石油天然气行业零部件加工解决方案

寂静天花板

　　海底的极端条件给石油和天然气工业带来了重大挑战，并对生产该行业所需的高精密设备的制造商提出了更高要求。
3 |% O6 Y: w5 v( h( z, H- \　　由于对耐腐蚀性要求的不断提高，在生产用来控制管道和机械组件(圣诞树等)中流量的阀体时，面临很大挑战。在面临不断腐蚀和高压的情况下，为了确保实现精确操作和零泄漏，这些阀门座槽对尺寸和表面光洁度公差的要求极高。
　　为了应对恶劣的条件，阀体通常在与石油、天然气以及其他腐蚀性介质接触面上使用先进的耐腐蚀材料，如双相不锈钢和Inconel镍基合金。在钢件阀体表面堆焊Inconel625是其中一种经济可行的方式。但由于堆焊工艺会造成表面粗糙，所以这类工艺的加工难度比整体镍基合金更高。
　　这些阀门的内孔设计需要更加稳定的内孔车削设置。阀座的设计对刀具的长悬深和径向可达性也有很高的要求，而且容易导致振动。山特维克可乐满为这些零件专门开发了独特的解决方案。

( s+ D0 S" Q, {/ u2 B  `; t　　SL切削头
　　这些基于CoroTurn® SL系列的专用切削头的最小直径规格为16毫米，结构简单而轻巧,具有严丝合缝的锯齿锁接口。由于系统本身的刚性很好，能够保证在加工中既能实现良好的径向可达性，又能保证最小的切削振动。
　　可乐满Coromant Capto®
+ H4 C: k2 u$ l; A5 q( u5 \　　一个完整的解决方案需要具备稳定的机床接口，并能高效地快速换刀：可乐满Capto接柄的尺寸大小为C6。换句话说，这类刀具能与常见的标准化机床接口完全兼容。
4 B4 F( j& I, ?: J　　Silent Tools™ 减振刀具
　　这项应用需要一个专门为大型径向尺寸设计的椭圆形接柄。相比圆形镗杆，这种椭圆形横截面能减少重量并提高刀具的纵向强度和刚度。尽管该类工艺需要很大的悬伸，Silent Tools减振刀具依然能通过极低的重量和高效的减振实现可靠、稳定的加工。
　　阀体座槽
8 g4 `/ R/ J/ e7 B0 c　　阀座是阀体的关键特征，实际上阀门是紧紧贴合坐落在阀座上，因此，正确、无泄漏的组装对阀体来说至关重要。如果加工过程中无法满足严苛的公差要求，很可能会导致重新堆焊甚至报废。
　　镍基合金材料的低导热性能是该材料的优势，但这会提高加工过程中的切削力和切削温度，因此，需要选择正确的刀片材质和槽型，并采用专门的加工方法——“三次走刀法”,才能满足对表面光洁度、公差和刀具寿命的要求。
　　客户案例 —— 3次走刀法
  P3 W8 p: ~5 j) G6 H8 i% B　　阀座内孔车削
　　材料：堆焊镍基合金625
　　操作：背镗——粗加工和两次精加工
2 m9 b2 z, F' f1 M# |" T　　工具
　　切削头:CoroTurn SL背镗镗头,25毫米
　　镗杆: Silent Tools减振刀具、椭圆、减振
6 X9 ]* \" r0 W3 f$ I0 I1 X9 x　　刀柄:可乐满Capto C6
　　刀片: 粗加工刀片CCGX 09T308-AL、精加工刀片CCGX 09T304-A
　　切削参数
4 W9 A4 Z& E2 w- ]4 X& D　　切削速度 vc:
　　粗加工(第1次)- 21米/分钟 (70英尺/分钟)
(70英尺/分钟)
" K- P! w8 x/ D' Q4 A　　精加工(第2次)- 27米/分钟
(90英尺/分钟)
　　精加工(第3次)- 27 米/分钟
(90 英尺/分钟)
' V4 z# e# u5 y" s% i　　进给量：
. l" l' `, d8 t0 D) {　　粗加工(第1次)- 0.2毫米/每转
0.008英寸/每转)
　　精加工(第2次)- 0.06毫米/每转
(0.0025英寸/每转)
　　精加工(第3次)- 0.02毫米/每转
(0.0008 英寸/每转)
. e8 [  R9 O+ }; y. Z0 B  h　　切削深度：
　　粗加工(第1次)- 1.5毫米
　　精加工(第2次)- 0.1毫米 (0.004英寸)
, m7 \/ ^! I) B# N, J$ I　　精加工(第3次)- 0.1毫米 (0.004英寸)
　　表面粗糙度：
2 y7 W) j; j& e# }% e　　精加工(第2次)- < 22 cla (Ra 0.5)
6 M. C. N' n6 ]8 U　　精加工(第2次)- 9 cla (Ra = 0.2)
　　结论
1 c4 z# N3 W, ~　　生产效率提升350%。
　　投资回收周期只需两周(15个零件)
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