石油油管螺紋數(shù)控車削標(biāo)準(zhǔn)化程序編制

江蘇省濱海中等專業(yè)學(xué)校 （鹽城 224500） 黃成元

GB/T9253.2－1999中規(guī)定的石油油管螺紋分為不加厚油管螺紋(TBG)和外加厚油管螺紋(UP TBG)兩類，每類螺紋分別有1.050至41/2共9個(gè)尺寸系列，共18個(gè)螺紋代號(hào)，廣泛應(yīng)用于石油油管（外螺紋）、接箍（內(nèi)螺紋）、泵及閥等石油機(jī)械設(shè)備的聯(lián)接。

很多生產(chǎn)石油設(shè)備企業(yè)的數(shù)控車工在車削該類螺紋時(shí)往往套用普通螺紋（M）的車削參數(shù)來編寫數(shù)控程序，其牙深往往控制不穩(wěn)定，只能每一個(gè)代號(hào)的螺紋都經(jīng)過多次試切，這降低了產(chǎn)品的合格率，尤其在車削大件和單件零件時(shí)，給生產(chǎn)技術(shù)人員帶來很多困難。筆者經(jīng)過數(shù)學(xué)計(jì)算，推導(dǎo)出TBG 、UP TBG螺紋參數(shù)的變量關(guān)系，編寫出該類螺紋外、內(nèi)兩種螺紋的車削標(biāo)準(zhǔn)化程序。

圖1 石油油管(外螺紋)通圖及變量標(biāo)注

圖2 接箍(內(nèi)螺紋)通圖及變量標(biāo)注

1. 石油油管螺紋的變量定義及運(yùn)算關(guān)系

圖1、圖2分別為TBG 、UP TBG螺紋用于石油油管（外螺紋）和接箍（內(nèi)螺紋）所有代號(hào)的通圖及變量標(biāo)注，是根據(jù)GB/T9253.2－1999中所規(guī)定的TBG 、UP TBG螺紋各參數(shù)對(duì)應(yīng)于數(shù)控程序中的變量而標(biāo)注。表1中左側(cè)列出數(shù)控程序中各變量的含義，右側(cè)為變量之間的數(shù)學(xué)運(yùn)算關(guān)系。

表2為TBG 、UP TBG所有代號(hào)螺紋獨(dú)立變量值列表，是根據(jù)GB/T9253.2－1999中規(guī)定的螺紋參數(shù)而編制，這樣無論是車削該類螺紋中任一代號(hào)，只要在表2中查出#1～#7、#12(僅內(nèi)螺紋)的值，改寫標(biāo)準(zhǔn)程序中前幾行的獨(dú)立變量值，直接車削，而不用每一代號(hào)螺紋都要編寫外、內(nèi)兩個(gè)數(shù)控程序。

表1 各變量含義及其之間的運(yùn)算關(guān)系

表2 TBG 、UP TBG螺紋獨(dú)立變量值列表（摘自GB/T9253.2－1999）

2.程序編制

下面基于國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)GSK980TD，分別編寫石油油管螺紋的外、內(nèi)兩種螺紋的數(shù)控車削標(biāo)準(zhǔn)化程序，程序開頭的獨(dú)立變量取值是以23/8TBG為例的。

（1）外螺紋車削程序如下：

O1001 (2 3/8 TBG -W)

#1=24.87

#2=58.757

#3=10

#4=1.412

#5=0.744

#6=5

#7=41.28 (#1～#7查表2而得)

#8=#2-2*［#4-#5］+［#7-#1］/16

#9=#7+10

#10=10/16+#8+2*#4

#12=FIX［#8-#7/16］

#13=#8+2*#4-#7/16-#12

#13=#13/［2*TAN［25］-1/16］

#14=#12+2*#13*TAN［25］

#15=［#7+#6］/32

#16=#8+10

T0101 (外圓車刀)

