¿Por qué ocurren defectos de rosca en el roscado de accesorios para tuberías de acero sin costura y cuáles son las soluciones?

Primero, ¿cuáles son las causas de los defectos de rosca en los accesorios de tuberías de acero sin costura??

En el procesamiento de roscas de accesorios para tuberías de acero sin costura, los defectos de la rosca se refieren a defectos como astillas, rebabas, descamación de la superficie del diente y daños en la cresta/raíz del diente. Su formación está estrechamente relacionada con las características del material, el estado de la herramienta, los parámetros del proceso y los procedimientos operativos. En concreto, se pueden dividir en las siguientes cinco categorías:

1. Posibles problemas de rendimiento inherentes al propio material del accesorio de tubería de acero sin costura

(1) Dureza inadecuada del material: cuando la dureza del sustrato de la tubería de acero es demasiado alta, la resistencia al corte durante el procesamiento de la rosca es grande, lo que fácilmente conduce a un desgaste acelerado de la herramienta y al astillado del perfil de la rosca; cuando la dureza es demasiado baja, el material tiene una plasticidad excesiva, lo que provoca que la herramienta se pegue fácilmente durante el procesamiento y la superficie del diente de la rosca se rasga, formando rebabas y daños irregulares.

(2) Defectos internos de calidad del material: las tuberías de acero pueden tener problemas internos como inclusiones, segregación y porosidad. Durante el procesamiento de roscas, las áreas de inclusión, debido a la fuerza desigual, son propensas a desprenderse de los dientes bajo las fuerzas de corte; Las áreas de porosidad pueden desintegrarse directamente durante la formación del hilo, lo que resulta en dientes podridos.

(3) Mala condición de la superficie: las impurezas residuales como óxido, incrustaciones y aceite en la superficie procesada de la tubería de acero acelerarán el desgaste de la herramienta durante el procesamiento de la rosca y quedarán exprimidas en el espacio entre los dientes, lo que provocará rayones y daños en la superficie del diente, lo que indirectamente provocará dientes podridos.

2. Selección y condición de herramientas de procesamiento para accesorios de tuberías de acero sin costura.

(1) Selección de herramienta inadecuada: es posible que el material de la herramienta de corte de roscas no coincida con la tubería de acero; una dureza insuficiente de la herramienta puede provocar astillas durante el corte, lo que provocará daños en los dientes de la rosca; El ángulo inadecuado de los dientes de la herramienta y la precisión del paso pueden no cumplir con los requisitos y pueden no coincidir con los parámetros de rosca de la pieza de trabajo, lo que causa interferencia durante el procesamiento y daña el perfil del diente.

(2) Desgaste y daños de la herramienta: el uso prolongado de la herramienta provoca el embotamiento y el desgaste del filo, lo que impide un corte suave del material y, en cambio, provoca compresión y desgarro de la superficie de la rosca, lo que da como resultado perfiles de dientes ásperos y dañados. Defectos como astillas y grietas en el borde de la herramienta dejan marcas de daño directo en la rosca durante el mecanizado.

(3) Instalación inadecuada de la herramienta: si la línea central de la herramienta no coincide con la línea central de la pieza de trabajo durante la instalación, o si la herramienta no está sujeta de forma segura, la vibración durante el mecanizado provoca una profundidad de rosca desigual, astillamiento de los bordes y la formación de dientes dañados.

3. Configuración irrazonable de parámetros de procesamiento para accesorios de tuberías de acero sin costura

(1) Desviación de los parámetros de corte: una velocidad de corte excesiva conduce a una mayor fricción entre la herramienta y la pieza de trabajo, una mayor temperatura de corte y una mayor deformación térmica del material, lo que resulta en la rotura del perfil de la rosca debido a la compresión. Una velocidad de corte insuficiente da como resultado una baja eficiencia de procesamiento, material que se adhiere a la herramienta y desgarro de la superficie del diente. Una velocidad de avance excesiva hace que la cantidad de corte única supere la tolerancia de la herramienta, lo que fácilmente provoca la rotura de la herramienta y un corte excesivo del perfil de la rosca, lo que provoca grietas. Una velocidad de avance insuficiente requiere cortes múltiples, lo que aumenta el error acumulativo, reduce la precisión del perfil de la rosca y aumenta el riesgo de rotura.

