一種8tpi齒形的螺紋成型切削刀具的製作方法

2023-04-23 21:41:41

專利名稱：一種8tpi齒形的螺紋成型切削刀具的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於石油鑽採中的油管或套管連接接頭結構中內螺紋的成型切削刀具。
背景技術：
油管和套管是石油鑽採過程中要求高、用量大的深度機械加工產品。在實際的使用中，是採用螺紋將單根油管或套管連接成為長達數千米，並且能夠承受數百大氣壓的長管柱，相當於一個管狀高壓容器。其中，螺紋連接的技術性能是能否保證鑽採過程安全可靠的關鍵。在我國常規使用的是API標準的圓螺紋和偏梯形螺紋接頭，但這種接頭的最大缺點是連接強度低、氣密封性能差。隨著油、氣井鑽井環境的日益苛刻和油氣開採技術的迅速發展，普通的API標準接頭已不能滿足現有的工程技術要求。因此，需要採用特殊齒形的偏梯螺紋。現有的成型加工刀具只能加工普通的偏梯螺紋。但對於特殊齒形的偏梯螺紋，由於齒形側向角度的不同，特別是承載側面與螺紋垂線的夾角為負角度時，加工所需的成型刀具就與一般加工成型刀具有著極大的不同。

發明內容
本發明的目的是提供一種能夠加工螺紋承載側面與螺紋垂線的夾角為負角度的成型切削刀具。為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供了一種8TPI齒形的螺紋成型切削刀具，包括坯基，在坯基的頂部形成有齒頂切削麵，在齒頂切削麵的上方形成有主切削麵，主切削麵的兩側分別形成有副切削麵及側切削麵，其特徵在於所述坯基為邊長是 20. 00 25. 00 mm的等邊三角形，所述坯基的厚度為4. 00 7. 00mm。優選地，所述主切削麵與刀具安裝軸線之間的夾角為1° 30' 1° 58'。優選地，所述副切削麵與刀具安裝軸線垂線之間的夾角與待加工的內螺紋的齒形角相同。優選地，所述副切削麵與刀具安裝軸線垂線之間的夾角為-2° -4°。優選地，所述主切削麵的后角為80° 85°，所述齒頂切削麵的后角為80° 84°。
本發明的優點是1、採用特殊的刀坯尺寸，能夠在一般的通用管材上加工特殊齒形的螺紋；
2、刀具的主切削麵與刀具安裝軸線的角度與所加工螺紋的錐度相同，這種刀具的設計，降低了工具機操作的難度，使加工過程工藝簡單、可靠，同時能夠保證加工的精度；
3、刀具主副切削麵的后角為特殊設計，其作用是針對特殊齒形成型加工的專門設計， 該后角的選用，能夠有效降低刀具在切削時的熱量產生，提高刀具的耐用性，同時提高加工的光潔度，確保加工精度。


