關于數控車床修復鉆具螺紋的幾點思考

于慶明　秦靜　栗三寧

摘? 要：結合當前的石油鉆具螺紋修復的情況，從自身在車床加工螺紋修復工作的經驗出發，分析車床加工螺紋的原理的基礎上，探討了數控車床螺紋修復的要點及注意事項，希望對于全面提升數控車床修復鉆具螺紋水平有所幫助。

關鍵詞：數控車床;鉆具螺紋;修復工藝;修復對策

在石油工程領域中，由于石油鉆具的工況環境較為惡劣，特別是載荷大、受力復雜，這樣容易出現螺紋磨損問題嚴重，存在著變形的牙型等問題，如果不能及時有效處理則會造成刺漏、脫落等問題。考慮到鉆具管材需要良好的抗扭能力，為了實現鉆具壽命的進一步延長，有效控制成本，大都是選擇修復螺紋的方式。

1 石油鉆具螺紋修復的一般方法

結合石油鉆具螺紋的情況，對于常見的螺紋修復過程來說，主要是涉及到以下方面。一是，結合磨損的實際情況，進行部分特定長度為L的斷面切除;二是，落實相應在臺階面進行寬度為L相應切除，在滿足于相應的切除后直徑輪廓符合尺寸加工的錐面情況;三是，結合設計圖紙的具體要求，按照螺紋螺旋線軌跡來開展相應的螺紋加工。通過上述步驟，能實現螺紋修復成新，在進行探傷的基礎上，保障重新投入使用。

具體來說，大都是選擇普通管螺紋車床修理，這就應全面考慮到具體的操作人員的車床進度要求以及工作經驗，如果不能合理化控制好螺紋的錐度、牙型、倒角等尺寸要求，這樣就會容易出現誤差的問題。部分特殊螺紋要求控制誤差在滿足于0.2mm范圍，這樣就難以通過人工操作方式實現，同時，這樣工作也意味著操作人員的長時間操作，容易引發健康問題。

2車床加工螺紋的原理

考慮到主運動則為車床主軸帶動工件的運行，在此過程中，移動刀具屬于進給運動。在傳統的管螺紋車床加工的實踐中，則是通過掛輪傳遞動力，結合四缸轉動的要求，同時，結合上述固定好的螺距進行移動。在環節中 ，可以開展小托板移動刀尖軸的優化調整，來滿足對刀的要求，這樣能實現螺紋車削的工作。純機械傳動往往難以滿足于，在具體的螺紋加工環節，涉及到相應的打刀、停電、變速等工作環節。

在具體的數控車床的加工環節，應明確落實主運動和進給運動的特定關系，應滿足于工件轉一圈，而刀具移動一個螺距的要求。借助于程序模式來進行優化調整主軸轉速的情況，但大都難以控制轉角位置。為了滿足切削螺紋的功能，大都是實現光電編碼器與主軸1：1傳動連接方式。在進行旋轉主軸的過程中，應明確編碼器也實現同步轉動，并能進行相應的一系列脈沖信號來實現，這樣就可以保障主軸旋轉信號被有所檢測及接受，并能明確特定轉角的電機開展工作，滿足于車削螺紋所要求的比例的情況。

3數控車床螺紋修復

結合數控車床每次螺紋進刀的實際情況來看，都是借助于數控系統來實現掃描光電編碼器的零點脈沖，據此能判斷相應的開始進刀的情況，否則保障落實具體的等待狀態。通過上述情況，能明確每次進刀車削螺旋線軌跡的一致性，避免出現亂扣的問題。

考慮到具體的鉆具舊螺紋的修復情況，應落實螺紋起始位置對刀的要求。具體來看，考慮到待修螺紋起始位置和光電編碼器的零點脈沖的差異性情況，在開展旋轉主軸的情況下，結合相關的指令要求來開展螺紋車削進的運動，不加以控制則會造成存在著不重合的待修螺紋的螺旋軌跡情況，造成一定的破壞情況。所以，在這樣的背景下，進行螺紋修復的實踐中，應明確先定位、再車削。所謂的定位，主要是基準位置選擇零點脈沖，而后能實現待修螺紋起始位置與刀具的對應一致性的關系。在定位的基礎上，可以保障落實刀具朝著待修螺紋的螺旋線軌跡來開展運動，以滿足螺紋修復的要求。因此，定位則是開展螺紋修復的重中之重。

這里來進行螺紋車削起點的確定環節，主要是采用了卡盤周圍表面標記零點脈沖，借助于編制好的宏程序來落實具體的刀具位置的定位。一是，在對刀環節中，應明確先盤動卡盤， 滿足相應的零點脈沖信號的位置為主軸位置，借助于宏程序的單步要求，能實現滿足于相應的刀尖移動到相應的待修螺紋的上方;二是，通過滿足實現手搖脈沖發生器的作用，能有效實現刀尖移動到螺紋中部的螺旋槽其中，能滿足于實現倍率微調刀尖的數值有所降低，并能滿足相應的刀尖與螺旋槽的重合要求，落實具體的刀尖位置要求，避免出現擠碎刀塊的情況。三是，在考慮到程序單步運行的情況，進行滿足于刀尖軸向z的位置信息的系統變量的讀取工作，這樣能滿足于相應的對刀操作;四是，滿足發揮出單步運行宏程序的優勢，能實現刀尖移動到遠離待修螺紋N個螺距的位置的情況，這樣就可以通過推算來落實具體的起刀點的位置，并借助于變量表達來落實具體的數值。借助于發揮出螺紋循環切削指令G92，進而能實現螺紋加工的要求;五是，在使用鉆具的實踐環節中，考慮到螺紋牙型往往具有較大的磨損情況，在明確對刀的基礎上，特別是實現螺紋循環切削指令G92環節中，存在著發現刀尖未完全與待修螺紋螺旋線重合的情況，這樣意味著存在著吃偏刀的情況，可以結合實際來進行刀尖z值正向或負向的微調，以期滿足重合要求。

結合具體的螺紋切削循環指令G92來說，應落實參數x、z表示為相應的每刀切削的終點坐標值的情況，并能落實相應的圓錐面切削起點與終點的半徑差的情況。通過相關的運行變量表達的情況來看，能滿足于成型刀移動到離對刀螺旋槽為十個螺距的情況，這樣就可以落實具體的起刀點的位置。大都是在實踐中，通過操作習慣來落實刀點與待修螺紋端面之間距離。在此基礎上，能借助于變量的表達來進行宏指令標志，明確參數尺的賦值情況，進而保障明確開展螺紋循環切削指令G92，實現相應的螺紋修復加工的要求。

4結論

綜上所述，結合當前的鉆具螺紋維修的實際情況，今后必然會朝著數控機床為代表的自動化技術發展方向。這里結合自身從事螺紋修復技術的實踐經驗出發，探討了無須對數控車床進行專門改造的情況下，較低成本的鉆具螺紋維修方案，希望能有助于進一步提升鉆具維修質量，進而保障落實穩定的螺紋修復后尺寸，合理化控制操作人員的勞動強度，為今后的石油鉆具螺紋維修奠定良好的基礎。

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