石油管車絲生產(chǎn)線數(shù)控化改造體會

李莎

摘要：數(shù)控加工在機(jī)械制造加工中有著重要作用，這是一種先進(jìn)的加工技術(shù)。數(shù)控加工技術(shù)得到推廣使得機(jī)械制造業(yè)發(fā)展水平逐漸提升。對生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)影響非常大，使得產(chǎn)業(yè)化發(fā)展發(fā)生改變。文章介紹了石油管車絲生產(chǎn)線數(shù)控化改造，基于改造基礎(chǔ)上，使得生產(chǎn)效率提升，創(chuàng)造出更多經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵字：數(shù)控化；石油管車絲生產(chǎn)線；改造

前言

TUBING石油管車絲生產(chǎn)線是在70年代時我國從法國引進(jìn)來，這是一種專門用于石油管連接螺紋專用的生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線主要由自動上下料機(jī)以及兩臺NC車絲機(jī)床組成。該生產(chǎn)線投入使用使用之后，因為沒有較好進(jìn)行保修，使得機(jī)床控制器出現(xiàn)老化和損壞問題，后期進(jìn)行維修時難度比較大，而且維修效果也不太明顯。有些設(shè)備在出現(xiàn)老化之后，將無法保障正常運行。在20世紀(jì)初，委托了專門的研究機(jī)構(gòu)研究數(shù)控控制模式，隨著時間推移，研究成果也得以呈現(xiàn)。用藍(lán)天數(shù)控系統(tǒng)可以更好的處理石油生產(chǎn)線問題，進(jìn)行了數(shù)控技術(shù)改造之后，使得設(shè)備運行效率水平提高。因為，改造效果明顯，后期又第二胎設(shè)備生產(chǎn)線進(jìn)行改造，改造之后的機(jī)床運行效率非常高，提升了生產(chǎn)速率，也保障了產(chǎn)品質(zhì)量，該生產(chǎn)線該通過了質(zhì)量保障認(rèn)證。文章就當(dāng)前石油管車絲生產(chǎn)線改造問題進(jìn)行研究。

1.石油管和數(shù)控技術(shù)溉述

1.1石油管

適用于茍由精煉廠的爐管、熱交換器和管道無縫鋼管。地質(zhì)鉆探用鋼管(YB235—70)是供地質(zhì)部門進(jìn)行巖心鉆探使用的鋼管，按用途可分為鉆桿、鉆鋌、巖心管、套管和沉淀管等。另外，石油管還可以當(dāng)成熱交換器以及管道無縫鋼管使用。它是一種中空的截面，周邊沒有長條的鋼材痕跡，被廣泛使用于機(jī)械零件以及制造構(gòu)造件中。將該材料當(dāng)成石油裂化制造時，可以提升材料利用率，可以更加簡化制造工序，使用中節(jié)約了成本。石油裂化還是比較常用的材料，可以將其用來制造槍管、材料、炮筒等等。石油裂化，根據(jù)它的不同面積形狀，可以將其分為圓管以及異型管類型。在周長相同的條件中，石油裂化管面積最大時，可以輸送更多的流體。石油鉆探管也是比較常用的材料，主要被使用于石油鉆探兩端位置，可以進(jìn)行加厚。一般可以將其分為兩種類型，第一種是不車絲，第二種是鋼管分車。車絲管接頭位置很緊密，在進(jìn)行焊接時，需要使用對焊方式應(yīng)對。

1.2數(shù)控技術(shù)

數(shù)控加工技術(shù)借助計算機(jī)數(shù)字化對機(jī)床運行過程進(jìn)行控制，這是一種良好的控制方法。使用數(shù)控技術(shù)進(jìn)行的機(jī)床加工控制，可以稱為數(shù)控機(jī)床。一般數(shù)控系統(tǒng)主要包含數(shù)控裝置、可編程控制器、主軸驅(qū)動器及進(jìn)給裝置等等。隨著社會不斷發(fā)展，科技在不斷發(fā)展，該技術(shù)逐漸被推廣開來，數(shù)控機(jī)床開始被運用到機(jī)械制造行業(yè)中，當(dāng)前該行業(yè)已經(jīng)普遍被使用該技術(shù)。例如進(jìn)行石油管車絲生產(chǎn)線生產(chǎn)時，數(shù)控技術(shù)發(fā)揮出不可替代作用。如果進(jìn)行車床加工時，如果不使用該加工方法，那么工作步驟和環(huán)節(jié)會變得非常復(fù)雜。生產(chǎn)率也非常低，還不斷的提升勞動強(qiáng)度，工作效率低下，這樣的工作方式不能滿足生產(chǎn)需求，更無法滿足技術(shù)需求。如果在施工中采用了數(shù)控車床技術(shù)進(jìn)行加工，這個工作過程比較簡單，編程過程也很簡單。使用該技術(shù)使得工作效率提升，極大降低勞動強(qiáng)度，使得生產(chǎn)率逐漸提升，在這個環(huán)節(jié)中工作精度會更加高超，下圖是數(shù)控圖：

2.改造措施

2.1改造思路

基于多年的使用實際情況，對機(jī)械本身、電氣以及液壓特點進(jìn)行改造。在改造之前，需要將改造思路確定出來。第一，使用藍(lán)天數(shù)控系統(tǒng)取代傳統(tǒng)老化系統(tǒng)，逐漸恢復(fù)數(shù)控機(jī)床控制功能，而且在使用過程中還可以發(fā)揮出強(qiáng)大的功能作用。第二，保留住原先的生產(chǎn)線裝置，像機(jī)械裝置、液壓部分裝置以及伺服驅(qū)動裝置等等?？梢允褂霉怆娋幋a器替換最初的原旋轉(zhuǎn)變壓器，將其換成反饋元件。第三，使用藍(lán)天數(shù)控系統(tǒng)PC替換繼電器邏輯，這樣可以提升系統(tǒng)運行穩(wěn)定性，使得可靠性運行效率更高。