(2) Defectos en los procesos de pretratamiento y formación de roscas: no aplanar o biselar la cara final de la tubería de acero antes del procesamiento de la rosca genera una fuerza desigual en la herramienta durante la entrada, lo que provoca grietas en el extremo inicial del perfil de la rosca. Una presión excesiva sobre la rueda de roscado durante el laminado del hilo hace que la deformación plástica del material exceda su límite, lo que resulta en la rotura del perfil del hilo debido a la compresión. Una presión insuficiente da como resultado una formación incompleta de la rosca y la superficie del diente es propensa a abollarse y romperse.

(3) Refrigeración y lubricación inadecuadas: no utilizar lubricante refrigerante durante el procesamiento, o seleccionar incorrectamente el lubricante, provoca temperaturas de corte excesivamente altas, material que se adhiere a la herramienta, desgaste acelerado de la herramienta y daños en el perfil de la rosca. Un caudal insuficiente o una posición de pulverización inadecuada del lubricante refrigerante no logran cubrir eficazmente el área de corte, lo que provoca una refrigeración y lubricación ineficaces.

4. Factores operativos y de equipo que afectan los accesorios para tuberías de acero sin costura.

(1) Operación incorrecta: la precisión insuficiente en el ajuste de la herramienta por parte de los operadores provoca una desviación en la posición inicial de la rosca, una profundidad de rosca inconsistente y una tensión desigual, lo que provoca daños en la rosca. Si no se limpian rápidamente las virutas durante el procesamiento, se acumulan virutas en las ranuras de la rosca, que luego son exprimidas por la herramienta, rayando y dañando el perfil de la rosca. La sujeción insegura de la pieza de trabajo provoca vibraciones y desplazamientos durante el procesamiento, lo que reduce la precisión de la rosca y daña el perfil de la rosca.

(2) Rendimiento deficiente del equipo: la mala estabilidad de la velocidad del husillo y la precisión insuficiente del sistema de alimentación de la máquina herramienta provocan fluctuaciones en la velocidad de corte y el avance, lo que da como resultado un paso de rosca y una precisión del perfil incontrolados, y una tendencia a defectos en la rosca; el desgaste del mandril y los accesorios de la máquina herramienta les impide sujetar firmemente la pieza de trabajo, lo que provoca que la pieza de trabajo se tambalee durante el procesamiento y provoca daños por vibración; el desgaste de los componentes de la transmisión, como los rieles guía y los tornillos de avance, reduce la precisión del movimiento, lo que provoca la desviación de la trayectoria de la herramienta y daña el perfil de la rosca.

5. Problemas de posicionamiento y sujeción de piezas de trabajo en accesorios de tuberías de acero sin costura

(1) Método de sujeción inadecuado: un área de contacto insuficiente entre la herramienta de sujeción y la pieza de trabajo, o una posición de sujeción irrazonable, provoca una tensión desigual en la pieza de trabajo, provocando deformación y provocando defectos en la rosca después del procesamiento; una fuerza de sujeción excesiva provoca una deformación plástica localizada de la pieza de trabajo, apretando la ranura de la rosca y formando daños irregulares; Una fuerza de sujeción insuficiente hace que la pieza de trabajo se afloje y vibre durante el procesamiento, lo que provoca defectos en la rosca.

(2) Precisión de posicionamiento insuficiente: la selección inadecuada de la referencia de posicionamiento de la pieza de trabajo o la precisión deficiente del dispositivo de posicionamiento provocan una desalineación entre la línea central de la pieza de trabajo y la línea central del husillo de la máquina herramienta, lo que resulta en un perfil de rosca inclinado, tensión desigual y grietas en los bordes durante el procesamiento.

