常用石油钻杆接头螺纹的数控加工

摘要:数控加工技术的应用,提高了机械加工行业的速度、质量、精度,减少了劳动时间、劳动强度,降低了成本,降低了废品率,对于整个机械行业和全国的经济发展,都起到了很大的推动作用;文章着重介绍API系列规范的石油钻杆接头螺纹的计算和数控加工程序;这种管具螺纹不同于常规的管螺纹,是一种特殊行业、特殊要求的管螺纹,利用数控加工技术的优势,加工这种特殊管螺纹,正好突显了数控加工技术的优点。

关键词:石油管具 接头螺纹 数控加工 数控程序

在我国石油的勘探和开采中,钻采的深度越来越深,对于钻采管具的质量要求也越来越高,而钻采管具的接头就成了关键部位。当今采用的API系列规范的石油管具专用螺纹,在石油行业中起着非常重要的作用。本文重点介绍了API系列规范的石油钻杆接头螺纹的计算和数控加工程序:

一、常用钻杆接头螺纹的加工

(一)钻杆螺纹外螺纹的加工

图1 钻杆螺纹外螺纹

1.钻杆接头外螺纹基本尺寸的计算[1][2]

基面中径C=128.059mm

外螺纹的大端大径DL=133.350mm

外螺纹根部圆柱的直径DLF=130.42mm

外螺纹小端的直径DS=114.3mm

外螺纹锥部长度LPC=114.3mm

DL12小径=126.07mm

600角点AZ的坐标近似等于或小于P=6.35

6.35/X=tg60O=1.732

X=3.666

AX=107+2×3.666=114.332mm

AZ=-6.35

2.钻杆接头外螺纹的加工程序

O0001

N10 G50 X200 Z100

N20 M30 S600

N30 T0101 (外圆刀)

N40 G00 X170 Z5

N50 G71 U2 R0.5

N60 G71 P70 Q120 U0.5 W0.1 F150

N70 G00 X107

N80 G01 Z0 F40

N90 X1140332 Z-6.35

N100 X133.35 Z-114.3(Z-112.7±1.6)

N110 X154

N120 X168 W-7

N130 G00 X200 Z100

N140 T0202

N150 M03 S800

N160 G00 X170 Z5

N170 G70 P70 Q120

N180 G00 X200 Z100 T0200

N190 M05

N200 M00

N210 M03 S400

N220 T0303

N230 G00 X170 Z-114.3

N240 G01 X130.4 F40

N250 G00 X170

N260 Z-11.3

N270 G01 X130.4 F40

N280 G00 X170

N290 Z-108.3

N300 G01 X130.4

N310 G00 X170

N320 Z-105.3

N330 G01 X130.4

N340 G00 X170

N350 Z-102.3

N360 G01 X130.4

N370 G00 X170

N380 X200 Z100 T0300

N390 T0404

N400 M03 S400

N410 G00 X132 Z4

N420 G92 X131.35 Z-102.3 R-8.86 I4

N430 X129.35

N440 X128.0

N450 X127.35

N460 X126.5

N462 X126.07

N470 G00 X200 Z100

N480 M30

(二)钻杆接头内螺纹的加工

图2 钻杆接头内螺纹(右)

1.钻杆接头内螺纹基本尺寸的计算[1],[2]

2.钻杆接头内螺纹的加工程序

O0002

N10 G50 X68 Z100

N20 M03 S400

N30 T0101

N40 G00 X68 Z4

N50 G71 U2 R0.5

N60 G71 P70 Q120 U0.5 W0.1 F150

N70 G00 X134.9

N80 G01 Z0 F40

N90 X132.233 Z-16

N100 X124.9 W-6.35

N110 X113.2 Z-130.2

N120 X70 W-37.411

N130 G00 X68Z100

N140 M03 S800

N150 G00 X68 Z4

N160 G70 P70 Q120

N170 G00 X68 Z100 T0100

N180 T0202

N190 M03 S400

N200 G00 X68 Z4

N210G 92 X108.320 Z-118.5 R10.208 I4

N220 X110

N230 X111.32

N240 X112

N250 X112.8

N260 X113.9

N270 X113.6

N280 G00 X68 Z100 T0200

N290 M30

(三)钻杆接头螺纹的外观图 图3

参考文献:

[1]中华人民共和国国家标准.《石油钻杆接头螺纹》.GB/T 9253.1-1999;

[2]中华人民共和国国家标准.《石油天然气工业套管、油管和管线管螺纹的加工、测量和检验》.GB/T 9253.2-1999。