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油套管特殊螺纹接头锥面/锥面与球面/锥面结构密封性能对比分析 被引量：1
1
作者 王成 单涵 +1 位作者 戴涵洋 高连新 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第3期438-444,共7页
针对油套管特殊螺纹接头锥面/锥面、球面/锥面这两种最常见的密封结构,建立了有限元模型,并根据评价标准对接头施加了所有可能的载荷工况,用密封强度指标定量地评价了这两种结构的密封性能,并对比了两种结构在上扣工况下的抗粘扣性能,... 针对油套管特殊螺纹接头锥面/锥面、球面/锥面这两种最常见的密封结构,建立了有限元模型,并根据评价标准对接头施加了所有可能的载荷工况,用密封强度指标定量地评价了这两种结构的密封性能,并对比了两种结构在上扣工况下的抗粘扣性能,最后进行了试验验证。结果表明:在台肩、螺纹形状、钢级、规格等条件相同时,球面/锥面结构的密封性能、抗粘扣性能均优于锥面/锥面结构。尽管锥面/锥面和球面/锥面两种密封结构都可以满足密封判据和试验标准的要求,但球面/锥面结构更有优势。 展开更多
关键词 特殊螺纹接头 锥面/锥面密封 球面/锥面密封 密封强度 有限元分析
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附加弯矩工况下管柱特殊螺纹接头密封性能仿真
2
作者 梁豪 樊恒 任旭 《西安石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期106-114,共9页
附加弯矩会对特殊扣管柱密封性能产生较大影响,为分析附加弯矩作用下特殊扣接头密封参数对接头的结构完整性和密封完整性的影响规律,依据实物测量和拉伸试验确定了管体几何尺寸、材料性能及螺纹几何尺寸及密封结构参数等,建立了特殊螺... 附加弯矩会对特殊扣管柱密封性能产生较大影响,为分析附加弯矩作用下特殊扣接头密封参数对接头的结构完整性和密封完整性的影响规律,依据实物测量和拉伸试验确定了管体几何尺寸、材料性能及螺纹几何尺寸及密封结构参数等,建立了特殊螺纹接头的有限元模型。利用因素轮换法对不同影响因素进行了规律性分析。结果表明:附加弯矩的存在会影响接头密封面及台肩部位的密封性能;主密封过盈量控制在0.13 mm以内能有效控制特殊螺纹接头在装配过程中产生的塑性变形;密封面锥度控制在1∶12~1∶16能有效保证螺纹接头的完整性;密封面长度在3~7 mm内可保证特殊螺纹接头的良好工作状态;台肩角度为逆向角15°可提高接头的辅助密封效果,实现最佳的连接性能和可靠性。研究结论可为特殊螺纹结构的设计和性能优化提供参考。 展开更多
关键词 特殊螺纹接头 上扣扭矩 因素轮换法 有限元分析
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基于TC4钛合金材料的特殊螺纹设计及应用
3
作者 张广通 李振坤 +1 位作者 董义 刘晓峰 《石化技术》 2025年第2期10-12,共3页
目前常用油套管特殊螺纹设计是基于碳钢材料、铁基或镍基合金材料特性设计开发的,而TC4钛合金材料的弹性模量为108 GPa,约为碳钢的0.5,导热系数低,传热性差,如采用碳钢、铁基或镍基合金材料的设计理念易出现粘扣现象。本文通过理论分析... 目前常用油套管特殊螺纹设计是基于碳钢材料、铁基或镍基合金材料特性设计开发的,而TC4钛合金材料的弹性模量为108 GPa,约为碳钢的0.5,导热系数低,传热性差,如采用碳钢、铁基或镍基合金材料的设计理念易出现粘扣现象。本文通过理论分析合理优化了TC4钛合金材料螺纹及密封面的过盈量,自主设计了一种采用柱面对锥面的金属对金属密封方式适用于TC4钛合金材料特殊螺纹。理论计算和Abaqus数值模拟分析表明:新设计钛合金特殊螺纹上卸扣试验满足ISO 13679(2002)要求,且基于TC4钛合金材料自主设计的特殊螺纹满足现场应用要求,具有良好的应用效果和推广价值。 展开更多
