JPH0919827A - 鋼管のねじ切り方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋼管にテーパーねじを精度よく、かつ能率よ
く加工する。 【構成】 面取り機に鋼管を送り込み、この面取り機に
より鋼管の端面にシール部粗加工、端部内面に内面取り
加工およびテーパー外削加工を施し、次いで、この鋼管
をねじ切り機に送り込み、鋼管のシール粗加工部をこの
ねじ切り機の芯出し装置で芯出しした後、鋼管をチャッ
クで掴んで、ねじ切り機における鋼管の芯と面取り機に
おける鋼管の芯とを一致させ、次いで、ねじ切り機によ
り、鋼管端面に精密端面加工、テーパー外削加工部の端
部にシール加工およびこのシール加工に引き続づいてテ
ーパーねじ切り加工を施す鋼管のねじ切り方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、油井管等の管端
に、高精度なねじを形成するための方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】油井管の管端に形成されるねじは、継手
による管相互の接続が確実で、かつ接続部が完全にシー
ルされることが必要である。図２は、このような油井管
の継手部を示す説明図であり、図２（ａ）は継手部を含
んだ管長手方向断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ部
拡大図、図２（ｃ）は図２（ａ）のＢ部拡大図である。
鋼管２１および２２を接続する場合には、鋼管２１およ
び２２のお互いに対面する管端部に設けたテーパー雄ね
じ２３および２４に螺合するテーパー雌ねじ２５および
２６を内面に設けたリング状継手２７を使用する。

【０００３】リング状継手２７内面のテーパー雌ねじ２
５および２６の間には、これらテーパー雌ねじ２５およ
び２６よりも内面側に出っ張った突出部２８が設けてあ
り、この突出部２８の両側面２８ａおよび２８ｂが、リ
ング状継手２７で鋼管２１と鋼管２２を接続したとき
に、それぞれ鋼管２１および２２の管端面２１ａおよび
２２ａに接触して、管内の原油等が洩れないようにシー
ルするようになっている。なお、鋼管２１の管端面２１
ａおよび鋼管２２の管端面２２ａから管外面側に引き続
く部分および管内面側に引き続く部分には、それぞれ球
面部２１ｂおよび２２ｂ、テーパー部２１ｃおよび２２
ｃが設けてあり、管端面２１ａおよび２２ａと相まって
シールをより強固なものにしている。

【０００４】上述したように、リング状継手２７によっ
て接続された鋼管２１および２２のシール部を形成する
管端面２１ａ、２２ａ、球面部２１ｂ、２２ｂおよびテ
ーパー部２１ｃ、２２ｃは、シール効果を高めるため、
テーパー雌ねじ２５および２６と相まって精密な加工が
要求される。一般に、このような精密なシール部を有す
る特殊ねじは、プレミアム・ジョイントと呼ばれてい
る。

【０００５】上述したシール部を有する特殊ねじを鋼管
端部に形成する従来の技術としては、特開平５−１９２
８１８号公報に開示された方法がある。この技術に係わ
る鋼管のねじ切り方法は、固定された鋼管の中心軸の回
りに工具が回転するように構成された面取り機に鋼管を
送り込み、この面取り機により前記鋼管の端面に予備面
取り加工、前記鋼管の端部内面に内面取り加工部を形成
するための内面取り加工および前記鋼管の端部外面に少
なくとも所定の長さにわたる水平外削部を形成するため
の外削加工を施し、次いで、前記鋼管を固定された鋼管
の中心軸の回りに工具が回転するように構成されたねじ
切り機に送り込み、前記ねじ切り機で前記鋼管の水平外
削加工部をチャックすることにより、前記ねじ切り機に
おける前記鋼管の芯と前記面取り機における前記鋼管の
芯とを一致させ、次いで、前記ねじ切り機により、前記
鋼管端面に精密端面加工、前記水平外削加工部の端部に
対するシール加工およびこのシール加工に引き続づいて
ねじ切り加工を施すものである。

【０００６】上述した従来のねじ切り方法を図３（ａ）
〜（ｅ）により説明すると、次のとおりである。すなわ
ち、図３（ａ）に示すように、鋼管２１を、固定された
鋼管の中心軸の回りに工具が回転するように構成された
面取り機に送り込む。面取り機では、刃物台上に、端面
加工チップ３１、内面取り加工チップ３２、傾斜面外削
加工チップ３３および水平面外削加工チップ３４が所定
の位置に固定されている。そして、刃物台は回転しなが
ら軸方向に移動し、端面加工チップ３１による端面取り
加工によって、鋼管２１の端面に対して、予備面取り加
工部３５が形成され、内面取り加工チップ３２による内
面取り加工によって、鋼管２１の端部内面に内面取り部
３６が形成され、傾斜面外削加工チップ３３および水平
面外削加工チップ３４によって、鋼管２１の端部外面
に、予備傾斜外削部３７ａとこれに続く水平外削部３７
ｂとからなる外削部３７が形成される。

