石油油管螺紋數控車削標準化程序編制

江蘇省濱海中等專業學校 （鹽城 224500） 黃成元

GB/T9253.2－1999中規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個尺寸系列，共18個螺紋代號，廣泛應用于石油油管（外螺紋）、接箍（內螺紋）、泵及閥等石油機械設備的聯接。

很多生產石油設備企業的數控車工在車削該類螺紋時往往套用普通螺紋（M）的車削參數來編寫數控程序，其牙深往往控制不穩定，只能每一個代號的螺紋都經過多次試切，這降低了產品的合格率，尤其在車削大件和單件零件時，給生產技術人員帶來很多困難。筆者經過數學計算，推導出TBG 、UP TBG螺紋參數的變量關系，編寫出該類螺紋外、內兩種螺紋的車削標準化程序。

圖1 石油油管(外螺紋)通圖及變量標注

圖2 接箍(內螺紋)通圖及變量標注

1. 石油油管螺紋的變量定義及運算關系

圖1、圖2分別為TBG 、UP TBG螺紋用于石油油管（外螺紋）和接箍（內螺紋）所有代號的通圖及變量標注，是根據GB/T9253.2－1999中所規定的TBG 、UP TBG螺紋各參數對應于數控程序中的變量而標注。表1中左側列出數控程序中各變量的含義，右側為變量之間的數學運算關系。

表2為TBG 、UP TBG所有代號螺紋獨立變量值列表，是根據GB/T9253.2－1999中規定的螺紋參數而編制，這樣無論是車削該類螺紋中任一代號，只要在表2中查出#1～#7、#12(僅內螺紋)的值，改寫標準程序中前幾行的獨立變量值，直接車削，而不用每一代號螺紋都要編寫外、內兩個數控程序。

表1 各變量含義及其之間的運算關系

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

2.程序編制

下面基于國產系統GSK980TD，分別編寫石油油管螺紋的外、內兩種螺紋的數控車削標準化程序，程序開頭的獨立變量取值是以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）內螺紋車削程序如下：

O1002 (2 3/8 TBG -N)

重塑對象型分類最為經典。這種分類方式根據理論創始人Wrzesniewski和Dutton的觀點，將工作重塑行為分為任務重塑、關系重塑和認知重塑三種類型，每種類型又細分為三種策略，總共九種策略。其中，任務重塑的策略包括增加任務、強調任務和重設任務;關系重塑的策略包括構建關系、重建關系和適應關系;認知重塑的策略則包括拓展認知、聚焦認知和聯系認知。Niessen和Weseler基于這種分類方式先后開發了工作重塑行為量表，并在后續的研究中得到應用。?

#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 (內螺紋刀)

G4 X10.0 （延時10s主軸起動）

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都只是臨時變量，只因GSK980TD系統中帶運算的地址符是非法的，如X[30+10]在GSK980TD系統中被認為是非法的。另外所有加工部位，除螺紋外，不作配合使用，所以粗、精車外圓或內孔用一同把刀完成，在編程時也沒有使用刀尖圓弧半徑補償。

3. 結語

該編程方法同樣適用于GB/T9253.2－1999標準中所規定的石油套管螺紋（CSG、LCSG）和管線管螺紋（LP）的數控車削加工。這種編程以不變應萬變，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，同時更有利于提高編程準確性和加工質量，特別適用于大件、單件零件的生產。