关键词 特殊螺纹 TC4钛合金 设计理念 螺纹等效应力
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窄间隙特殊扣套管的使用性能分析 被引量：10
4
作者 高连新 汪华林 +1 位作者 张毅 韩新利 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期58-60,共3页
窄间隙套管可有效增大固井间隙,有利于套管的下入和水泥封固质量的提高,具有重要的用途。为此,以一种窄间隙特殊扣套管WSP-1T-SC为例,介绍了该种套管的结构特点,通过全尺寸试验对这种套管的使用性能进行了研究和评价,并借助有限元法对... 窄间隙套管可有效增大固井间隙,有利于套管的下入和水泥封固质量的提高,具有重要的用途。为此,以一种窄间隙特殊扣套管WSP-1T-SC为例,介绍了该种套管的结构特点,通过全尺寸试验对这种套管的使用性能进行了研究和评价,并借助有限元法对试验结果进行了分析。试验和分析结果表明,这种套管由于采用了不同于API接头的结构形式,因而具有良好的气密封性能和较高的抗内压强度,可以用于天然气井、高压油井的开采,但存在连接效率低的缺点,同时抗内压强度也难以达到管体强度,在选用时应特别注意。 展开更多
关键词 钻井 窄间隙 特殊扣套管 固井 特殊螺纹 连接强度
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HT高密封性特殊螺纹套管在气井中的应用 被引量：13
5
作者 李飞 李玉民 +2 位作者 张飞跃 肖艳平 张建设 《石油机械》 北大核心 2004年第1期45-47,61,共3页
由于普通API螺纹套管难以承受高于 70MPa高压气体 ,开发加工了高密封性能的SEAL—LOCKHT特殊螺纹套管。这种螺纹套管的结构特点是 :①端面和侧面为特殊结构密封 ,套管的气密封性能好 ;②采用倒钩螺纹设计 ,提高了螺纹的抗拉和抗内外压能... 由于普通API螺纹套管难以承受高于 70MPa高压气体 ,开发加工了高密封性能的SEAL—LOCKHT特殊螺纹套管。这种螺纹套管的结构特点是 :①端面和侧面为特殊结构密封 ,套管的气密封性能好 ;②采用倒钩螺纹设计 ,提高了螺纹的抗拉和抗内外压能力 ,可防止套管倒扣松动 ;③螺纹结构先进 ,套管插入方便 ,入扣不易错扣 ;④抗过扭矩能力强 ,螺纹联接可靠。室内试验表明 ,该螺纹套管加载 4 32kN ,施加气压 79 9MPa ,气密封良好。 8口井现场应用均取得成功 ,下套管节约 8～ 12h ,节约套管成本 10 %～ 15 % 。 展开更多
关键词 特殊螺纹套管 气密封性能 结构特点 室内试验 天然气井 现场应用
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某高压气井特殊螺纹接头油管泄漏原因分析 被引量：6
6
作者 杨向同 吕拴录 +7 位作者 谢俊峰 耿海龙 王华 李岩 赵密锋 程辉 杨双宝 石桂军 《理化检验（物理分册）》 CAS 2018年第7期519-522,共4页
某高压气井特殊螺纹接头油管发生泄漏,结合油管泄漏检查结果,采用化学成分分析、力学性能试验等方法,对油管泄漏的原因进行了分析。结果表明:油管密封面泄漏主要集中在3 900~4 869.49m井段,其中4 200~4 500m井段油管密封面全部泄漏,油... 某高压气井特殊螺纹接头油管发生泄漏,结合油管泄漏检查结果,采用化学成分分析、力学性能试验等方法,对油管泄漏的原因进行了分析。结果表明:油管密封面泄漏主要集中在3 900~4 869.49m井段,其中4 200~4 500m井段油管密封面全部泄漏,油管泄漏既与弯曲载荷有关,也与油管刚度有关;天然气从接箍端面渗入的油管集中在1 800~4 869.49m井段,其原因可能与温度升高之后螺纹脂性能发生变化有关,也可能与油管柱承受的载荷分布有关;多根油管接头泄漏,说明该种油管接头气密封性能不满足该井使用要求。 展开更多
