[发明专利]一种8TPI齿形的螺纹成型切削刀具

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于石油钻采中的油管或套管连接接头结构中内螺纹的成型切削刀具。

背景技术

油管和套管是石油钻采过程中要求高、用量大的深度机械加工产品。在实际的使用中，是采用螺纹将单根油管或套管连接成为长达数千米，并且能够承受数百大气压的长管柱，相当于一个管状高压容器。其中，螺纹连接的技术性能是能否保证钻采过程安全可靠的关键。在我国常规使用的是API标准的圆螺纹和偏梯形螺纹接头，但这种接头的最大缺点是：连接强度低、气密封性能差。随着油、气井钻井环境的日益苛刻和油气开采技术的迅速发展，普通的API标准接头已不能满足现有的工程技术要求。

因此，需要采用特殊齿形的偏梯螺纹。现有的成型加工刀具只能加工普通的偏梯螺纹。但对于特殊齿形的偏梯螺纹，由于齿形侧向角度的不同，特别是承载侧面与螺纹垂线的夹角为负角度时，加工所需的成型刀具就与一般加工成型刀具有着极大的不同。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够加工螺纹承载侧面与螺纹垂线的夹角为负角度的成型切削刀具。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种8TPI齿形的螺纹成型切削刀具，包括坯基，在坯基的顶部形成有齿顶切削面，在齿顶切削面的上方形成有主切削面，主切削面的两侧分别形成有副切削面及侧切削面，其特征在于：所述坯基为边长是20.00～25.00 mm 的等边三角形，所述坯基的厚度为4.00～7.00mm。

优选地，所述主切削面与刀具安装轴线之间的夹角为1°30′～1°58′。

优选地，所述副切削面与刀具安装轴线垂线之间的夹角与待加工的内螺纹的齿形角相同。

优选地，所述副切削面与刀具安装轴线垂线之间的夹角为-2°～-4°。

优选地，所述主切削面的后角为80°～85°，所述齿顶切削面的后角为80°～84°。

 

本发明的优点是：1、采用特殊的刀坯尺寸，能够在一般的通用管材上加工特殊齿形的螺纹；

2、刀具的主切削面与刀具安装轴线的角度与所加工螺纹的锥度相同，这种刀具的设计，降低了机床操作的难度，使加工过程工艺简单、可靠，同时能够保证加工的精度；

3、刀具主副切削面的后角为特殊设计，其作用是针对特殊齿形成型加工的专门设计，该后角的选用，能够有效降低刀具在切削时的热量产生，提高刀具的耐用性，同时提高加工的光洁度，确保加工精度。

附图说明

图1为本发明提供的一种8TPI齿形的内螺纹成型切削刀具的整体示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为本发明提供的一种8TPI齿形的外螺纹成型切削刀具的整体示意图；

图4为图3的侧视图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

如图1至图4所示，螺纹成型切削刀具分为内螺纹成型切削刀具及外螺纹成型切削刀具，两种刀具的大体结构是相同的，包括坯基4，在坯基4的顶部形成有齿顶切削面1，在齿顶切削面1的上方形成有主切削面3，主切削面3的两侧分别形成有副切削面2及侧切削面5。所不同的是，在如图1及图2所示的内螺纹成型切削刀具中，侧切削面5位于坯基4的外侧边缘处；而在如图3及图4所示的外螺纹成型切削刀具中，侧切削面5则位于坯基4的内侧边缘处同时，主切削面3与刀具安装轴线之间的角度又方向各不相同。对于这两种刀具而言，其他的尺寸参数都是相同的，现详细说明如下：

一般成型刀具的坯基尺寸都是标准的尺寸形式，而本发明的螺纹成型切削刀具为了满足加工的实际需要，刀具的坯基4的尺寸是特殊设计的，其形状为等边三角形，每边的长度为20.00～25.00 mm mm，厚度H为4.00～7.00mm，刀具的安装形式为竖直安装，目的是为了适应特殊加工的要求。

一般锥度螺纹加工，锥度的保证是由切削机床的走刀机构来控制的，与刀具切削面的制作角没有关系，而在本发明中，在主切削面3上，与刀具安装轴线之间形成有一角度                                                ，其值为1°30′～1°58′，采用这种类型的刀具切削加工完成的锥度螺纹，对切削机床的走刀机构要求低，动作简单，单次切削量大，光洁度高。

为了确保被加工齿形的准确，副切削面2与刀具安装轴线垂线形成有一夹角，夹角与待加工的内螺纹的齿形角相同，为-2°～-4°，在机床走刀系统的配合下，使加工的齿形与设计要求完全相同。