G99 G0 X300 Z10

M43

M3 S400 F0.2

#30=#10+2

G0 X#30 Z2

G71 U1.5 R0.5

G71 P1 Q2 U0.5 W0.1

N1 G0 X#12 S500

G1 Z0 F0.1

X#14 Z-#13

N2 X#10 Z-#9

G70 P1 Q2

G0 X300 Z10

T0303 (外螺紋刀)

M08

S450

G0 X#16 Z#6

#30=1000*#4

G76 P020560 Q100 R0.1

G76 X#8 Z-#7 R-#15 P#30 Q500 I#3

M09

G0 X300 Z10

T0101

M30

（2）內(nèi)螺紋車削程序如下：

O1002 (2 3/8 TBG -N)

重塑對(duì)象型分類最為經(jīng)典。這種分類方式根據(jù)理論創(chuàng)始人Wrzesniewski和Dutton的觀點(diǎn)，將工作重塑行為分為任務(wù)重塑、關(guān)系重塑和認(rèn)知重塑三種類型，每種類型又細(xì)分為三種策略，總共九種策略。其中，任務(wù)重塑的策略包括增加任務(wù)、強(qiáng)調(diào)任務(wù)和重設(shè)任務(wù);關(guān)系重塑的策略包括構(gòu)建關(guān)系、重建關(guān)系和適應(yīng)關(guān)系;認(rèn)知重塑的策略則包括拓展認(rèn)知、聚焦認(rèn)知和聯(lián)系認(rèn)知。Niessen和Weseler基于這種分類方式先后開發(fā)了工作重塑行為量表，并在后續(xù)的研究中得到應(yīng)用。?

#1=11.33

#2=58.757

#3=10

#4=1.412

#5=0.744

#6=7.9

#7=24.87 (#1～#7查表2而得)

#7=#7+2*25.4/#3+12.7+#1

#8=#2+2*#5-［#7-#1］/16

#9=#7+10

#10=#8-2*#4-10/16

#12=61.9 (#12查表2而得)

#13=#12-#8+2*#4-［#7-#6］/16

#13=#13/［2*TAN［25］-1/16］+#6

#14=#12-2*［#13-#6］*TA N［25］

#15=#7/32

#16=#8-10

T0101 (內(nèi)孔鏜刀)

G99 G0 X30 Z250

M43

M03 S300 F0.2

#30=#10-2

G0 X#30 Z2

#30=#12+2

G71 U1.5 R0.5

G71 P1 Q2 U-0.5 W0.1

N1 G0 X#30 S450

G1 Z0 F0.1

X#12 Z-1 D1

Z-#6

X#14 Z-#13

N2 X#10 Z-#9

G70 P1 Q2

G0 X30 Z150

M05

M01 （暫停,清切屑）

M03 S400

T0303 (內(nèi)螺紋刀)

G4 X10.0 （延時(shí)10s主軸起動(dòng)）

G0 X#16 Z2

M08

G1 Z0 F0.2

#30=1000*#4

G76 P020560 Q100 R0.1

G76 X#8 Z-#7 R#15 P#30 Q500 I#3

M09

G0 X30 Z250

T0101

M30

說明：程序中所有的#30都只是臨時(shí)變量，只因GSK980TD系統(tǒng)中帶運(yùn)算的地址符是非法的，如X[30+10]在GSK980TD系統(tǒng)中被認(rèn)為是非法的。另外所有加工部位，除螺紋外，不作配合使用，所以粗、精車外圓或內(nèi)孔用一同把刀完成，在編程時(shí)也沒有使用刀尖圓弧半徑補(bǔ)償。

3. 結(jié)語

該編程方法同樣適用于GB/T9253.2－1999標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的石油套管螺紋（CSG、LCSG）和管線管螺紋（LP）的數(shù)控車削加工。這種編程以不變應(yīng)萬變，一類螺紋只編程一次，不僅大大減少了編程工作量，提高了編程效率，同時(shí)更有利于提高編程準(zhǔn)確性和加工質(zhì)量，特別適用于大件、單件零件的生產(chǎn)。