JPH05277829A - 鋼管のねじ切り装置 - Google Patents
鋼管のねじ切り装置Info
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- JPH05277829A JPH05277829A JP7193092A JP7193092A JPH05277829A JP H05277829 A JPH05277829 A JP H05277829A JP 7193092 A JP7193092 A JP 7193092A JP 7193092 A JP7193092 A JP 7193092A JP H05277829 A JPH05277829 A JP H05277829A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 特殊ねじの平行部の肉厚を厚く切削するねじ
切り装置を提供する。 【構成】 ダイヘッド２に取付けられたチェーザ４を保
持するツールブロック５を回転させながら鋼管６の端部
にねじを切削する際に、２山の切削歯で構成されるチェ
ーザ４Ａを有する４セットのツールブロック５をダイヘ
ッド２の軸回りに対称的に配置することにより、平行部
の肉厚を厚くすることができる。
切り装置を提供する。 【構成】 ダイヘッド２に取付けられたチェーザ４を保
持するツールブロック５を回転させながら鋼管６の端部
にねじを切削する際に、２山の切削歯で構成されるチェ
ーザ４Ａを有する４セットのツールブロック５をダイヘ
ッド２の軸回りに対称的に配置することにより、平行部
の肉厚を厚くすることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼管のねじ切り装置に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】油井管などに用いられる鋼管は、精整ラ
インにおいて両端を切断機で切断された後、端部にねじ
を切っているが、このねじは連続管との接続が確実強固
であるのはもちろん、シールが完全に行わなければなら
ないので、きわめて高精度であることが要求されてい
る。
インにおいて両端を切断機で切断された後、端部にねじ
を切っているが、このねじは連続管との接続が確実強固
であるのはもちろん、シールが完全に行わなければなら
ないので、きわめて高精度であることが要求されてい
る。
【０００３】この種のねじ切り装置としては、図２(a)
，(b) に示すように、スピンドル１によって駆動され
るダイヘッド２に、中心方向に摺動自在とされるマスタ
スライド３をたとえば４個の複数個取付け、そのマスタ
スライド３の長さ方向に設けた溝に、チェーザ４が装着
されたツールブロック５を両者ほぼ同一平面になるよう
に嵌合して固定し、ダイヘッド２を回転させながら前進
させて、チャックでクランプされた鋼管６の端部にねじ
を切削するようにしたものが実用されている。なお、７
はインナサポート、８は切り屑である。
，(b) に示すように、スピンドル１によって駆動され
るダイヘッド２に、中心方向に摺動自在とされるマスタ
スライド３をたとえば４個の複数個取付け、そのマスタ
スライド３の長さ方向に設けた溝に、チェーザ４が装着
されたツールブロック５を両者ほぼ同一平面になるよう
に嵌合して固定し、ダイヘッド２を回転させながら前進
させて、チャックでクランプされた鋼管６の端部にねじ
を切削するようにしたものが実用されている。なお、７
はインナサポート、８は切り屑である。
【０００４】ここで、このようなねじ切り装置を用い
て、先端にメタル対メタルシール部などの特殊ねじ継手
を有する油井管のねじ切りを行う場合について説明する
と、図３に示すように、鋼管６の雄ねじ部９とカップリ
ング10の雌ねじ部11とが螺合されたのち、鋼管６の先端
部６ａとカップリング10のトルクショルダ10ａとの間の
金属接触によってシールされる。
て、先端にメタル対メタルシール部などの特殊ねじ継手
を有する油井管のねじ切りを行う場合について説明する
と、図３に示すように、鋼管６の雄ねじ部９とカップリ
