石油套管接箍加工工艺
【Key words】: machine tools, material, thread cutting, processing cards, note目录
引言 5
一、CNC操作流程 6
（一）机床操作面板的设计方法及说明 6
（二）加工计划 6
二、毛坯的选用以及石油套管接箍的成品要求 7
（一）油套管接箍采购的规定 7
（二）技术要求 7
（三）石油套管接箍的加工 8
三、加工工序 11
（一）刀具的选择方面 11
（二）刀具安装 11
（三）刀具对刀 11
（四）进给功能控制刀具的进给速度 12
（五）主轴速度的选择加工 12
（六）石油管螺纹刀具使用中的若干问题 13
四、磷化的必要性 15
（一）磷化的作用 15
（二）涂装前磷化的作用 15
总 结 16
参考文献资料 17
谢辞 18
引言
在当下石油产业的发展推动了经济的迅速增长，石油可以说是人类不可或缺的原料，好比粮食的重要性。然而，为了确保石油的供给和生产的方面，石油套管接箍对于连接石油管道起到了重要的最用，石油套管接箍的生产不仅要求及其严格，一经检验不合格便无法保证石油的生产和运输，数据机床的生产确保了石油套管接箍的及时供应与需求，对数控机床的要求也很高，精度和粗糙度是误差很小的容错率，确保生产的质量最为重要。 因此，石油套管接箍在选材、运输、生产、加工、等方面都是必须很严格的，对此，我们主要致力于生产加工工艺方面进行讨论。
一、CNC操作流程
（一）机 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
床操作面板的设计方法及说明
1.机床侧通用机床操作面板的一般设计方法。
2.在机床设计中，机床厂家可以根据根据机床的实际需要进行不同的选择和设计，其一是通过 0I 系统的标准输入输出接口进行设计，此方法因为全部使用的是输入输出的点进行的连接，连接的接点较多，工作量较大，生产的效率较低，不利于大批量的生产（如图1-1）。但是，制造的成本较低，机床的个性化较强。
图1-1 机床平面示意图
（二）加工计划
在实际编程时，应制定如何加工零件的加工计划（如图1-2）。
1.确定工件加工的范围。
2.在机床傻瓜安装工件的方法。
3.每个加工过程的加工顺序。
4.道具和加工。
图1-2 加工路径
二、毛坯的选用以及石油套管接箍的成品要求
（一）油套管接箍采购的规定
为了规范油套管接箍采购，保证产品质量，特对供货方提供的油套管接箍产品作出如下规定：
1.毛坯的选择必须适应石油套管接箍在工在作时候所承受的巨大压力，而且能够保证产品的寿命。所以，一切不确定因素都要考虑，根据下表2-1，表2-2的接箍性能和允许条件，可以知道不同的材料有不同的需求来满足生产。
表2-1 油套管接箍机械性能
钢级 屈服强度N/mm2 (MPa) 抗拉强度N/mm2 (MPa) 硬度（HB）
J55(37Mn5) 379—552 ≥517 195-234
N801 (42MnMo7、36Mn2V) 552—758 ≥689 220-260
P110 758—965 ≥862 260-306
表2-2 接箍外表面缺陷允许深度
和接箍配套的管子规格 点坑和圆底凿痕 夹痕和尖底凿痕
1 2 3 4
油管 ＜31/2 0.76 0.64
≥31/2～≤41/2 1.14 0.76
套管 ＜65/8 0.89 0.76
≥65/8～≤75/8 1.14 1.02
＞75/8 1.52 1.02
（二）技术要求
1.接箍毛坯材料应是无缝＋晶粒细化处理的（如加一定量的铝、铌、钒或钛）， N80(1)及以下钢级应正火处理；N80(1)以上钢级应调质处理，不能选用冷拔管坯。J55钢级选用37Mn5；N80钢级选用42MnMo7或36Mn2V；P110钢级选用铬钼钢、42MnMo7或36Mn2V（调质）（不选用37Mn5调质的）的材料。
2.成品接箍螺纹表面粗糙度不大于3.2μm。
3.成品接箍必须经过磁粉探伤，成品接箍内表面不应有破坏螺纹连续性的各种缺欠。