圖1為本發明提供的一種8TPI齒形的內螺紋成型切削刀具的整體示意圖； 圖2為圖1的側視圖3為本發明提供的一種8TPI齒形的外螺紋成型切削刀具的整體示意圖； 圖4為圖3的側視圖。
具體實施例方式為使本發明更明顯易懂，茲以一優選實施例，並配合附圖作詳細說明如下。如圖1至圖4所示，螺紋成型切削刀具分為內螺紋成型切削刀具及外螺紋成型切削刀具，兩種刀具的大體結構是相同的，包括坯基4，在坯基4的頂部形成有齒頂切削麵1， 在齒頂切削麵1的上方形成有主切削麵3，主切削麵3的兩側分別形成有副切削麵2及側切削麵5。所不同的是，在如圖1及圖2所示的內螺紋成型切削刀具中，側切削麵5位於坯基 4的外側邊緣處；而在如圖3及圖4所示的外螺紋成型切削刀具中，側切削麵5則位於坯基 4的內側邊緣處同時，主切削麵3與刀具安裝軸線之間的角度又方向各不相同。對於這兩種刀具而言，其他的尺寸參數都是相同的，現詳細說明如下
一般成型刀具的坯基尺寸都是標準的尺寸形式，而本發明的螺紋成型切削刀具為了滿足加工的實際需要，刀具的坯基4的尺寸是特殊設計的，其形狀為等邊三角形，每邊的長度為20. 00 25. 00 mm mm，厚度H為4. 00 7. OOmm,刀具的安裝形式為豎直安裝，目的是為了適應特殊加工的要求。一般錐度螺紋加工，錐度的保證是由切削工具機的走刀機構來控制的，與刀具切削麵的製作角沒有關係，而在本發明中，在主切削麵3上，與刀具安裝軸線之間形成有一角度 ，其值為1° 30' 1° 58'，採用這種類型的刀具切削加工完成的錐度螺紋，對切削工具機的走刀機構要求低，動作簡單，單次切削量大，光潔度高。為了確保被加工齒形的準確，副切削麵2與刀具安裝軸線垂線形成有一夾角， 夾角與待加工的內螺紋的齒形角相同，為-2° -4°，在工具機走刀系統的配合下，使加工的齒形與設計要求完全相同。主切削麵3的后角γ為80° 85°與齒頂切削麵1的后角θ為80° 84°。在成型切削過程中，為了保證加工的工件光潔度，以及刀具的耐用性，對於切削用刀具的后角設計就極為重要，合理的後切削角度能夠使刀具在切削過程中發熱量小，切削的光潔度高，並且能夠提高刀具的切削耐用度。在本發明中，主切削麵3的后角η為80° 85°，齒頂切削麵1的后角θ為80° 84°。採用該數據製作完成的刀具，能夠保證被加工成型的螺紋齒形精度在0. Olmm 0. 05mm之內，對於一般的碳鋼一把刀具能夠加工20個工件，對於特殊的不鏽鋼材質，一把刀具能夠加工6 10個工件，而常規的加工刀具無論是何種材質，只能加工5 6個工件， 對於特殊的不鏽鋼材質在3個工件以下。
權利要求
1.一種8TPI齒形的螺紋成型切削刀具，包括坯基(4)，在坯基(4)的頂部形成有齒頂切削麵(1 )，在齒頂切削麵(1)的上方形成有主切削麵(3)，主切削麵(3)的兩側分別形成有副切削麵(2)及側切削麵(5)，其特徵在於所述坯基(4)為邊長是20. 00 25. 00 mm的等邊三角形，所述坯基(4)的厚度(H)為4. 00 7. 00_。
2.如權利要求1所述的一種8TPI齒形的螺紋成型切削刀具， 其特徵在於所述主切削麵(3)與刀具安裝軸線之間形成夾角( 漢)，夾角〔)為1° 30' 1° 58'。
3.如權利要求1所述的一種8TPI齒形的螺紋成型切削刀具，其特徵在於所述副切削麵(2)與刀具安裝軸線垂線之間形成夾角(於)，夾角(存)與待加工的內螺紋的齒形角相同。
4.如權利要求1所述的一種8TPI齒形的螺紋成型切削刀具，其特徵在於所述副切削麵(2)與刀具安裝軸線垂線之間形成夾角(彡)，夾角(盧)為-2° -4°。
5.如權利要求1所述的一種8TPI齒形的螺紋成型切削刀具，其特徵在於所述主切削麵(3)的后角(η)為80° 85°，所述齒頂切削麵(1)的后角(θ )為80° 84°。
全文摘要
本發明提供了一種8TPI齒形的螺紋成型切削刀具，包括坯基，在坯基的頂部形成有齒頂切削麵，在齒頂切削麵的上方形成有主切削麵，主切削麵的兩側分別形成有副切削麵及側切削麵，其特徵在於所述坯基為邊長是20.00～25.00mm的等邊三角形，所述坯基的厚度為4.00～7.00mm。本發明的優點是1、採用特殊的刀坯尺寸，能夠在一般的通用管材上加工特殊齒形的螺紋；2、降低了工具機操作的難度，使加工過程工藝簡單、可靠，同時能夠保證加工的精度；3、能夠有效降低刀具在切削時的熱量產生，提高刀具的耐用性，同時提高加工的光潔度，確保加工精度。
文檔編號B23G5/00GK102441716SQ201110324508
公開日2012年5月9日 申請日期2011年10月24日 優先權日2011年10月24日
發明者夏慶華 申請人:大慶福斯特科技開發有限公司