ング10の雌ねじ部11とが螺合されたのち、鋼管６の先端
部６ａとカップリング10のトルクショルダ10ａとの間の
金属接触によってシールされる。
【０００５】したがって、特殊ねじ継手の締付け作業に
おいては、鋼管先端部６ａとカップリング10のトルクシ
ョルダ部10ａがシール部12で接触を開始した後、耐リー
ク性を確保するのに必要な面圧がこの接触部に生じるま
で締付け作業を続ける必要がある。このような特殊ねじ
継手は、通常、図４に拡大して示すように、シール部12
と平行部13さらにテーパねじ部14で構成され、それぞれ
異なった切削具を用いて、すなわち、シール部12および
平行部13はシール切削用ツールにより、またテーパねじ
部13はチェーザ４によって切削されるのであるが、先端
部６ａのシール力を確保するための必要なエネルギーを
蓄えるためには、平行部13の肉厚ｔをある一定値以上に
することが必須要件とされる。
おいては、鋼管先端部６ａとカップリング10のトルクシ
ョルダ部10ａがシール部12で接触を開始した後、耐リー
ク性を確保するのに必要な面圧がこの接触部に生じるま
で締付け作業を続ける必要がある。このような特殊ねじ
継手は、通常、図４に拡大して示すように、シール部12
と平行部13さらにテーパねじ部14で構成され、それぞれ
異なった切削具を用いて、すなわち、シール部12および
平行部13はシール切削用ツールにより、またテーパねじ
部13はチェーザ４によって切削されるのであるが、先端
部６ａのシール力を確保するための必要なエネルギーを
蓄えるためには、平行部13の肉厚ｔをある一定値以上に
することが必須要件とされる。
【０００６】ところで、小径・薄肉サイズの油井管の場
合は、もともと原管の肉厚が薄いから、当然のことなが
ら平行部13の肉厚ｔも小さくなり、必要な値を確保する
ことが困難な場合が多いのである。ここで、鋼管６の平
行部13での外径をDpとしその内径をDiとすると、肉厚ｔ
は（Dp−Di）／２として表すことができるから、この肉
厚ｔを大きくするには、平行部13の外径Dpを大きくす
る、または平行部13の内径Diを小さくすることなどが
考えられる。
合は、もともと原管の肉厚が薄いから、当然のことなが
ら平行部13の肉厚ｔも小さくなり、必要な値を確保する
ことが困難な場合が多いのである。ここで、鋼管６の平
行部13での外径をDpとしその内径をDiとすると、肉厚ｔ
は（Dp−Di）／２として表すことができるから、この肉
厚ｔを大きくするには、平行部13の外径Dpを大きくす
る、または平行部13の内径Diを小さくすることなどが
考えられる。
【０００７】まず、後者のの場合を実施しようとする
と、管端のみ縮管するいわゆるスウェージ加工がある
が、これは付加的工程であってコスト増につながって好
ましくない。一方、前者のの外径Dpを大きくする場合
について前出図４によって説明すると、ねじ部の平行部
13の外径Dpをテーパねじ部14のねじ９の開始点Ｓの径Ds
と加工時のツール干渉および切削ばらつきより求まるΔ
Dsを用いて、 Dp＝Ds−２Δｔ として表すことができる。そこで、ツール干渉の大きさ
について検討すると、図５に示すように、チェーザ４の
切り始めの１山目のポイントＰを前出図４の開始点Ｓに
合わせたとき、径で２δだけ干渉することがわかる。こ
のδの大きさについて本発明者らが実験したところによ
ると、チェーザ４の山数を３山としたツール回転型ねじ
切り装置を用いて、８山／インチで径テーパが１／16の
ねじを切削した結果はδ＝0.198 mmであって、その干渉
が大きいことがわかる。
と、管端のみ縮管するいわゆるスウェージ加工がある
が、これは付加的工程であってコスト増につながって好
ましくない。一方、前者のの外径Dpを大きくする場合
について前出図４によって説明すると、ねじ部の平行部
13の外径Dpをテーパねじ部14のねじ９の開始点Ｓの径Ds
と加工時のツール干渉および切削ばらつきより求まるΔ
Dsを用いて、 Dp＝Ds−２Δｔ として表すことができる。そこで、ツール干渉の大きさ
について検討すると、図５に示すように、チェーザ４の