【０００７】次いで、上述した面取り機によって予備面
取り加工、内面取り加工および外削加工が施された鋼管
２１を、固定された鋼管の中心軸の回りに工具が回転す
るように構成されたねじ切り機に送り込む。そして、図
３（ｂ）に示すように、ねじ切り機の芯出しチャック３
８により、水平外削部３７ｂをチャックする。このよう
にチャックするので、ねじ切り機における鋼管２１の芯
と、面取り機における鋼管２１の芯とは一致することに
なる。

【０００８】ねじ切り機は、図３（ｃ）に示すように、
回転する切削工具として、シール加工チップ３９、外削
加工チップ４０およびチェザー４１を有している。そし
て、芯出しチャック３８を開放した後、シール加工チッ
プ３９によって、鋼管２１端面の予備面取り加工部３５
に対する精密加工が施される。

【０００９】次いで、図３（ｄ）に示すように、予備傾
斜外削部３７ａに対する精密なシール加工および傾斜外
削加工が施される。このような加工をとおして、鋼管２
１にシールのための端面２１ａ、球面部２１ｂが形成さ
れる。 次いで、図３（ｅ）に示すように、外削加工チ
ップ４０によってねじ部余肉が除去された後、チェザー
４１によりねじ切り加工がほぼ同時に施され、鋼管２１
の端部外面に精密なテーパー雄ねじ２５が形成される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た特開平５−１９２８１８号公報に開示された鋼管のね
じ切り方法には、次のような問題点があった。すなわ
ち、面取り機における鋼管の芯とねじ切り機における鋼
管の芯とを一致させることができるので、鋼管に対し精
密なシール加工およびねじ切り加工を施すことができる
という利点はあるが、面取り機で水平外削加工した水平
外削部に、チェザーでテーパーねじを加工することにな
るので、ねじ切り時には、管端部に近い部分ほど余肉が
ついていることになる。そして、チェザーの切削負荷が
大きくなるので、外削加工チップを取り除けないことも
あって、チェザーとシール加工チップ間の距離が増え、
鋼管のオーバーハング量が大きくなり過ぎ、小径サイズ
を加工する際に、ビビリが発生するという問題点があ
る。

【００１１】この発明は、従来技術の上述のような問題
点を解消するためになされたものであり、精密なシール
加工およびねじ切り加工ができると同時に、ねじ切り加
工能率も向上する鋼管のねじ切り方法を提供することを
目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明に係る鋼管のね
じ切り方法は、固定された鋼管の中心軸の回りに工具が
回転するように構成された面取り機に鋼管を送り込み、
この面取り機により前記鋼管の端面にシール部粗加工、
端部内面に内面取り加工および長手方向端部から中央に
向かう所定の長さにわたって外径が拡大するテーパー外
削加工を施し、次いで、この鋼管を固定された鋼管の中
心軸の回りに工具が回転するように構成されたねじ切り
機に送り込み、前記面取り機で加工した鋼管の前記シー
ル部粗加工部を、ねじ切り機の芯だし装置で芯だしの
後、鋼管をチャックで掴んで、前記ねじ切り機における
前記鋼管の芯と前記面取り機における前記鋼管の芯とを
一致させ、次いで、前記ねじ切り機により、前記鋼管端
面に精密端面加工、前記テーパー外削加工部の端部にシ
ール加工およびこのシール加工に引き続づいてテーパー
ねじ切り加工を施すものである。

【００１３】面取り機でシール部粗加工をした部分を、
ねじ切り機の芯だし装置で芯だしの後、鋼管をチャック
で掴むので、面取り機における鋼管の芯とねじ切り機に
おける鋼管の芯が一致して、精密なシール加工およびね
じ切り加工ができ、かつ面取り機でテーパー外削加工し
たテーパー外削部に、チェザーでテーパーねじを加工す
るので、ねじ切り機でねじ切り加工するときのねじ切り
加工能率が向上する。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例である
鋼管のねじ切り方法を、図１（ａ）〜（ｆ）により説明
する。この鋼管のねじ切り方法においては、すなわち、
図１（ａ）に示すように、鋼管１を、固定された鋼管の
中心軸の回りに工具が回転するように構成された面取り
機に送り込む。面取り機は刃物台２上に、端面加工チッ
プ３、内面取り加工チップ４、外面加工チップ５を有し
ている。そして、図１（ｂ）に示すように、端面加工チ
ップ３による端面取り加工によって、鋼管１の端面に対
して、予備面取り加工部６が形成され、図１（ｃ）に示
すように、内面取り加工チップ４による内面取り加工に
よって、鋼管１の端部内面に内面取り部７が形成され、
図１（ｄ）に示すように、外面加工チップ５によって、
鋼管１の端部外面に、第一の外削部８ａとこれに続く第
二の傾斜外削部８ｂとからなる外削部８が、鋼管１の外
径方向および管軸方向に制御可能なＮＣ面取り機により
形成される。したがって、従来のような、傾斜面外削加
工チップは不要となり、内面取り加工チップは総型加工
チップから単加工チップとなる。