En segundo lugar, ¿cuáles son las soluciones específicas para los defectos de rosca en accesorios de tuberías de acero sin costura?

Con base en el análisis de causas anterior, es necesario desarrollar soluciones desde cinco dimensiones: control de materiales, optimización de herramientas, ajuste de procesos, procedimientos operativos y mantenimiento de equipos, para garantizar un procesamiento de roscas estable y preciso y evitar roturas de roscas:

1. Controlar estrictamente la calidad del material y el estado de la superficie de los accesorios para tuberías de acero sin costura.

(1) Selección de materiales y pretratamiento de accesorios para tuberías de acero sin costura: seleccione tuberías de acero sin costura con la dureza adecuada de acuerdo con los requisitos de procesamiento de roscas. Tratar térmicamente los tubos de acero con dureza excesiva para reducirla; normalizar las tuberías de acero de baja dureza para aumentar su dureza y resistencia; Realice pruebas no destructivas en las tuberías de acero antes del procesamiento para eliminar piezas de trabajo no calificadas con defectos internos como inclusiones y porosidad.

(2) Limpieza de superficies de accesorios de tuberías de acero sin costura: elimine el óxido, las incrustaciones, el aceite y otras impurezas de la superficie de la tubería de acero mediante esmerilado mecánico, chorro de arena o limpieza química. Antes de roscar, aplane la cara del extremo del tubo de acero, elimine las rebabas y achaflane según sea necesario para facilitar un corte suave.

2. Optimización de herramientas de procesamiento para accesorios de tuberías de acero sin costura: selección, uso e instalación

(1) Selección racional de herramientas: seleccione las herramientas adecuadas según el material de la tubería de acero; asegúrese de que el ángulo de rosca, el paso y el grado de precisión de la herramienta sean consistentes con los parámetros de rosca de la pieza de trabajo.

(2) Mantenimiento y gestión mejorados de las herramientas: compruebe periódicamente el estado de las herramientas y reemplace rápidamente las herramientas desafiladas, desgastadas o desconchadas; esmerilar el filo de las herramientas nuevas antes de usarlas para asegurar un filo afilado; realice un tratamiento de prevención de oxidación al almacenar herramientas para evitar daños en los bordes; Establecer un ciclo de sustitución de herramientas en función del número de piezas que se procesan para evitar exceder la vida útil de la herramienta.

(3) Estandarizar la instalación de herramientas: al instalar herramientas, asegúrese de que la línea central de la herramienta coincida con la línea central de la pieza de trabajo, con un error controlado dentro de 0,02 mm; sujete las herramientas de forma segura para evitar que se aflojen o vibren durante el mecanizado; Calibre periódicamente la precisión de instalación de la herramienta y ajústela rápidamente si encuentra desviaciones.

3. Establecer científicamente los parámetros de procesamiento para accesorios de tuberías de acero sin costura

(1) Calibrar los parámetros de corte: determine los parámetros de corte razonables según el material de la tubería de acero, el tipo de herramienta y las especificaciones de la rosca: al mecanizar acero al carbono, la velocidad de corte es generalmente de 10 a 20 m/min y la velocidad de avance es de 0,1 a 0,3 mm/r; al mecanizar acero inoxidable, la velocidad de corte se reduce a 5-10 m/min y la velocidad de avance es de 0,05-0,2 mm/r; Al enrollar hilos, la velocidad de la rueda se controla a 300-500 r/min y la presión se ajusta de acuerdo con la plasticidad del material para garantizar una formación completa del hilo sin una extrusión excesiva.

(2) Optimice los procesos de pretratamiento y conformado: antes del mecanizado de roscas, la cara del extremo de la pieza de trabajo debe aplanarse y achaflanarse, con la profundidad del chaflán ≥ altura del perfil de la rosca; antes de enrollar el hilo, asegúrese de que la superficie de la rueda del hilo esté lisa y sin desgaste, ajuste el espaciado de la rueda del hilo y asegúrese de que el diámetro y el perfil del paso del hilo sean precisos; al girar roscas, adopte el método de 'avances múltiples, formación gradual' para reducir la cantidad de corte por pasada y evitar la sobrecarga y el astillamiento de la herramienta.

