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。
　　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。
; |7 i/ H& W  m3 y9 H. E　　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。

　　SL切削头
0 L5 V* I- i" x* l( G8 c7 Z　　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®
5 I5 n" E; R5 H1 _' N: ]　　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。
/ ]+ k+ b8 M! C/ N# ^+ F　　Silent Tools™ 减振刀具
/ d/ o0 w# G7 a+ S　　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。
1 i! R4 y; ], L# t% @　　阀体座槽
$ S2 \& c0 D6 U( E9 k　　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。
. c' |4 Q( k& w- T4 S　　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
　　阀座内孔车削
　　材料：堆焊镍基合金625
! u7 R9 @% [3 ?  y5 s　　操作：背镗——粗加工和两次精加工
4 C: u6 }5 x) M! U　　工具
　　切削头:CoroTurn SL背镗镗头,25毫米
- Y  Q! f" W% r- `; X6 I  P4 _　　镗杆: Silent Tools减振刀具、椭圆、减振
1 R: U% \% C- t. o+ b3 u; i　　刀柄:可乐满Capto C6
/ g3 X) ^% v0 h( Q& n' G) @　　刀片: 粗加工刀片CCGX 09T308-AL、精加工刀片CCGX 09T304-A
" j% p6 S0 `" i1 K4 o" [) `　　切削参数
" S. E0 R/ V+ A+ v4 _4 I6 S　　切削速度 vc:
# o6 ]+ [! ~4 `4 T4 t- X3 t( d　　粗加工(第1次)- 21米/分钟 (70英尺/分钟)
(70英尺/分钟)
+ ^5 n5 i5 @, y4 }% ^; V& R2 m8 C　　精加工(第2次)- 27米/分钟
(90英尺/分钟)
9 N0 I8 D) T! u/ J! ?# x　　精加工(第3次)- 27 米/分钟
(90 英尺/分钟)
) u4 K/ ?2 D$ P8 C　　进给量：
& ~9 U9 e' W$ c　　粗加工(第1次)- 0.2毫米/每转
0.008英寸/每转)
  w! v! H* A1 J7 T5 H　　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)
2 B$ v0 z3 K6 W" t* T　　切削深度：
+ p9 w, L) ]4 x% t1 |/ y　　粗加工(第1次)- 1.5毫米
9 T  l+ ^6 b( P8 D3 \2 S8 M  g  G　　精加工(第2次)- 0.1毫米 (0.004英寸)
　　精加工(第3次)- 0.1毫米 (0.004英寸)
$ v* W' G# H0 I2 u8 x9 ?　　表面粗糙度：
　　精加工(第2次)- < 22 cla (Ra 0.5)
　　精加工(第2次)- 9 cla (Ra = 0.2)
　　结论
　　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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