Sử dụng công nghệ ESC để cải thiện độ bền của lưỡi ren cacbua xi măng

Quy trình ESC (Điều hòa cạnh và bề mặt) là một quy trình nhằm tăng cường (thụ động hóa) và đánh bóng bề mặt của lưỡi cắt. Thông qua quy trình ESC, độ bền của lưỡi dao có thể được tăng cường, trạng thái ứng suất bề mặt được cải thiện, giá trị độ nhám bề mặt giảm và độ bền của dao gấp 1 ~ 4 lần. 

Việc khoan dầu và sản xuất ống thép hàng năm của Trung Quốc tiêu thụ hơn 800.000 tấn, việc gia công ống thép dầu khí cần sử dụng số lượng lớn lưỡi ren (một trăm nghìn chiếc/năm), do đó việc sử dụng công nghệ ESC để nâng cao chất lượng và độ bền của lưỡi ren mang lại lợi ích kinh tế đáng kể.

1. Đặc điểm hình dạng của 1 Lưỡi ren Loại giấy này là loại lưỡi lược ba răng dùng làm ren ngoài của vỏ dầu, chất liệu lưỡi làm bằng cacbua xi măng YT715. Tại lưỡi cắt của mỗi răng của lưỡi dao, 11 điểm đặc trưng của A~q được chọn, trong đó điểm H đại diện cho đầu lưỡi dao, điểm A và Q đại diện cho cạnh của chân răng và điểm D và L đại diện cho cạnh của cạnh. Ở độ phóng đại cao, cạnh của lưỡi dao (tức là điểm nối của mặt trước và mặt sau) không phải là một đường đơn giản mà là một bề mặt phức tạp. 

Độ sắc nét của cạnh được biểu thị bằng bán kính re. Lưỡi dao được gia công để tạo thành một cạnh sắc nét tự nhiên, như trong Hình .bán kính cạnh của hình dạng răng không đồng đều (re=0,002 ~ 0,008mm).

Để cải thiện độ tin cậy và độ ổn định của dụng cụ cắt, việc mài giũa cạnh chính xác bằng công nghệ ESC có thể tăng cường độ cạnh (tăng re), giảm giá trị độ nhám bề mặt (ra

2. Công nghệ ESC và phương pháp mài giũa rung Quá trình ESC (Xử lý làm cứng cạnh và bề mặt) theo nguyên tắc có thể được chia thành các phương pháp cơ học, hóa học, điện hóa, mài mòn, xử lý nhiệt, điện từ và các phương pháp kỹ thuật khác, như phương pháp mài giũa máy chải, phương pháp mài mòn rung, phương pháp tăng cường phun cát, phương pháp bắn phá hạt tốc độ cao. 

Trong bài báo này, phương pháp mài mòn bằng rung được sử dụng để tăng cường bề mặt cạnh của lưỡi ren, đặc điểm là đầu tư ít hơn và chi phí thấp hơn, đồng thời có thể giảm hoặc loại bỏ ứng suất dư trên bề mặt lưỡi một cách hiệu quả, do đó làm tăng độ bền của lưỡi dao. Máy mài rung truyền thống bao gồm cơ cấu rung (động cơ, cam, lò xo, v.v.) và bàn làm việc, mài mòn bằng các hạt sic hoặc alumina, lưỡi dao và mài mòn trong hộp trên bàn làm việc, thông qua lưỡi dao và ma sát mài mòn, tác động để tạo ra sự thụ động của cạnh. Tuy nhiên, khó đảm bảo bán kính lưỡi cắt đồng đều, sai số bán kính của đỉnh răng và chân răng là 0,02 ~ 0,09mm, điều này ảnh hưởng đến chất lượng gia công và tuổi thọ hiệu quả của lưỡi cắt ren. 

Trong bài báo này, một loại phương pháp mài giũa rung cơ học mới được sử dụng để thay thế cơ cấu cam và động cơ truyền thống bằng một loại động cơ rung mới, chất mài mòn là hỗn hợp của Emery và cacbua boron, và chuyển động tương đối giữa lưỡi dao và chất mài mòn được cải thiện bằng cách sử dụng vật cố định mới, sao cho đỉnh răng và bán kính cạnh của sai số được kiểm soát trong vòng 0,01mm, từ đó cải thiện tốc độ xử lý ren và tuổi thọ hiệu quả của lưỡi dao.