关键词 油管 特殊螺纹接头 接箍 泄漏
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TP-NF/E特殊间隙接箍接头的开发 被引量：3
7
作者 闫龙 李双全 +1 位作者 柳玉伟 梅丽 《钢管》 CAS 2017年第4期70-75,共6页
针对页岩气井的井身结构特点及其对特殊螺纹的使用需求,研制开发了一种TP-NF/E特殊间隙接箍接头。介绍了Φ139.7 mm×10.54 mm规格P110 TP-NF/E特殊螺纹接头的开发情况;运用有限元分析和ISO13679∶2002 CAL II实物性能试验,评价了TP... 针对页岩气井的井身结构特点及其对特殊螺纹的使用需求,研制开发了一种TP-NF/E特殊间隙接箍接头。介绍了Φ139.7 mm×10.54 mm规格P110 TP-NF/E特殊螺纹接头的开发情况;运用有限元分析和ISO13679∶2002 CAL II实物性能试验,评价了TP-NF/E特殊螺纹接头的抗螺纹黏结性能、密封完整性、结构完整性等。分析认为:该特殊螺纹采用勾型螺纹连接、锥-锥金属密封面、止扭矩台肩的形式设计,具有良好的抗螺纹黏结和密封性能、较大的抗弯曲能力、较高的抗压缩能力。 展开更多
关键词 页岩气 油层套管 特殊螺纹 特殊间隙接头 TP—NF/E 有限元分析 实物试验
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球面对锥面特殊螺纹气密封性能影响因素分析 被引量：5
8
作者 许红林 杨斌 +1 位作者 施太和 张智 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期162-166,共5页
针对油套管特殊螺纹球面对锥面密封结构,基于Hertz接触力学理论和密封接触能机理,建立了考虑密封面作用扭矩的特殊螺纹气密封压力计算理论模型,研究了球面半径、锥面锥度和密封面作用扭矩对螺纹气密封性能的影响规律,结果表明:随着球面... 针对油套管特殊螺纹球面对锥面密封结构,基于Hertz接触力学理论和密封接触能机理,建立了考虑密封面作用扭矩的特殊螺纹气密封压力计算理论模型,研究了球面半径、锥面锥度和密封面作用扭矩对螺纹气密封性能的影响规律,结果表明:随着球面半径增大,螺纹气密封压力呈幂指数规律降低;随锥面锥度增大,螺纹气密封压力逐渐降低,但降幅较小;随密封面附加上扣扭矩增加,螺纹气密封压力呈抛物线型增大。总体来看,球面半径和密封面附加上扣扭矩对特殊螺纹气密封性能影响显著。建议一方面优化球面半径,另一方面合理控制密封面作用扭矩,使得密封接触应力分布既能满足足够的气密封能力,又能保证密封面不发生屈服。 展开更多
关键词 油套管 特殊螺纹 球面密封 气密封压力 影响因素
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特殊螺纹油管接头上扣扭矩有限元分析 被引量：12
9
作者 窦益华 强楠 +1 位作者 于洋 曹银萍 《机电工程技术》 2022年第4期56-59,共4页
API螺纹接头在密封性和连接强度已无法满足当今石油开采的恶劣环境,因而迫使人们去研究更为可靠的特殊螺纹接头,上扣扭矩的大小对特殊螺纹接头的密封性和连接强度的控制至关重要。因此,考虑接头螺旋升角,应用ABAQUS有限元分析软件模拟... API螺纹接头在密封性和连接强度已无法满足当今石油开采的恶劣环境,因而迫使人们去研究更为可靠的特殊螺纹接头,上扣扭矩的大小对特殊螺纹接头的密封性和连接强度的控制至关重要。因此,考虑接头螺旋升角,应用ABAQUS有限元分析软件模拟特殊螺纹接头整个上扣动态过程,考虑在最大、最佳、最小扭矩作用下,分析特殊螺纹油管接头的密封性能。结果表明:3种扭矩下都能有效实现接头的密封作用,最佳上扣扭矩下,接头等效应力比实际上扣增长1.8%,密封面接触压力增长1.9%,台肩处接触压力增长1.5%,特殊螺纹接头接触应力大小适中,可以有效防止因应力过大导致特殊螺纹接头的塑性变形;增大密封面锥度,密封面及台肩接触应力增大,可以显著提高接头密封性能。 展开更多