切り始めの１山目のポイントＰを前出図４の開始点Ｓに
合わせたとき、径で２δだけ干渉することがわかる。こ
のδの大きさについて本発明者らが実験したところによ
ると、チェーザ４の山数を３山としたツール回転型ねじ
切り装置を用いて、８山／インチで径テーパが１／16の
ねじを切削した結果はδ＝0.198 mmであって、その干渉
が大きいことがわかる。
【０００８】すなわち、これは、平行部13の肉厚ｔを所
定値に確保するためには、チェーザ４のねじ山数は小さ
い方がよいことを示す。ところが、チェーザ４の寿命を
確保するという観点からは、チェーザ４の総ねじ山数す
なわち（チェーザねじ山数）×（ツールブロックセット
数）を多くすることが必要がある。また一方、チェーザ
総ねじ山数を増加するためにツールブロックセット数を
多くすると切り粉の排出性が悪くなり、切り粉除去に伴
うねじ切り装置の稼働率を低下するなどの問題が生じ
る。
定値に確保するためには、チェーザ４のねじ山数は小さ
い方がよいことを示す。ところが、チェーザ４の寿命を
確保するという観点からは、チェーザ４の総ねじ山数す
なわち（チェーザねじ山数）×（ツールブロックセット
数）を多くすることが必要がある。また一方、チェーザ
総ねじ山数を増加するためにツールブロックセット数を
多くすると切り粉の排出性が悪くなり、切り粉除去に伴
うねじ切り装置の稼働率を低下するなどの問題が生じ
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来技術の有する課題を解決すべくしてなされたもの
であって、たとえ小径・薄肉サイズの油井管の場合であ
っても、ねじ部先端の平行部の肉厚を厚くし得る鋼管の
ねじ切り装置を提供することを目的とする。
な従来技術の有する課題を解決すべくしてなされたもの
であって、たとえ小径・薄肉サイズの油井管の場合であ
っても、ねじ部先端の平行部の肉厚を厚くし得る鋼管の
ねじ切り装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、ダイヘッドに
取付けられたチェーザを保持するツールブロックを回転
させながら鋼管の端部にねじを切削する装置において、
前記チェーザを２山の切削歯で構成するとともに、前記
ツールブロックを前記ダイヘッドの回りに４セットを対
称的に配置することを特徴とする鋼管のねじ切り装置で
ある。
取付けられたチェーザを保持するツールブロックを回転
させながら鋼管の端部にねじを切削する装置において、
前記チェーザを２山の切削歯で構成するとともに、前記
ツールブロックを前記ダイヘッドの回りに４セットを対
称的に配置することを特徴とする鋼管のねじ切り装置で
ある。
【００１１】
【作 用】本発明者らは、上記のような課題を解決すべ
く、鋭意実験・検討を重ねた結果、以下のような知見を
得て、本発明を完成させるに至ったものである。 チェーザ総ねじ山数とチェーザ寿命との関係；ま
ず、図６は、外径；114.3mm サイズ、13％Cr鋼油井管に
特殊ねじを切ったときのチェーザの総ねじ山数とチェー
ザ寿命との関係を示したものであり、図中△印は超硬チ
ェーザの場合であり、○印は超硬チェーザにＰＶＤまた
はＣＶＤコーティングを施したものである。いずれも、
６山では寿命が短いが、８山になると急激に寿命が向上
し、それ以上山数を増加しても大きな変化がないことが
わかる。このことから、総ねじ山数としては８山以上と
れるように工具設計をすることが重要である。 チェーザ１個のねじ山数とツールブロックセット数
との関係；チェーザの総ねじ山数を８山以上としたとき
の実施可能なチェーザ１個のねじ山数とツールブロック
セット数との組み合わせの関係を表１に示す。
く、鋭意実験・検討を重ねた結果、以下のような知見を
得て、本発明を完成させるに至ったものである。 チェーザ総ねじ山数とチェーザ寿命との関係；ま
ず、図６は、外径；114.3mm サイズ、13％Cr鋼油井管に
特殊ねじを切ったときのチェーザの総ねじ山数とチェー
ザ寿命との関係を示したものであり、図中△印は超硬チ
ェーザの場合であり、○印は超硬チェーザにＰＶＤまた
