数控车床加工特殊螺纹接头产生颤纹的原因及对策 - 中国工具信息网.PDF

２０１６年第５０卷Ｎｏ．８ ６３ 数控车床加工特殊螺纹接头产生颤纹的原因及对策 白鹤，鲁碧为，周新义，何石磊，杨晓龙，徐凯，汪强 宝鸡石油钢管有限责任公司；国家石油天然气管材工程技术研究中心 摘要：颤纹是特殊螺纹接头生产加工过程中普遍存在的现象，不仅影响特殊螺纹接头的表面质量，而且会导 致特殊螺纹接头的各项性能恶化。本文从车床、刀具的刚性，试样的装夹情况，刀具的设计安装，加工工艺参数及 加工方式的选择等几个方面对特殊螺纹接头加工过程中颤纹的产生原因进行了深入分析，并提出了相应的对策， 为特殊螺纹接头的生产质量控制提供了一定参考。 关键词：特殊螺纹接头；数控车床；颤纹 中图分类号：ＴＧ５１９．１；ＴＨ１６１　　　　　　文献标志码：Ａ ＣａｕｓｅａｎｄＣｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｏｆＣｈａｔｔｅｒＭａｒｋｉｎＰｒｅｍｉｕｍＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ＢａｉＨｅ，ＬｕＢｉｗｅｉ，ＺｈｏｕＸｉｎｙｉ，ＨｅＳｈｉｌｅｉ，ＹａｎｇＸｉａｏｌｏｎｇ，ＸｕＫａｉ，ＷａｎｇＱｉａｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｃｈａｔｔｅｒｍａｒｋｉｓａｃｏｍｍｏｎｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｉｎｐｒｅｍｉｕｍｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｗｈｉｃｈｍａｙｌｅａｄｔｏｌｏｗｅｒｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅｑｕａｌｉｔｙａｎｄｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｔｈｅｃａｕｓｅｓｏｆｃｈａｔｔｅｒｍａｒｋｓｉｎｐｒｅｍｉｕｍｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ ｆｒｏｍｋｅｙｉｎｆｌｕｅｎｃｅｆａｃｔｏｒｓ，ｓｕｃｈａｓｌａｔｈｅｓ，ｔｏｏｌｒｉｇｉｄｉｔｙ，ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｗａｙｆｏｒｔｈｅｓａｍｐｌｅ，ｔｏｏｌｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎａｎｄｄｅｓｉｇｎ，ｍａｃｈｉ ｎｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓ，ｅｔｃ．Ａｎｄｔｈｅｓｏｌｖｉｎｇｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓａｒｅｇｉｖｅｎｔｏｐｒｏｖｉｄｅｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｆｏｒｉｍｐｒｏ ｖｉｎｇｑｕａｌｉｔｙｃｏｎｔｒｏｌｉｎｐｒｅｍｉｕｍｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｒｅｍｉｕｍｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ；ＣＮＣｌａｔｈｅ；ｃｈａｔｔｅｒｍａｒｋ 削阶段。特殊螺纹加工的螺纹成型面是经过连续加 　引言 工获得的，理论上会保持较好的加工表面光洁度，而 特殊螺纹接头是针对 ＡＰＩ螺纹接头密封性能 不会像普通车削加工那样受进给量的影响［２］。但 差、上扣控制难、接头应力水平高等不足而专门设计 如果加工刚性较差的薄壁管或者刀具、车床刚性不 的具有可靠连接强度和良好密封性能的专用油套管 足，就会在加工过程中发生振动，从而在螺纹加工表 接头，其结构设计特点决定了它良好的使用性能和 面产生颤纹。 加工精度。随着我国石油勘探水平不断提高，深井、 在刚性较差的薄壁管体上进行螺纹加工时，为 超深井、热采井以及高温高压气井的数量逐年增加， 避免加工颤纹的产生，可以根据螺纹的设计长度、车 对特殊螺纹接头的性能及质量控制要求越来越 床的加工特点和刀具装夹方式，确定合理的管体悬 高［１］。目前，国内生产特殊螺纹接头的厂家大部分 出长度（见图１），以避免管体悬出过长、管头摆动造 都采用进口高精度数控车床，就是为了更好地控制 成加工颤纹的产生。此外，在进行外螺纹加工时，可 特殊螺纹接头的产品质量。 根据管体几何尺寸，设计管体内支撑和辊道上的浮 颤纹是特殊螺纹接头加工过程中常见的加工缺 动支撑辊（见图２），这样可以更有效地降低颤纹的 陷，直接影响到特殊螺纹接头的使用性能和产品质