关键词 特殊螺纹接头 最佳上扣扭矩 密封性能 锥度
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宏程序在异形特殊螺纹数控车削加工中的应用 被引量：5
10
作者 刘志刚 刘立新 《煤矿机械》 2016年第2期171-172,共2页
介绍了圆弧螺纹和异形螺纹的概念和特点,设计了异形特殊螺纹加工宏程序流程图,对异形特殊螺纹数控车削加工刀具选择、夹具选择和加工方法等方面进行了分析,最后举出具体加工实例并利用基本指令和宏程序配合编写出该零件的加工程序。
关键词 宏程序 特殊螺纹 数控 车削加工
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高速注采储气库井套管螺纹密封性研究 被引量：1
11
作者 宋巍 周岩 +2 位作者 吴艳 杨燕 叶盛军 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期170-178,共9页
套管螺纹密封性是影响周期性高速注采作业的储库气井安全性的关键因素,因此保证储气库井的密封性完整极其重要。需要重点研究储气库井注采过程中对其套管柱密封性的影响,特别是循环注采过程中产生的交变载荷对储气库套管柱特殊螺纹接头... 套管螺纹密封性是影响周期性高速注采作业的储库气井安全性的关键因素,因此保证储气库井的密封性完整极其重要。需要重点研究储气库井注采过程中对其套管柱密封性的影响,特别是循环注采过程中产生的交变载荷对储气库套管柱特殊螺纹接头密封结构性能的影响。基于有限元法理论,针对中国北部某储气库井所选用的特殊螺纹接头,结合储气库井实际工况和现场数据,建立套管接头螺纹有限元计算模型,研究了循环注采条件下,温度、注采压力、轴向载荷及点蚀对储气库套管螺纹密封状态的影响。结果表明,温度对套管螺纹接头的结构完整性和密封完整性影响较小,注采压力、轴向载荷和点蚀对其影响较大,需控制在一个较低值。研究可为储气库井套管柱密封失效判定及其套管柱设计提供参考。 展开更多
关键词 储气库井 特殊螺纹接头 套管密封性 高速注采 交变载荷
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特殊螺纹石油套管上扣特性分析 被引量：2
12
作者 刘健 宋宇坤 李钢 《辽宁科技大学学报》 CAS 2009年第3期249-251,255,共4页
以某公司正在研制的177.8 mm偏梯形特殊螺纹石油套管为例,利用ANSYS有限元分析软件的非线性分析技术,对该尺寸的特殊螺纹石油套管上扣特性和加载特性进行分析,结果满足强度理论,证明该尺寸特殊扣设计合理,为进一步帮助企业利用理论研究... 以某公司正在研制的177.8 mm偏梯形特殊螺纹石油套管为例,利用ANSYS有限元分析软件的非线性分析技术,对该尺寸的特殊螺纹石油套管上扣特性和加载特性进行分析,结果满足强度理论,证明该尺寸特殊扣设计合理,为进一步帮助企业利用理论研究来指导实际提供帮助。 展开更多
关键词 特殊螺纹 石油套管 有限元
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新型抗缝隙腐蚀特殊螺纹结构的优化研究 被引量：1
13
作者 李传红 吴修彬 +1 位作者 魏智勇 李强 《机电工程》 CAS 北大核心 2020年第11期1272-1279,共8页
