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。
( l9 p6 q8 S% o" q$ _5 V1 G% f7 D　　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。
6 {" ?: n3 {; x　　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。

" d; {7 L0 y! Y* u; s　　SL切削头
( [6 P# @# c( t; H; @5 o$ J5 F　　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。
9 x M _7 f) P: w9 B　　可乐满Coromant Capto®
( n+ P/ H& t6 T, J3 Z8 I7 I+ ^　　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。
; M9 b" F; d; W; l3 U/ G5 O　　Silent Tools? 减振刀具
! j: i& V9 q8 S7 g' 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。
6 q3 D; C5 y. q Z　　阀体座槽
' N" P/ s8 u9 o3 M' 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。
　　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
9 `, ~; H4 o' T/ i: l d( d- F　　材料：堆焊镍基合金625
g( E; W3 ~- i( q9 S! z　　操作：背镗——粗加工和两次精加工
　　工具
　　切削头:CoroTurn SL背镗镗头,25毫米
. K# H% ^" I% X　　镗杆: Silent Tools减振刀具、椭圆、减振
8 G% Z% P1 e' x0 r! J$ M6 U　　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
% d/ ~! c1 G' j! q6 k1 B　　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)
　　精加工(第2次)- 27米/分钟?(90英尺/分钟)
5 Z$ \0 E1 R6 W, S- R! E　　精加工(第3次)- 27 米/分钟?(90 英尺/分钟)
　　进给量：
　　粗加工(第1次)- 0.2毫米/每转?0.008英寸/每转)
: S3 k/ n" E/ l: z9 V X　　精加工(第2次)- 0.06毫米/每转?(0.0025英寸/每转)
1 b( W% d# \9 O' @% q　　精加工(第3次)- 0.02毫米/每转?(0.0008 英寸/每转)
　　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)
' _* ~ e6 M4 }% u# z( `　　精加工(第3次)- 0.1毫米 (0.004英寸)
, s* d `( a/ r3 t( _: _　　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)