(3) Mejorar las medidas de refrigeración y lubricación: seleccione un agente refrigerante y lubricante adecuado según el material de la tubería de acero; asegúrese de que el agente refrigerante y lubricante esté limpio, libre de impurezas y tenga un flujo suficiente, con la posición de pulverización dirigida al área de corte para garantizar un enfriamiento y lubricación suficientes, reducir la temperatura de corte y reducir el pegado y el desgaste de la herramienta.

4. Estandarizar el proceso de operación de accesorios para tuberías de acero sin costura y mejorar las habilidades operativas

(1) Fortalecer la capacitación de los operadores: capacitar a los operadores para que dominen los métodos precisos de ajuste de herramientas para garantizar una posición inicial precisa de la rosca y una profundidad constante del perfil de la rosca; exigir a los operadores que limpien las virutas de manera oportuna durante el procesamiento para evitar la acumulación de virutas y daños a la rosca; estandarice el proceso de sujeción de la pieza de trabajo para garantizar una sujeción firme y una distribución uniforme de la fuerza.

(2) Desarrollar procedimientos operativos estandarizados: compilar tarjetas de proceso de procesamiento de roscas, definiendo claramente información clave como la selección de herramientas, parámetros de corte, requisitos de refrigeración y lubricación y métodos de sujeción. Los operadores deben seguir estrictamente las tarjetas de proceso. Establezca un mecanismo de inspección de operaciones, verificando periódicamente la precisión del ajuste de herramientas y la calidad de sujeción de los operadores, y corrigiendo rápidamente cualquier operación no estándar.

5. Fortalecer el mantenimiento de equipos y la calibración de precisión de accesorios de tuberías de acero sin costura.

(1) Mantener periódicamente el equipo de procesamiento: verificar periódicamente la estabilidad de la velocidad del husillo de la máquina herramienta y la precisión del sistema de alimentación; calibrar el paralelismo y perpendicularidad del husillo y los carriles guía; limpie y lubrique periódicamente los mandriles y accesorios de la máquina herramienta, reemplace las mordazas desgastadas y los componentes de posicionamiento para garantizar una sujeción segura de la pieza de trabajo y un posicionamiento preciso; Verifique el desgaste de los componentes de transmisión de la máquina herramienta y ajústelos o reemplácelos rápidamente para garantizar la precisión del movimiento del equipo.

(2) Prueba y calibración de precisión del equipo: utilice regularmente indicadores de cuadrante, micrómetros y otras herramientas para probar la precisión de posicionamiento y la precisión de repetibilidad de la máquina herramienta para garantizar que el error esté dentro del rango permitido; para equipos especializados, como máquinas laminadoras de roscas y máquinas roscadoras, calibre periódicamente la precisión de la instalación y la trayectoria de movimiento de las ruedas laminadoras de roscas y los machos de roscar para evitar daños a la rosca debido a problemas de precisión del equipo.

6. Fortalecer la inspección de calidad y la gestión de circuito cerrado de accesorios de tuberías de acero sin costura

(1) Inspección del proceso: durante el procesamiento, utilice medidores de anillo de rosca y medidores de tapón para verificar la precisión de la rosca en tiempo real, observar la condición de la superficie de las roscas y detener rápidamente la máquina para ajustar los parámetros del proceso, reemplazar herramientas o ajustar los métodos de sujeción si se encuentran defectos como caries. Se realiza una inspección por muestreo de las dimensiones clave de las roscas para garantizar el cumplimiento de los requisitos de diseño.

(2) Gestión de circuito cerrado: analice las causas de las caries en los accesorios de tuberías, registre información como el lote de material, el tipo de herramienta, los parámetros del proceso y los operadores, y establezca un libro de registro de defectos. Para problemas recurrentes de caries, optimice los planes de proceso, actualice los procedimientos operativos y forme un mecanismo de retroalimentación de calidad para mejorar continuamente la calidad del procesamiento.