针对气井广泛使用的特殊螺纹接头抗缝隙腐蚀能力较差的问题,对典型特殊螺纹接头的结构进行了优化设计,获得了一种能够抵抗缝隙腐蚀的新型螺纹接头结构。基于有限元方法,分析了A型接头在轴向拉力作用下密封性能和连接强度的变化,获得了影... 针对气井广泛使用的特殊螺纹接头抗缝隙腐蚀能力较差的问题,对典型特殊螺纹接头的结构进行了优化设计,获得了一种能够抵抗缝隙腐蚀的新型螺纹接头结构。基于有限元方法,分析了A型接头在轴向拉力作用下密封性能和连接强度的变化,获得了影响A型接头连接强度和密封性能的因素;采用数值分析的方法,对接头的台肩角度、齿承载面角度、过渡锥面及副密封面尺寸等参数进行了优选。研究结果表明:最优参数组合为台肩角度60°、齿承载面角度2°、接箍副密封无过渡球面;优化前后的性能对比表明,优化后的接头结构可以在不降低接头连接强度的前提下提升接头的抗缝隙腐蚀能力。 展开更多
关键词 气井管柱 特殊螺纹接头 有限元法 优化设计
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一种异形轴式快速夹紧虎钳的设计 被引量：2
14
作者 盖立武 郭彩芬 +1 位作者 万长东 赵亮 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2021年第10期132-135,共4页
通过对普通机用虎钳的结构进行详细的技术分析,找出导致装夹工件效率低的主要原因,并设计了一种以异形轴和螺纹套为核心部件的快速夹紧虎钳,把机用虎钳的工作过程分解成快速推进和夹紧两个过程,大大提高了装夹工件的效率和工作的可靠性... 通过对普通机用虎钳的结构进行详细的技术分析,找出导致装夹工件效率低的主要原因,并设计了一种以异形轴和螺纹套为核心部件的快速夹紧虎钳,把机用虎钳的工作过程分解成快速推进和夹紧两个过程,大大提高了装夹工件的效率和工作的可靠性。实践运用显示:异形轴式快速夹紧虎钳装夹工件的效率相较于普通机用虎钳提高了10~15倍,工作中的可靠性也大大提高,在同类产品中的优势明显。该虎钳对快速夹紧夹具的优化设计具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 机用虎钳 异形轴 螺纹套 快速夹紧
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小浪底工程进水塔4000kN门机设计特点 被引量：2
15
作者 孙鲁安 唐松智 《人民黄河》 CAS 北大核心 1999年第5期37-39,共3页
小浪底工程进水塔４０００ｋＮ门机起升吨位大、扬程高、跨度大、控制设备多、控制要求高、担负的作业繁重，因而设计难度大。文章重点介绍了采用折线卷筒多层缠绕技术解决大吨位、高扬程启闭机设计时应注意的问题，采用偏轨小车代替回... 小浪底工程进水塔４０００ｋＮ门机起升吨位大、扬程高、跨度大、控制设备多、控制要求高、担负的作业繁重，因而设计难度大。文章重点介绍了采用折线卷筒多层缠绕技术解决大吨位、高扬程启闭机设计时应注意的问题，采用偏轨小车代替回转吊的优越性和超长偏轨梁与主梁的连接方式及上拱设计时应注意的问题，门机及自动抓梁和清污机的电器控制要求、安全保护措施，主、副司机室的控制分工和大车供电等方面的设计特点。 展开更多
关键词 门机 高扬程启闭机 折线卷筒 进水塔 自动抓梁
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端面金属自密封特殊钩形螺纹有限元分析 被引量：5
16
作者 崔顺贤 廖凌 +3 位作者 叶顶鹏 练章华 袁中华 杨斌 《石油机械》 北大核心 2009年第6期8-10,94,共3页
