張海龍

摘 要：為提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，本文通過(guò)一系列的加工方法，選擇特殊的鋼材，似的加工工序簡(jiǎn)單易學(xué)，并完成了5 1/2”接箍的整個(gè)加工工序的設(shè)計(jì)，并通過(guò)了可行性驗(yàn)證。下面是對(duì)各種加工工序的具體問(wèn)題具體分析。

關(guān)鍵詞：石油套管接箍；加工

石油套管接箍是用來(lái)連接兩油管套管的必要工件。制造方法與無(wú)縫管相同，國(guó)內(nèi)用j55 n80Q等特種鋼材制造。鋼管兩端車(chē)有內(nèi)螺紋，以便與上下兩油管連接。為保證接頭處的密封性，對(duì)螺紋精度有較嚴(yán)格的要求。

一、原材料的選擇

（一）原材料的選取

1、鋼種選取。石油套管接箍是支撐油井井壁的鋼管。油井越深，套管接箍在井中受到的拉力或壓力也就越大，套管接箍的壽命決定了油井的壽命。深井、復(fù)雜結(jié)構(gòu)井等高難度工藝井對(duì)石油套管的性能提出了新的、更高的要求。我們通過(guò)分析N80Q鋼，各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合《套管和油管規(guī)范）API SPEC 5CT（第八版）的要求。

2、坯料規(guī)格選取。根據(jù)零件圖紙可知，零件的外徑為153.5，故我們選擇了外徑為154.5的坯料，通過(guò)計(jì)算得知23點(diǎn)的坐標(biāo)為（129.4，-107.96）故精車(chē)需要的最小直徑為129.4，加工要留有一定的余量，故選擇內(nèi)徑為128的毛坯。

二、5 1/2"石油套管接箍的加工工序

（一）車(chē)外圓

對(duì)于此工件來(lái)說(shuō)，車(chē)外圓一道非常簡(jiǎn)單而又重要的工序，以下是對(duì)這道工序的詳細(xì)介紹：

我們所生產(chǎn)的接箍為石油管件類(lèi)型，接箍的外圓部分為無(wú)階梯光滑曲面，在沒(méi)有輔助工具的情況下，我們只能用加工一頭，再加工另一頭的方法來(lái)完成外圓的車(chē)削，這樣會(huì)使得接箍的曲面部分產(chǎn)生一個(gè)小小的臺(tái)階，產(chǎn)品的表面質(zhì)量大打折扣，在這種情況下，我們可以加工一對(duì)錐形輔助裝夾工具，簡(jiǎn)稱(chēng)輔助工具。左側(cè)輔助工具固定在三抓卡盤(pán)上，右側(cè)輔助工具用頂尖頂住。加工時(shí)把坯料放在兩輔助工具之間，旋動(dòng)手輪，坯料會(huì)被緊緊的固定住?，F(xiàn)在可以進(jìn)行車(chē)削。

用卡尺量得坯料的外徑為154.4，我們需要的外徑為153.5，需要車(chē)掉約1mm。

車(chē)削完成后左旋手輪，取下工件。使用這種方法車(chē)削外圓，在提高表面粗糙度的同時(shí)，對(duì)曲面的同心度產(chǎn)生一定的影響，因?yàn)檫@種裝夾方法不牢固，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)后工件會(huì)上下晃動(dòng)同心度降低。

優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省時(shí)間，提高表面粗糙度。缺點(diǎn)：降低工件的同心度。

（二）車(chē)端面、鏜孔及車(chē)內(nèi)螺紋

1、工件的裝夾。工件的裝夾是機(jī)床加工的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，裝夾位置精度直接決定著零件加工精度，零件與卡盤(pán)底面有縫隙說(shuō)明裝夾位置不正確，對(duì)加工精度造成一定的影響，甚至?xí)斐沙叽珏e(cuò)誤。

機(jī)床夾具是機(jī)床上用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的一種裝置。其作用是將工件定位，以使工件獲得相對(duì)的于機(jī)床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。

工件安裝的內(nèi)容包括：定位：使工件相對(duì)于機(jī)床及刀具處于正確的位置。夾緊：工件定位后，將工件緊固，使工件在加工過(guò)程中不發(fā)生位置變化。定位與夾緊的關(guān)系：是工件安裝中兩個(gè)有聯(lián)系的過(guò)程，先定位后夾緊。

2、刀具安裝。第一：安裝方法：首先將刀片安裝在刀桿上，再將刀桿依次安裝到回轉(zhuǎn)刀架上。第二：刀具安裝過(guò)程中應(yīng)注意以下問(wèn)題：（1）安裝前保證刀桿及刀片定位面清潔，無(wú)損傷；（2）將刀桿安裝在刀架上時(shí)，應(yīng)保證刀桿方向正確；（3）安裝刀具時(shí)需注意使刀尖等高于主軸的回轉(zhuǎn)中心。第三：刀具對(duì)刀。（1）對(duì)刀的基本概念。對(duì)刀是數(shù)控加工中較為復(fù)雜的工藝準(zhǔn)備工作之一，對(duì)刀的好與差將直接影響到加工程序的編制及零件的尺寸精度。通過(guò)對(duì)刀或刀具預(yù)調(diào)，還可同時(shí)測(cè)定其各號(hào)刀的刀位偏差，有利于設(shè)定刀具補(bǔ)償量。（2）對(duì)刀的基本方法。對(duì)刀的目的就是要告訴機(jī)床刀具現(xiàn)在所處的位置。目前絕大多數(shù)的數(shù)控車(chē)床采用手動(dòng)對(duì)刀（將要對(duì)的刀具手動(dòng)移到要對(duì)刀的位置點(diǎn)），其基本方法如下：

將刀具的手動(dòng)移動(dòng)到工件的端面，后把主軸啟動(dòng)到適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)數(shù)，手動(dòng)沿著Z軸移動(dòng)，X軸的大小保持不變（注意切削的余量不要太大），然后沿著Z軸的相反的方面退刀到離開(kāi)端面，同時(shí)保持此時(shí)的位置不變化，測(cè)量此時(shí)試切產(chǎn)品的外徑大小。

在操作面板上選擇刀補(bǔ)按鈕，選擇畫(huà)面中出現(xiàn)的測(cè)量項(xiàng)目，輸入X*，后再按測(cè)量，機(jī)床系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)測(cè)量刀具現(xiàn)在所處的位置。如果加工的毛坯是足夠的光滑就不要試切可以直接采用手動(dòng)的方法把刀具的刀尖移到工件的表面，直接測(cè)量即可。

三、5 1/2"油套管接箍的磷化

（一）總述

磷化（phosphorization）是一種化學(xué)與電化學(xué)反應(yīng)形成磷酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的過(guò)程，所形成的磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜稱(chēng)之為磷化膜。磷化的目的主要是：給基體金屬提供保護(hù)，在一定程度上防止金屬被腐蝕；用于涂漆前打底，提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力；在金屬冷加工工藝中起減摩潤(rùn)滑使用。

四、總結(jié)

本文章的主要工作在于完成了5 1/2”接箍的整個(gè)加工工序的設(shè)計(jì)，并通過(guò)了可行性驗(yàn)證。通過(guò)改進(jìn)一系列的加工方法，如刀具路徑的精確計(jì)算和特殊的編程方式，使得加工工序簡(jiǎn)單，易學(xué)，并提高了生產(chǎn)效率，降低了成本，表面質(zhì)量也有所提高。通過(guò)選擇特殊的鋼才，使得產(chǎn)品的綜合力學(xué)性能有了進(jìn)一步的提高。該加工方法具有成本低，效率高等優(yōu)點(diǎn)，有廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

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