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471型管端车丝机外圆加工刀具的改进 |
| 来源：信息中心 时间：2009-2-1 10:21:18 |
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| 摘要：为解决471型管端车丝机加工石油套管时管端螺纹锥度不规则变化的问题，对外圆加工刀具几何参数作了合理改进，从而减小了外圆加工时钢管所受径向切削力，保证了管端螺纹锥度的精度稳定性。 |
1 引言
天津钢管公司于1993年引进四台471型CNC管端车丝机。该机床采用GE-FANDE-11T数控系统，加工过程中，工件固定不动，刀盘旋转，对管端进行多刀螺纹加工，加工精度和加工效率较高。但加工过程中曾出现管端螺纹锥度呈不规则变化的现象，尤其在加工低钢级大直径薄壁管时，甚至可能导致螺纹锥度超差。为此，我们通过分析外圆加工的合理切削用量，从减小加工时管端所受径向切削力入手，对外圆刀具的几何参数进行了合理改进，达到了保证管端螺纹锥度加工精度的目的。
切削速度v=176m/min；进给量：加工圆扣螺纹时f=0.53mm，加工梯扣螺纹时f=0.65mm；切削深度t=0～3.18mm。
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工作前角goe=7°，工作后角aoe=7°，负倒棱宽度bre=0.57mm，负倒棱角度g01=-2°。
SANDVIK外圆车刀
为了提高石油套管管端螺纹锥度的稳定性，根据471型车丝机外圆车刀的切削用量及被加工材料性能(基本属中碳合金钢)，我们选用瑞典SANDVIK公司的RCMT1606MO4025外圆车刀进行了切削试验，结果表明该刀具加工的螺纹锥度的稳定性优于PMC外圆车刀。
SANDVIK外圆车刀的几何参数如工作前角goe=18°，工作后角aoe=7°，负倒棱宽度bre=0.15mm；IC=16mm，S=6.35mm，Rn=-15°。
刀具几何参数对径向切削力的影响
PMC外圆车刀和SANDVIK外圆车刀的几何参数对径向切削力的影响见表3。
相比之下，SANDVIK外圆车刀在加工过程中对钢管产生的径向切削力小于PMC外圆车刀，因此套管管端螺纹锥度的稳定性也优于PMC外圆车刀；但SANDVIK外圆车刀只能单面使用，刀具消耗量将提高一倍。
5 外圆车刀几何参数的合理改进
为了提高加工螺纹锥度的稳定性，同时克服SANDVIK外圆车刀只能单面使用的缺点，我们将新型外圆车刀设计为双面刀具，其几何参数如图8所示。刀座刀窝仍采用PMC刀座形式，刀窝处带有倾斜角∠A=∠B=7°(见图2)。改进后的外圆车刀工作角度与SANDVIK外圆车刀相同。
加工实践表明，改进后的新型外圆车刀既保持了SANDVIK外圆车刀具径向切削力小、螺纹锥度稳定性好的特点，又具有PMC外圆车刀可双面使用、刀具消耗量低的优势。
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