针对常规API套管螺纹在膨胀时不能保持其结构和密封性能的问题,设计了一种端面金属自密封的膨胀套管特殊钩形螺纹结构,根据弹塑性有限元理论,建立了该特殊螺纹的有限元模型,模型结构中包括膨胀锥、膨胀套管及其特殊螺纹结构,研究了膨胀... 针对常规API套管螺纹在膨胀时不能保持其结构和密封性能的问题,设计了一种端面金属自密封的膨胀套管特殊钩形螺纹结构,根据弹塑性有限元理论,建立了该特殊螺纹的有限元模型,模型结构中包括膨胀锥、膨胀套管及其特殊螺纹结构,研究了膨胀过程中特殊螺纹部分的Von Mises应力分布大小,结果表明该螺纹满足力学要求。分析了套管膨胀后端面金属自密封处的密封性和特殊螺纹部分的密封性,最终提出在预留退刀槽部分设计安装1个橡胶密封圈,增加1个密封圈后,能够保证该特殊钩形螺纹的密封完整性,为膨胀套管特殊螺纹结构设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 膨胀套管 自密封 特殊钩形螺纹 Von Mises应力 有限元分析
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螺纹牙形对特殊螺纹接头弯曲性能的影响 被引量：2
17
作者 李毅 孙宇 吴稀勇 《天津冶金》 CAS 2012年第1期17-18,21,共3页
为分析特殊螺纹接头弯曲性能,采用有限元方法,对比正角度螺纹、负角度螺纹和齿侧过盈螺纹3种牙形对特殊螺纹接头密封面上密封性能的影响。有限元分析结果表明,负角度螺纹可以提高拉伸性能,而齿侧过盈螺纹有利于提高压缩性能。综合来看,... 为分析特殊螺纹接头弯曲性能,采用有限元方法,对比正角度螺纹、负角度螺纹和齿侧过盈螺纹3种牙形对特殊螺纹接头密封面上密封性能的影响。有限元分析结果表明,负角度螺纹可以提高拉伸性能,而齿侧过盈螺纹有利于提高压缩性能。综合来看,齿侧过盈螺纹有利于弯曲性能。这些结果可为抗弯曲特殊螺纹接头设计提供参考。 展开更多
关键词 特殊螺纹 接头 有限元分析 弯曲 拉伸 压缩 性能
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我国油套管特殊螺纹接头的发展现状 被引量：38
18
作者 蔡晓闻 高连新 《焊管》 2008年第4期41-44,共4页
近年来我国各钢管加工企业非常重视特殊螺纹接头油套管的开发,通过引进国外专利或者自主开发,设计出了一些特殊螺纹接头,但与国外产品相比,国内特殊螺纹接头的性能和品种规格还存在不小差距。介绍了特殊螺纹接头的结构特点,分析了我国... 近年来我国各钢管加工企业非常重视特殊螺纹接头油套管的开发,通过引进国外专利或者自主开发,设计出了一些特殊螺纹接头,但与国外产品相比,国内特殊螺纹接头的性能和品种规格还存在不小差距。介绍了特殊螺纹接头的结构特点,分析了我国特殊螺纹接头的研究开发现状,指出了存在的一些问题,可为我国开发特殊螺纹接头油套管提供参考。 展开更多
关键词 特殊螺纹接头 油管 套管 开发现状
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多区间宏程序嵌套在数控切削特种螺纹中的应用 被引量：3
19
作者 袁名伟 吴立国 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2011年第6期33-35,119,共4页
在数控车床上切削特种螺纹有一定的技术难度,即标准的成型刀具难以选购,切削精度也存在不可确定性。通过实践,采用通用型标准35°外圆车刀、多区间宏程序拟合螺纹齿形完成切削,有效地满足了产品的切削要求。
关键词 特种螺纹 数控车床 多区间宏程序
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特殊锯齿形螺纹的牙型特点和测量方法 被引量：1
20
作者 范国勇 关世玺 程峰 《新技术新工艺》 2005年第1期32-33,共2页
非标M77×2(3°／45°)特锯齿形螺纹在我国还较少见,这里对该螺纹的结构特点作了介 绍,同时介绍了该螺纹量规制造过程中使用三针测量螺纹中径时,如何选择和确定三针直径。
关键词 螺纹量规 三针 齿形 螺纹中径 测量方法 制造过程 直径 规制
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