4.成品接箍必须进行磷化处理。磷化工艺过程、磷化液（高温纯锰系）的选用、磷化膜的颜色、质量检验，必须严格按《外购油套管接箍磷化技术要求》执行；磷化膜的厚度≥0.025mm；磷化后螺纹表面应光洁，不能存在造成损坏螺纹的脏物；磷化后内螺纹要淋防锈油（接箍外表面不能涂防锈油），确保接箍在使用期内不生锈。
5.接箍磷化后应刷相应的钢级色标标志，即在距接箍端面20mm左右，J55涂一条、K55涂2条绿色油漆带；N801、 N80Q钢级涂一条红色油漆带、P110钢级涂一条白色油漆带，油漆带的宽30mm左右，长1/4圆周左右。油漆要使用快干硝基磁漆，要求漆膜牢固，无发粘现象。
表2-3油套管接箍化学成分
钢级CMnMoCrSiCu maxNi maxP maxS max
minmaxminmaxminmaxminmaxminmax
J55————————————0.0300.030
N801————————————0.0300.030
P110————————————0.0300.030
（三）石油套管接箍的加工
1.图纸以及技术要求
石油套管接箍生产图纸如图2-1所示：
图2-1 加工图纸
2.加工工序的选择
我们所生产的接箍为石油管件类型，接箍的外圆部分为无阶梯光滑曲面，在没有辅助工具的情况下，我们只能用加工一头，再加工另一头的方法来完成外圆的车削，这样会使得接箍的曲面部分产生一个小小的台阶，产品的表面质量大打折扣。
工件的装夹：工件的装夹是机床加工的一个重要环节，装夹位置精度直接决定着零件加工精度，零件与卡盘底面有缝隙说明装夹位置不正确，对加工精度造成一定的影响，甚至会造成尺寸错误。
机床夹具是机床上用以装夹工件（和引导刀具）的一种装置。其作用是将工件定位，以使工件获得相对的于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。
工件安装的内容包括：
定位：使工件相对于机床及刀具处于正确的位置。
表4-1 磷化液的成分
磷化膜为闪烁有光，均匀细致，灰色多孔且附着力强的结晶，结晶大部分为磷酸
锌，小部分为磷酸氢铁。锌铁比例取决于溶液成分、磷化时间和温度如图4-1。
引言 5
一、CNC操作流程 6
（一）机床操作面板的设计方法及说明 6
（二）加工计划 6
二、毛坯的选用以及石油套管接箍的成品要求 7
（一）油套管接箍采购的规定 7
（二）技术要求 7
（三）石油套管接箍的加工 8
三、加工工序 11
（一）刀具的选择方面 11
（二）刀具安装 11
（三）刀具对刀 11
（四）进给功能控制刀具的进给速度 12
（五）主轴速度的选择加工 12
（六）石油管螺纹刀具使用中的若干问题 13
四、磷化的必要性 15
（一）磷化的作用 15
（二）涂装前磷化的作用 15
总 结 16
参考文献资料 17
谢辞 18
引言
在当下石油产业的发展推动了经济的迅速增长，石油可以说是人类不可或缺的原料，好比粮食的重要性。然而，为了确保石油的供给和生产的方面，石油套管接箍对于连接石油管道起到了重要的最用，石油套管接箍的生产不仅要求及其严格，一经检验不合格便无法保证石油的生产和运输，数据机床的生产确保了石油套管接箍的及时供应与需求，对数控机床的要求也很高，精度和粗糙度是误差很小的容错率，确保生产的质量最为重要。 因此，石油套管接箍在选材、运输、生产、加工、等方面都是必须很严格的，对此，我们主要致力于生产加工工艺方面进行讨论。
一、CNC操作流程
（一）机 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
床操作面板的设计方法及说明
1.机床侧通用机床操作面板的一般设计方法。
2.在机床设计中，机床厂家可以根据根据机床的实际需要进行不同的选择和设计，其一是通过 0I 系统的标准输入输出接口进行设计，此方法因为全部使用的是输入输出的点进行的连接，连接的接点较多，工作量较大，生产的效率较低，不利于大批量的生产（如图1-1）。但是，制造的成本较低，机床的个性化较强。
图1-1 机床平面示意图
（二）加工计划
在实际编程时，应制定如何加工零件的加工计划（如图1-2）。
1.确定工件加工的范围。
