如何解決J55套管接箍內(nèi)螺紋加工的圓度超差
J55石油套管作為油井管的重要組成部分，通過螺紋連接形成數(shù)千米的套管柱。螺紋接頭是整個套管柱的薄弱環(huán)節(jié)。根據(jù)調(diào)查，80％以上的中國石油套管事故發(fā)生在螺紋連接處。J55套管接箍是螺紋連接的重要組成部分，其內(nèi)螺紋加工質(zhì)量直接影響整個套管柱的連接強(qiáng)度和密封性能。因此，耦合螺紋的加工精度和穩(wěn)定性在紗線質(zhì)量控制中起著重要的作用。
特殊螺紋接頭由于其獨特的密封結(jié)構(gòu)和螺紋輪廓，鋼絲繩的接頭強(qiáng)度和密封性能得到很好的保證。近年來，具有特殊螺紋接頭的嵌套產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于各種油田，取得了良好的效果。特殊螺紋接頭與API螺紋接頭不同。在確保高接合強(qiáng)度和密封性能的同時，還對螺紋參數(shù)，特別是螺紋圓度施加了高精度要求。一般API螺紋圓度要求為0.2mm，而特殊螺紋的圓度要求為0.1mm。目前，進(jìn)口精密車床可以滿足特殊的螺紋高度，螺距，錐度和一些常規(guī)尺寸加工要求。
J55套管接箍是典型的薄壁零件，對夾緊壓力非常敏感。在車鉤螺紋加工過程中，如果夾緊壓力過大，會造成內(nèi)壁圓度過大的現(xiàn)象。假設(shè)耦合毛坯是一個理想的自然狀態(tài)圓，當(dāng)夾具夾住耦合毛坯時，耦合毛坯在夾緊壓力下會產(chǎn)生不均勻的彈性變形。當(dāng)轉(zhuǎn)動J55套管接箍內(nèi)壁螺紋時，已發(fā)生不均勻彈性變形的J55套管接箍內(nèi)壁變成正圓孔，消除了變形誤差。但當(dāng)爪松動時夾緊力釋放時，J55套管接箍的彈性變形會恢復(fù)，轎廂內(nèi)孔的小變形會出現(xiàn)兩次，導(dǎo)致正三角形變形，導(dǎo)致J55套管接箍圓度誤差增大。
根據(jù)現(xiàn)場加工試驗，當(dāng)夾緊力、工件結(jié)構(gòu)、加工工藝、切削參數(shù)確定時，J55套管接箍內(nèi)壁圓度誤差與夾緊時的受力面積有關(guān)。應(yīng)力區(qū)越大，變形越小，圓度誤差越小。相反，力面積越小，變形越大，圓度誤差越大。利用扇形夾具的夾緊方案，成功地解決了J55套管接箍內(nèi)螺紋加工的圓度失容問題。
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