否過長，精度是否喪失 切削時冷卻是否充分，刀尖是否有積屑瘤的產(chǎn)生 刀具切削時排屑是否通暢 刀片刃口是否存在有崩刃、塌尖或過度磨損等現(xiàn)象 所采用的切削參數(shù)是否合理 刀片及刀桿安裝時，各相關(guān)的基準面是否清理干凈 石油管螺紋刀具使用中常見問題石油管螺紋刀具使用中常見問題 產(chǎn)生原因及推薦解決措施產(chǎn)生原因及推薦解決措施 切削時產(chǎn)生振動及波紋切削時產(chǎn)生振動及波紋 （1）檢查系統(tǒng)剛度是否足夠，工件及刀桿伸出量是否太長， 主軸軸承是否適當調(diào)整、刀片是否夾緊牢固等。必要時采 取提高剛性的措施。 （2）調(diào)低或調(diào)高主軸12

10、檔轉(zhuǎn)速試加工，選擇避免波紋產(chǎn)生 的轉(zhuǎn)數(shù)。 （3）對非涂層刀片，若刀刃原來未進行刃口強化，可在現(xiàn) 場用細油石輕輕研磨刃口（順著刃口方向）。或者在新刃 口加工幾個工件，波紋即能減輕或消除。 刀片磨損很快，耐用度很低刀片磨損很快，耐用度很低 （1）檢查一下切削用量是否選擇太高，特別是切削速度及 吃刀深度是否太大。并進行調(diào)整。 （2）是否未供給足夠冷卻液。 （3）切屑擠住刀刃，引起細微崩刃而增大刀具磨損。 （4）刀片夾固不牢，或者在切削過程中產(chǎn)生松動。 （5）刀片本身質(zhì)量問題。 刀片大塊崩刃或碎裂刀片大塊崩刃或碎裂 （1）刀片槽內(nèi)是否有碎屑或硬質(zhì)顆粒夾入，在夾緊時已產(chǎn) 生裂紋或應力。 （2）切屑在切削過程中纏繞及打壞刀片。 （3）走刀過程中刀片受到偶然碰撞。 （4）拔荒刀等的前序刀具打刀引起螺紋刀片的隨后崩裂。 （5）用手操作退刀的機床，多次退時，因后面次數(shù)的退刀 動作緩慢而引起刀刃負荷陡然增大打刀。 （6）工件材質(zhì)不均勻或可加工性很差。 （7）刀片本身質(zhì)量問題。管螺紋齒形誤差超差。 管螺紋齒形誤差超差管