はＣＶＤコーティングを施したものである。いずれも、
６山では寿命が短いが、８山になると急激に寿命が向上
し、それ以上山数を増加しても大きな変化がないことが
わかる。このことから、総ねじ山数としては８山以上と
れるように工具設計をすることが重要である。 チェーザ１個のねじ山数とツールブロックセット数
との関係；チェーザの総ねじ山数を８山以上としたとき
の実施可能なチェーザ１個のねじ山数とツールブロック
セット数との組み合わせの関係を表１に示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】 ツールブロックセット数と切り粉の排
出性およびねじ真円度との関係；従来から、ツールブロ
ックのセット数はねじ切削性のうち、主に切り粉の排出
性あるいはねじ真円度と密接な関係があることが知られ
ている。図７にそれらの関係を示した。ここで、切り粉
の排出性については、切り粉の排出作業に要したダウン
タイムを指数化して用いた。
出性およびねじ真円度との関係；従来から、ツールブロ
ックのセット数はねじ切削性のうち、主に切り粉の排出
性あるいはねじ真円度と密接な関係があることが知られ
ている。図７にそれらの関係を示した。ここで、切り粉
の排出性については、切り粉の排出作業に要したダウン
タイムを指数化して用いた。
【００１４】通常、ツールブロックのセット数が増加す
ると、切り粉の排出移動できるすき間が減少するため排
出性が悪化し、その都度切り粉を人手で排出せねばなら
ないからダウンタイムが増加することになるが、その傾
向はツールブロックセット数が６セットを越えると著し
くなることがわかる。しかし、そのツールブロックセッ
ト数を２セットにするとねじ真円度が悪化することがわ
かるから、排出性のよいツールブロックセット数として
は３セットまたは４セットが好ましいことがわかる。
ると、切り粉の排出移動できるすき間が減少するため排
出性が悪化し、その都度切り粉を人手で排出せねばなら
ないからダウンタイムが増加することになるが、その傾
向はツールブロックセット数が６セットを越えると著し
くなることがわかる。しかし、そのツールブロックセッ
ト数を２セットにするとねじ真円度が悪化することがわ
かるから、排出性のよいツールブロックセット数として
は３セットまたは４セットが好ましいことがわかる。
【００１５】上記の実験・検討結果から明らかなよう
に、チェーザの寿命、切り粉の排出性，ねじ真円度を良
好に保持しつつ平行部の厚さｔを大きくするには、チェ
ーザの切削歯を２山とし、ツールブロックを４セットと
したねじ切り装置を用いることが有効であることがわか
る。
に、チェーザの寿命、切り粉の排出性，ねじ真円度を良
好に保持しつつ平行部の厚さｔを大きくするには、チェ
ーザの切削歯を２山とし、ツールブロックを４セットと
したねじ切り装置を用いることが有効であることがわか
る。
【００１６】
【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。
図１(a) に示すようにチェーザブロック５が４セットさ
れ、このツールブロック５に図１(b) に示すようにその
切削歯の数が２山とされるチェーザ４Ａを取付けた本発
明のねじ切り装置を用いて、外径が114.3mm サイズの13
％Cr鋼油井管に８山／インチで径テーパが１／16の特殊
ねじを切削した。その結果、ツール干渉δを0.099mm に
抑えることができ、従来の３山チェーザ×３ツールブロ
ックの組み合わせのねじ切り装置の場合に比較して約0.
1 mmも厚いねじ平行部寸法を得ることができた。
図１(a) に示すようにチェーザブロック５が４セットさ
れ、このツールブロック５に図１(b) に示すようにその
切削歯の数が２山とされるチェーザ４Ａを取付けた本発
明のねじ切り装置を用いて、外径が114.3mm サイズの13
％Cr鋼油井管に８山／インチで径テーパが１／16の特殊
ねじを切削した。その結果、ツール干渉δを0.099mm に
抑えることができ、従来の３山チェーザ×３ツールブロ
ックの組み合わせのねじ切り装置の場合に比較して約0.