2.在机床傻瓜安装工件的方法。
3.每个加工过程的加工顺序。
4.道具和加工。
图1-2 加工路径
二、毛坯的选用以及石油套管接箍的成品要求
（一）油套管接箍采购的规定
为了规范油套管接箍采购，保证产品质量，特对供货方提供的油套管接箍产品作出如下规定：
1.毛坯的选择必须适应石油套管接箍在工在作时候所承受的巨大压力，而且能够保证产品的寿命。所以，一切不确定因素都要考虑，根据下表2-1，表2-2的接箍性能和允许条件，可以知道不同的材料有不同的需求来满足生产。
表2-1 油套管接箍机械性能
钢级 屈服强度N/mm2 (MPa) 抗拉强度N/mm2 (MPa) 硬度（HB）
J55(37Mn5) 379—552 ≥517 195-234
N801 (42MnMo7、36Mn2V) 552—758 ≥689 220-260
P110 758—965 ≥862 260-306
表2-2 接箍外表面缺陷允许深度
和接箍配套的管子规格 点坑和圆底凿痕 夹痕和尖底凿痕
1 2 3 4
油管 ＜31/2 0.76 0.64
≥31/2～≤41/2 1.14 0.76
套管 ＜65/8 0.89 0.76
≥65/8～≤75/8 1.14 1.02
＞75/8 1.52 1.02
（二）技术要求
1.接箍毛坯材料应是无缝＋晶粒细化处理的（如加一定量的铝、铌、钒或钛）， N80(1)及以下钢级应正火处理；N80(1)以上钢级应调质处理，不能选用冷拔管坯。J55钢级选用37Mn5；N80钢级选用42MnMo7或36Mn2V；P110钢级选用铬钼钢、42MnMo7或36Mn2V（调质）（不选用37Mn5调质的）的材料。
2.成品接箍螺纹表面粗糙度不大于3.2μm。
3.成品接箍必须经过磁粉探伤，成品接箍内表面不应有破坏螺纹连续性的各种缺欠。
4.成品接箍必须进行磷化处理。磷化工艺过程、磷化液（高温纯锰系）的选用、磷化膜的颜色、质量检验，必须严格按《外购油套管接箍磷化技术要求》执行；磷化膜的厚度≥0.025mm；磷化后螺纹表面应光洁，不能存在造成损坏螺纹的脏物；磷化后内螺纹要淋防锈油（接箍外表面不能涂防锈油），确保接箍在使用期内不生锈。
5.接箍磷化后应刷相应的钢级色标标志，即在距接箍端面20mm左右，J55涂一条、K55涂2条绿色油漆带；N801、 N80Q钢级涂一条红色油漆带、P110钢级涂一条白色油漆带，油漆带的宽30mm左右，长1/4圆周左右。油漆要使用快干硝基磁漆，要求漆膜牢固，无发粘现象。
表2-3油套管接箍化学成分
钢级CMnMoCrSiCu maxNi maxP maxS max
minmaxminmaxminmaxminmaxminmax
J55————————————0.0300.030
N801————————————0.0300.030
P110————————————0.0300.030
（三）石油套管接箍的加工
1.图纸以及技术要求
石油套管接箍生产图纸如图2-1所示：
图2-1 加工图纸
2.加工工序的选择
我们所生产的接箍为石油管件类型，接箍的外圆部分为无阶梯光滑曲面，在没有辅助工具的情况下，我们只能用加工一头，再加工另一头的方法来完成外圆的车削，这样会使得接箍的曲面部分产生一个小小的台阶，产品的表面质量大打折扣。
工件的装夹：工件的装夹是机床加工的一个重要环节，装夹位置精度直接决定着零件加工精度，零件与卡盘底面有缝隙说明装夹位置不正确，对加工精度造成一定的影响，甚至会造成尺寸错误。
机床夹具是机床上用以装夹工件（和引导刀具）的一种装置。其作用是将工件定位，以使工件获得相对的于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。
工件安装的内容包括：
定位：使工件相对于机床及刀具处于正确的位置。
表4-1 磷化液的成分
磷化膜为闪烁有光，均匀细致，灰色多孔且附着力强的结晶，结晶大部分为磷酸
锌，小部分为磷酸氢铁。锌铁比例取决于溶液成分、磷化时间和温度如图4-1。
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