【００１５】次いで、上述した面取り機によって予備面
取り加工、内面取り加工および外削加工が施された鋼管
１を、固定された鋼管の中心軸の回りに工具が回転する
ように構成されたねじ切り機に送り込む。そして、図１
（ｅ）に示すように、ねじ切り機の芯出し装置により、
第一の外削部８ａを基準に芯出し後、鋼管１をチャック
する。したがって、前記面取り機における鋼管１の芯
と、ねじ切り機における鋼管１の芯とを一致させること
ができる。

【００１６】ねじ切り機は、図１（ｅ）に示すように、
回転する切削工具として、シール加工チップ９とチェザ
ー１０を有している。そして、シール加工チップ９によ
って、鋼管１端面の予備面取り加工部６に対する精密加
工が施される。前述したように、面取り機においてあら
かじめ外面がテーパー加工されているので、従来のよう
に外削加工チップは不要である。

【００１７】次いで、第一の外削部８ａに対する精密な
シール加工および傾斜外削加工が施される。このような
加工をとおして、鋼管１にシールのための端面１ａ、球
面部１ｂが形成される。

【００１８】次いで、図１（ｆ）に示すように、面取り
機による外面テーパー加工により、余肉が残っていない
外面テーパー部に、チェザー１０によりねじ切り加工が
ほぼ同時に施され、鋼管１の端部外面に精密なテーパー
雄ねじ１１が形成される。

【００１９】本発明の鋼管のねじ切り加工方法において
は、上述したようにして加工が行われるので、面取り機
における鋼管の芯とねじ切り機における鋼管の芯が一致
して、精密なシール加工およびねじ切り加工ができると
ともに、面取り機でテーパー外削加工したテーパー外削
部に、チェザーでテーパーねじを加工するので、ねじ切
り機でねじ切り加工するときの切削負荷の均一化が図ら
れ、ねじ切り加工精度および能率が向上する。また、ね
じ切り機でテーパー外削部を加工しないため、発生する
切粉の量が減少するので、切粉処理が容易となる。

【００２０】

【発明の効果】この発明により、精密なシール加工およ
びねじ切り加工ができるとともに、ねじ切り加工精度が
向上し、かつ切粉処理が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例である鋼管のねじ切
り方法の説明図であり、（ａ）〜（ｆ）は加工手順を示
す。

【図２】シール部を有する特殊ねじの断面図である。

【図３】従来の鋼管のねじ切り方法の説明図であり、
（ａ）〜（ｅ）は加工手順を示す。

【符号の説明】

１ 鋼管 １ａ 端面 １ｂ 球面部 ２ 刃物台 ３ 端面加工チップ ４ 内面取り加工チップ ５ 外面加工チップ ６ 予備面取り加工部 ７ 内面取り部 ８ａ 第一の外削部 ８ｂ 第二の傾斜外削部 ９ シール加工チップ １０ チェザー １１ テーパー雄ねじ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定された鋼管の中心軸の回りに工具が
   回転するように構成された面取り機に鋼管を送り込み、
   この面取り機により前記鋼管の端面にシール部粗加工、
   端部内面に内面取り加工および長手方向端部から中央に
   向かう所定の長さにわたって外径が拡大するテーパー外
   削加工を施し、 次いで、この鋼管を固定された鋼管の中心軸の回りに工
   具が回転するように構成されたねじ切り機に送り込み、
   前記面取り機で加工した鋼管の前記シール部粗加工部
   を、ねじ切り機の芯だし装置で芯だしの後、鋼管をチャ
   ックで掴んで、前記ねじ切り機における前記鋼管の芯と
   前記面取り機における前記鋼管の芯とを一致させ、 次いで、前記ねじ切り機により、前記鋼管端面に精密端
   面加工、前記テーパー外削加工部の端部にシール加工お
   よびこのシール加工に引き続づいてテーパーねじ切り加
   工を施すことを特徴とする鋼管のねじ切り方法。