石油管车丝生产线数控化改造体会

李莎

摘要：数控加工在机械制造加工中有着重要作用，这是一种先进的加工技术。数控加工技术得到推广使得机械制造业发展水平逐渐提升。对生产方式、产业结构、产品结构影响非常大，使得产业化发展发生改变。文章介绍了石油管车丝生产线数控化改造，基于改造基础上，使得生产效率提升，创造出更多经济效益。

关键字：数控化；石油管车丝生产线；改造

1.前言

TUBING石油管车丝生产线是在70年代时我国从法国引进来，这是一种专门用于石油管连接螺纹专用的生产线。该生产线主要由自动上下料机以及两台NC车丝机床组成。该生产线投入使用使用之后，因为没有较好进行保修，使得机床控制器出现老化和损坏问题，后期进行维修时难度比较大，而且维修效果也不太明显。有些设备在出现老化之后，将无法保障正常运行。在20世纪初，委托了专门的研究机构研究数控控制模式，随着时间推移，研究成果也得以呈现。用蓝天数控系统可以更好的处理石油生产线问题，进行了数控技术改造之后，使得设备运行效率水平提高。因为，改造效果明显，后期又第二胎设备生产线进行改造，改造之后的机床运行效率非常高，提升了生产速率，也保障了产品质量，该生产线该通过了质量保障认证。文章就当前石油管车丝生产线改造问题进行研究。

2.石油管和数控技术溉述

2.1石油管

适用于苟由精炼厂的炉管、热交换器和管道无缝钢管。地质钻探用钢管（YB235—70）是供地质部门进行岩心钻探使用的钢管，按用途可分为钻杆、钻铤、岩心管、套管和沉淀管等。另外，石油管还可以当成热交换器以及管道无缝钢管使用。它是一种中空的截面，周边没有长条的钢材痕迹，被广泛使用于机械零件以及制造构造件中。将该材料当成石油裂化制造时，可以提升材料利用率，可以更加简化制造工序，使用中节约了成本。石油裂化还是比较常用的材料，可以将其用来制造枪管、材料、炮筒等等。石油裂化，根据它的不同面积形状，可以将其分为圆管以及异型管类型。在周长相同的条件中，石油裂化管面积最大时，可以输送更多的流体。石油钻探管也是比较常用的材料，主要被使用于石油钻探两端位置，可以进行加厚。一般可以将其分为两种类型，第一种是不车丝，第二种是钢管分车。车丝管接头位置很紧密，在进行焊接时，需要使用对焊方式应对。

2.2数控技术

数控加工技术借助计算机数字化对机床运行过程进行控制，这是一种良好的控制方法。使用数控技术进行的机床加工控制，可以称为数控机床。一般数控系统主要包含数控装置、可编程控制器、主轴驱动器及进给装置等等。随着社会不断发展，科技在不断发展，该技术逐渐被推广开来，数控机床开始被运用到机械制造行业中，当前该行业已经普遍被使用该技术。例如进行石油管车丝生产线生产时，数控技术发挥出不可替代作用。如果进行车床加工时，如果不使用该加工方法，那么工作步骤和环节会变得非常复杂。生产率也非常低，还不断的提升劳动强度，工作效率低下，这样的工作方式不能满足生产需求，更无法满足技术需求。如果在施工中采用了数控车床技术进行加工，这个工作过程比较简单，编程过程也很简单。使用该技术使得工作效率提升，极大降低劳动强度，使得生产率逐渐提升，在这个环节中工作精度会更加高超3.改造措施

3.1改造思路

基于多年的使用实际情况，对机械本身、电气以及液压特点进行改造。在改造之前，需要将改造思路确定出来。第一，使用蓝天数控系统取代传统老化系统，逐渐恢复数控机床控制功能，而且在使用过程中还可以发挥出强大的功能作用。第二，保留住原先的生产线装置，像机械装置、液压部分装置以及伺服驱动装置等等。可以使用光电编码器替换最初的原旋转变压器，将其换成反馈元件。第三，使用蓝天数控系统PC替换继电器逻辑，这样可以提升系统运行稳定性，使得可靠性运行效率更高。

3.2改造难点

在改造过程中，遇见了难点问题。第一，双刀架加工的同步问题。一般的数控机床会包含x、U、z三个坐标轴，另外还会包含一个主轴。其中x轴以及u轴分别在z轴的溜板位置上，可以将其看成z轴的纵向进刀。在x轴和u轴上，分别是上和下刀架，从横向方向进刀。在改造之初，选择了双过程控制公用的改造方案，结果在实施过程中无法解决螺纹加工编程，经过改造方案之后，采用了同时公用的z轴和主轴方法进行应对，可以更好的解决该问题。

第二，双过程加工的编程问题。使用数控系统加工过程中，需要将其区分开来，将其分别设置在上刀架和下刀架中，这个编程过程非常复杂。及时同步进行，运行过程非常困难，而且处理过程也比较复杂。在加工中选择了程序范本，可以在进行零件加工中，基于相关程序就可以实现数据加工，更好的解决了双过程加工编程问题。

第三，加工效率问题。在石油管加工环节中，需要有一个辅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，直到零点位置再开始返回倒角位置，使用该方式进行加工可以更好的完成了倒角加工。为了提升加工效率，可以在数控中加入M码功能，当上、下刀架加工进入第二段螺纹阶段就时，这便完成加工动作。根据实践发现，这个加工循环过程从最初的32s逐渐提升到28s，极大提升了生产效率。第四，多次重复车丝问题。进行大口径石油管螺纹加工时，一般都会受到机床功率影响，限制加工速率，在加工过程中需要进行多次重复车丝。可以改变圆周初始角进行应对，N线螺纹中，主要指的是在螺纹端面前，这个前角位置有着诸多个切口。切口平均会在每个圆周角上分布着，当车螺纹逐渐运动时，不需要改变起刀点位置，只需要改变周围的切入点就可以实现改变。例如在4线螺纹中，切入点角度为0度、90度、180度、还有270度。也可以使用移动螺距法。多线螺纹作用效果比较明显，在该螺纹中，如果是单线的螺纹，可以将这些单线的螺纹组成多线螺纹。这是第一道工序，当这个工序加工完成一条螺纹之后。X值不变，刀架会逐渐向正负方向逐渐移动。这个移动过程只是一个螺距过程，当程序不变时，可以进行第二条螺纹加工，然而在根据正负方向逐渐移动。加工第三条螺纹时，根据这个方法方法进行变动。这个环节中便出现多次定位问题，这是以及技术难题。在进行改造过程中，应该做好攻关工作，需要从数控系统配置以及油管加工程序中进行编写相关的程序，选择有效的方式进行应对，这样才可以将难关问题攻克下来，从而解决了更多的车丝问题。在使用过程中，可以极大提升了机床加工效率，提升产品生产效率。

4.参考文献

[1]赵中清.Φ114.3～339.7mm石油管加工机组工艺技术特点和装备水平 [J]. 《钢管》 -2008年5期，

[2]徐辉，李发强，陈云.CTM-30车丝机加工API标准螺纹的锥度误差分析[J].《工具技术》 ISTIC -2013年7期

[3]王艳.数控弯曲下TA18高强钛管回弹对壁厚减薄和截面畸变的影响[J].《稀有金属材料与工程》 ISTIC EI SCI PKU -2012年7期，