Utilisation de la technologie ESC pour améliorer la durabilité des lames filetées en carbure cémenté

Le procédé ESC (Edge and Surface CONDITIONING) est un procédé d'amélioration (passivation) et de polissage de surface du tranchant. Grâce au processus ESC, la résistance des bords de l'outil peut être améliorée, l'état de contrainte de surface est amélioré, la valeur de rugosité de surface est réduite et la durabilité de l'outil est de 1 à 4 fois. 

La Chine consommant chaque année plus de 800 000 tonnes de forage pétrolier et de production de tubes en acier, le traitement des tubes en acier pour pétrole doit utiliser un grand nombre de lames filetées (une centaine de milliers de pièces/an), de sorte que l'utilisation de la technologie ESC pour améliorer la qualité et la durabilité des lames filetées présente des avantages économiques significatifs.

1. Les caractéristiques de forme des lames à 1 filetage. Ce papier est une sorte de lame de peigne à trois dents utilisée pour le filetage externe du carter d'huile, et le matériau de la lame est du carbure cémenté YT715. Au niveau du tranchant de chaque dent de lame, 11 points caractéristiques de A~q sont sélectionnés, le point H représentant la pointe de la lame, les points A et Q représentant le bord de la racine, et les points D et L représentant le côté du bord. À fort grossissement, le bord de la lame (c'est-à-dire la jonction de la face avant et de la face arrière) n'est pas une simple ligne, mais une surface complexe. 

La netteté du bord est indiquée par le rayon re. La lame est usinée pour former un bord naturel tranchant, comme le montre la figure. Le rayon du bord de la forme de la dent n'est pas uniforme (re = 0,002 ~ 0,018 mm).

Afin d'améliorer la fiabilité et la stabilité de l'outil de coupe, l'affûtage de précision du bord par la technologie ESC peut augmenter la résistance du bord (augmentation du re), réduire la valeur de rugosité de la surface (ra

2. La technologie ESC et la méthode d'affûtage par vibration Le processus ESC (traitement de durcissement des bords et de surface) selon le principe peut être divisé en méthodes mécaniques, chimiques, électrochimiques, abrasives, thermiques, électromagnétiques et autres méthodes techniques, telles que la méthode d'affûtage à la machine à brosses, la méthode d'affûtage abrasif par vibration, la méthode d'amélioration du sablage, la méthode de bombardement de particules à grande vitesse. 

Dans cet article, la méthode d'affûtage par vibration et abrasif est utilisée pour renforcer la surface de bord de la lame filetée, qui se caractérise par moins d'investissement et un coût inférieur, et peut réduire ou éliminer efficacement la contrainte résiduelle sur la surface de la lame, augmentant ainsi la durabilité de la lame. La machine de rodage par vibration traditionnelle est composée d'un mécanisme vibrant (moteur, came, ressort, etc.) et d'une table de travail, d'un abrasif utilisant des particules de sic ou d'alumine, d'une lame et d'un abrasif dans la boîte de l'établi, à travers la lame et le frottement abrasif, un impact pour réaliser la passivation des bords. Cependant, il est difficile de garantir un rayon uniforme du tranchant, l'erreur de rayon du dessus de la dent et de la racine de la dent est de 0,02 à 0,09 mm, ce qui affecte la qualité de l'usinage et la durée de vie efficace de la lame filetée. 

Dans cet article, un nouveau type de méthode de rodage mécanique par vibration est utilisé pour remplacer le mécanisme traditionnel à came et à moteur par un nouveau type de moteur vibrant, l'abrasif est un mélange d'émeri et de carbure de bore, et le mouvement relatif entre la lame et l'abrasif est amélioré en utilisant le nouveau dispositif, de sorte que le dessus de la dent et le rayon de bord de l'erreur soient contrôlés à moins de 0,01 mm, améliorant ainsi le taux de réussite du traitement du filetage et la durée de vie efficace de la lame.