淺談影響石油機械加工質量的因素及控制策略

左英奇

摘 要：隨著我國社會經濟不斷發展，工業化程度日益加深，對石油資源的需求也逐漸增大。在石油資源開采過程中，石油機械的使用越來越頻繁，不僅降低了人工成本，而且能夠在很大程度上提升生產效率。因此，如何確保石油機械的加工質量就成了當前我國石油行業需要認真思考的問題。本文以此為探究主題，首先對石油機械加工質量主要體現在哪些方面進行概述，接著歸納了若干石油機械加工質量影響因素，最后有針對性的提出幾點石油機械加工質量控制策略。

關鍵詞：石油機械；加工質量；影響；因素；控制策略

一、石油機械加工質量概述

通常所說的石油機械加工質量一般是指該行業生產過程中所使用的機械在幾何形狀方面、材料性能方面這兩方面的質量。因此，本文首先從這兩方面對其進行概述。

（一）石油機械加工幾何形狀質量

從其幾何形狀方面看，通常是指石油機械在加工完成之后幾何形狀是否存在著誤差、誤差大小是否在可接受范圍內等。而這種誤差往往發生在于機械最表層材料接觸的地方，可從宏觀與微觀兩個層面進行分析。宏觀層面上來看，主要是加工材料的性能，機械加工完成之后機械零件表層會收到材料性能的影響。可能使得其零件表層發生變化，這種變化主要受到零件機體性能的影響，稱之為機械加工變質層。對于石油機械加工而言，由于其零件較多，并且在使用過程中會形成一定程度上的塑性變形，這些變形會對機械零件的晶格產生影響，導致晶格扭曲甚至是出現畸形。當其達到某種程度之后，還可能使得晶粒與晶粒之間出現滑動移位的現象，甚至是將晶粒拉長。除此之外，由于石油機械制作原材料以金屬材料居多，在機械加工的過程中金屬層會在切削熱的作用下產生變化，對石油機械的整體質量產生不良影響。再者，石油機械加工表層質量也是石油機械加工幾何形狀質量的一個方面。其主要由機械表層光滑度、紋理等因素決定，評定主要需要借助于機械零件的表面輪廓，例如算術平均偏差、Ra等參數。其產生原因主要是在加工過程中低頻振動，往往是由于加工工藝造成。

（二）石油機械加工的精度

石油機械加工精度一般是指將實際機械零部件成品與設計圖紙相比，成品在形狀、尺寸、位置等要素的幾何參數方面是否達到了圖紙的要求。不同于普通機械，石油機械加工對精度的追求更體現在平均尺寸方面。例如，機械零件的幾何形狀是否達到了絕對直線、絕對平面等成都；機械零部件表面的相對位置是否達到了絕對的對稱或者是垂直等。如果這些與圖紙設計出現了偏差，就會形成加工誤差。

二、石油機械加工質量之影響因素

（一）對機械進行加工的系統存在著原始誤差，導致機械加工質量受到影響

在實際工作中可以看到，如果對機械進行加工的工藝系統本身就存在誤差，必然會導致機械加工質量受到影響。尤其是在原始誤差方向與加工表面法線方向相同時，加工誤差會更大。與之相反，如果是原始誤差方向與加工表面切向方向相同，則加工誤差最小，基本可以忽略不計。具體而言，對機械進行加工的系統原始誤差一般容易出現在調整環節，或者是機床、刀具、量具、夾具等器械方面。

（二）對機械進行加工時操作出現誤差，導致機械加工質量受到影響

操作誤差一般是受到人為影響，如果操作人員存在著專業技能不過關、職業道德欠缺、實踐經驗缺乏等現象，則很有可能在石油機械加工實際操作時出現誤差，導致機械加工質量受到影響。

三、石油機械加工質量之控制策略

（一）提升石油機械加工工藝系統的剛度，降低工藝系統影響

通過上文的論述已經可以得知，當前一些石油機械加工工藝容易受到外界因素影響，出現變形對加工質量帶來負面影響。針對這種情況，可以考慮對其加工工藝系統的剛度進行提升。首先，在設計環節應對其零部件的結構有所考慮，尤其是在連接面數量上應當盡可能的降低，并且還需要關注剛度是否匹配，避免局部剛度偏低影響整體。另外，在連接處表面會發生接觸的位置也要注意其接觸剛度，特別要關注機床部位零件間接合表面的質量，對機床部件進行載荷預加。再者，可以借助一些輔助支撐，提升工件的剛度。比如在對細長軸進行加工時，工件的剛性差可以采用中心架或者是刀架等其他輔助支撐來提升剛度。

（二）降低石油機械加工誤差，提升加工工藝準確性

要想真正降低石油機械加工誤差，通常需要先從預防著手。具體方法有：

其一，對原始誤差進行有效轉移，也就是把對加工精度影響較大的原始誤差專業到非敏感方向上去。

其二，對石油機械加工過程中的溫度進行嚴格控制。一般在加工過程中會出現大幅度的溫度升高，溫度的升高會對緊密絲杠加工帶來不利影響，因此必須要對溫度進行嚴格控制。例如，可以借助淋浴、噴水等方式讓重要工件保持在一定溫度；還可以將母絲杠做成空心狀，往其中注入恒溫油使其保持在恒溫狀態。

其三，借助誤差補償技術，降低石油機械加工誤差。所謂誤差補償技術是指，在加工過程中根據工件的實際形狀、位置、精度等因素，以一定的模型、算法為依據，實時給刀具以附加的補償量，達到控制刀具與工件之間位置的目的，最終使得工件尺寸誤差控制在一定范圍內，起到降低石油機械加工誤差的效果。

四、結語

總而言之，如何盡可能的提升石油機械加工質量是一個需要長期探索的問題。作為一名石油行業從事者，應當在以后生產加工過程中，注意思考、總結、歸納，為有效降低石油機械加工質量誤差做出應用的貢獻。

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