2.2改造難點

在改造過程中，遇見了難點問題。第一，雙刀架加工的同步問題。一般的數(shù)控機(jī)床會包含x、U、z三個坐標(biāo)軸，另外還會包含一個主軸。其中x軸以及u軸分別在z軸的溜板位置上，可以將其看成z軸的縱向進(jìn)刀。在x軸和u軸上，分別是上和下刀架，從橫向方向進(jìn)刀。在改造之初，選擇了雙過程控制公用的改造方案，結(jié)果在實施過程中無法解決螺紋加工編程，經(jīng)過改造方案之后，采用了同時公用的z軸和主軸方法進(jìn)行應(yīng)對，可以更好的解決該問題。

第二，雙過程加工的編程問題。使用數(shù)控系統(tǒng)加工過程中，需要將其區(qū)分開來，將其分別設(shè)置在上刀架和下刀架中，這個編程過程非常復(fù)雜。及時同步進(jìn)行，運行過程非常困難，而且處理過程也比較復(fù)雜。在加工中選擇了程序范本，可以在進(jìn)行零件加工中，基于相關(guān)程序就可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)加工，更好的解決了雙過程加工編程問題。

第三，加工效率問題。在石油管加工環(huán)節(jié)中，需要有一個輔助刀架用于石油管倒角加工使用，原先的方案需要在上和下刀架中往返，直到零點位置再開始返回倒角位置，使用該方式進(jìn)行加工可以更好的完成了倒角加工。為了提升加工效率，可以在數(shù)控中加入M碼功能，當(dāng)上、下刀架加工進(jìn)入第二段螺紋階段就時，這便完成加工動作。根據(jù)實踐發(fā)現(xiàn)，這個加工循環(huán)過程從最初的32s逐漸提升到28s，極大提升了生產(chǎn)效率。第四，多次重復(fù)車絲問題。進(jìn)行大口徑石油管螺紋加工時，一般都會受到機(jī)床功率影響，限制加工速率，在加工過程中需要進(jìn)行多次重復(fù)車絲。可以改變圓周初始角進(jìn)行應(yīng)對，N線螺紋中，主要指的是在螺紋端面前，這個前角位置有著諸多個切口。切口平均會在每個圓周角上分布著，當(dāng)車螺紋逐漸運動時，不需要改變起刀點位置，只需要改變周圍的切入點就可以實現(xiàn)改變。例如在4線螺紋中，切入點角度為0度、90度、180度、還有270度。也可以使用移動螺距法。多線螺紋作用效果比較明顯，在該螺紋中，如果是單線的螺紋，可以將這些單線的螺紋組成多線螺紋。這是第一道工序，當(dāng)這個工序加工完成一條螺紋之后。X值不變，刀架會逐漸向正負(fù)方向逐漸移動。這個移動過程只是一個螺距過程，當(dāng)程序不變時，可以進(jìn)行第二條螺紋加工，然而在根據(jù)正負(fù)方向逐漸移動。加工第三條螺紋時，根據(jù)這個方法方法進(jìn)行變動。這個環(huán)節(jié)中便出現(xiàn)多次定位問題，這是以及技術(shù)難題。在進(jìn)行改造過程中，應(yīng)該做好攻關(guān)工作，需要從數(shù)控系統(tǒng)配置以及油管加工程序中進(jìn)行編寫相關(guān)的程序，選擇有效的方式進(jìn)行應(yīng)對，這樣才可以將難關(guān)問題攻克下來，從而解決了更多的車絲問題。在使用過程中，可以極大提升了機(jī)床加工效率，提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率。

3.結(jié)束語

TUBING車絲生產(chǎn)線經(jīng)數(shù)控技術(shù)得到改造之后，在后期使用過程中逐漸提升技術(shù)效應(yīng)。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，效率大約提升了10%，為我國石油生產(chǎn)增加了利益。我國使用數(shù)控系統(tǒng)方式改造了落后的生產(chǎn)線，更好的避免了生產(chǎn)難題，企業(yè)石油生產(chǎn)中節(jié)省了大量資金，這對企業(yè)發(fā)展有著重要意義。我國一直深入研究數(shù)控加工問題，研究成果推動了我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

4.參考文獻(xiàn)

[1]趙中清.Φ114.3～339.7mm石油管加工機(jī)組工藝技術(shù)特點和裝備水平 [J]. 《鋼管》 -2008年5期，

[2]徐輝，李發(fā)強(qiáng)，陳云.CTM-30車絲機(jī)加工API標(biāo)準(zhǔn)螺紋的錐度誤差分析[J].《工具技術(shù)》 ISTIC -2013年7期

[3]郭登明，艾薇，余旭陽.草繪設(shè)計與三維建模--基于PRO/E的API系列抽油機(jī)模塊化設(shè)計之二[J].《石油機(jī)械》 ISTIC PKU -2004年7期

[4]許杰.基于顯著性的薄壁鋁合金管小彎曲半徑數(shù)控彎曲工藝參數(shù)優(yōu)化[J].《中國有色金屬學(xué)報（英文版）》 ISTIC EI SCI -2012年1期

[5]王艷.數(shù)控彎曲下TA18高強(qiáng)鈦管回彈對壁厚減薄和截面畸變的影響[J].《稀有金屬材料與工程》 ISTIC EI SCI PKU -2012年7期.