1 mmも厚いねじ平行部寸法を得ることができた。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、２
山の切削歯を有するチェーザを４ツールブロック用いる
ようにしたので、薄肉鋼管のねじ平行部の厚さを厚く切
削加工をすることができる。これによってねじ継手の強
度を高めることができるから、管端スウェージ加工など
を省略することができ、コストの低減などに寄与する。
山の切削歯を有するチェーザを４ツールブロック用いる
ようにしたので、薄肉鋼管のねじ平行部の厚さを厚く切
削加工をすることができる。これによってねじ継手の強
度を高めることができるから、管端スウェージ加工など
を省略することができ、コストの低減などに寄与する。
【図１】(a) は本発明に係るねじ切り装置の正面図、
(b) は本発明に用いられるチェーザの側面図である。
(b) は本発明に用いられるチェーザの側面図である。
【図２】従来のねじ切り装置の構成を示す(a) 側断面
図、(b) 正面図である。
図、(b) 正面図である。
【図３】特殊ねじ継手を説明する部分側断面図である。
【図４】特殊ねじの構成を示す側断面図である。
【図５】チェーザの切削歯の側面図である。
【図６】チェーザ総ねじ山数とチェーザ寿命の関係を示
す特性図である。
す特性図である。
【図７】ツールブロックセット数とねじ真円度指数およ
びダウンタイム指数の関係を示す特性図である。
びダウンタイム指数の関係を示す特性図である。
１ スピンドル ２ ダイヘッド ３ マスタスライド ４Ａ チェーザ ５ ツールブロック ６ 鋼管 ６ａ 鋼管先端部 ９ 雄ねじ部 10 カップリング 10ａ トルクショルダ部 11 雌ねじ部 12 シール部 13 平行部 14 テーパねじ部
Claims (1)
- 【請求項１】 ダイヘッドに取付けられたチェーザを
保持するツールブロックを回転させながら鋼管の端部に
ねじを切削する装置において、前記チェーザを２山の切
削歯で構成するとともに、前記ツールブロックを前記ダ
イヘッドの回りに４セットを対称的に配置することを特
徴とする鋼管のねじ切り装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4071930A JP2566094B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 小径・薄肉サイズの油井用鋼管のねじ切り装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4071930A JP2566094B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 小径・薄肉サイズの油井用鋼管のねじ切り装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05277829A true JPH05277829A (ja) | 1993-10-26 |
| JP2566094B2 JP2566094B2 (ja) | 1996-12-25 |
Family
ID=13474733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4071930A Expired - Fee Related JP2566094B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 小径・薄肉サイズの油井用鋼管のねじ切り装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2566094B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000006937A1 (fr) * | 1998-07-31 | 2000-02-10 | Kawasaki Steel Corporation | Joint a vis pour canalisation de puits de petrole et procede et appareil de vissage pour ce dernier |
| CN105414684A (zh) * | 2015-12-12 | 2016-03-23 | 王泽宇 | 金属衬塑管材的金属表皮切削方法 |
| WO2019132349A1 (ko) * | 2017-12-26 | 2019-07-04 | 주식회사 포스코 | 나사 가공용 인서트 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6377607A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-07 | ハルコフスキ フイリアル ゴロフノゴ スペツイアルノゴ プロイズヴオドストヴエンノゴ コンストルクトルスコ−テクノロジチエスコゴ ビユ−ロ ポ ラツイオナルノム プリメネニユレジスチェゴ インストルメンタ | 雄ねじ切り用工具 |
| JPH04212040A (ja) * | 1991-03-29 | 1992-08-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | チェザー性能の評価試験方法及び評価試験用ダミーチェザー |
-
1992
- 1992-03-30 JP JP4071930A patent/JP2566094B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6377607A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-07 | ハルコフスキ フイリアル ゴロフノゴ スペツイアルノゴ プロイズヴオドストヴエンノゴ コンストルクトルスコ−テクノロジチエスコゴ ビユ−ロ ポ ラツイオナルノム プリメネニユレジスチェゴ インストルメンタ | 雄ねじ切り用工具 |
| JPH04212040A (ja) * | 1991-03-29 | 1992-08-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | チェザー性能の評価試験方法及び評価試験用ダミーチェザー |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000006937A1 (fr) * | 1998-07-31 | 2000-02-10 | Kawasaki Steel Corporation | Joint a vis pour canalisation de puits de petrole et procede et appareil de vissage pour ce dernier |
| US6454315B1 (en) | 1998-07-31 | 2002-09-24 | Kawasaki Steel Corporation | Oil well pipe screw joint, and threading method and apparatus therefor |
| CN105414684A (zh) * | 2015-12-12 | 2016-03-23 | 王泽宇 | 金属衬塑管材的金属表皮切削方法 |
| WO2019132349A1 (ko) * | 2017-12-26 | 2019-07-04 | 주식회사 포스코 | 나사 가공용 인서트 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2566094B2 (ja) | 1996-12-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |