浅谈影响石油机械加工质量的因素及控制策略

　　摘要：随着我国社会经济不断发展，工业化程度日益加深，对石油资源的需求也逐渐增大。在石油资源开采过程中，石油机械的使用越来越频繁，不仅降低了人工成本，而且能够在很大程度上提升生产效率。因此，如何确保石油机械的加工质量就成了当前我国石油行业需要认真思考的问题。本文以此为探究主题，首先对石油机械加工质量主要体现在哪些方面进行概述，接着归纳了若干石油机械加工质量影响因素，最后有针对性的提出几点石油机械加工质量控制策略。
　　关键词：石油机械；加工质量；影响；因素；控制策略
　　一、石油机械加工质量概述
　　通常所说的石油机械加工质量一般是指该行业生产过程中所使用的机械在几何形状方面、材料性能方面这两方面的质量。因此，本文首先从这两方面对其进行概述。
　　（一）石油机械加工几何形状质量
　　从其几何形状方面看，通常是指石油机械在加工完成之后几何形状是否存在着误差、误差大小是否在可接受范围内等。而这种误差往往发生在于机械最表层材料接触的地方，可从宏观与微观两个层面进行分析。宏观层面上来看，主要是加工材料的性能，机械加工完成之后机械零件表层会收到材料性能的影响。可能使得其零件表层发生变化，这种变化主要受到零件机体性能的影响，称之为机械加工变质层。对于石油机械加工而言，由于其零件较多，并且在使用过程中会形成一定程度上的塑性变形，这些变形会对机械零件的晶格产生影响，导致晶格扭曲甚至是出现畸形。当其达到某种程度之后，还可能使得晶粒与晶粒之间出现滑动移位的现象，甚至是将晶粒拉长。除此之外，由于石油机械制作原材料以金属材料居多，在机械加工的过程中金属层会在切削热的作用下产生变化，对石油机械的整体质量产生不良影响。再者，石油机械加工表层质量也是石油机械加工幾何形状质量的一个方面。其主要由机械表层光滑度、纹理等因素决定，评定主要需要借助于机械零件的表面轮廓，例如算术平均偏差、Ra等参数。其产生原因主要是在加工过程中低频振动，往往是由于加工工艺造成。
　　（二）石油机械加工的精度
　　石油机械加工精度一般是指将实际机械零部件成品与设计图纸相比，成品在形状、尺寸、位置等要素的几何参数方面是否达到了图纸的要求。不同于普通机械，石油机械加工对精度的追求更体现在平均尺寸方面。例如，机械零件的几何形状是否达到了绝对直线、绝对平面等成都；机械零部件表面的相对位置是否达到了绝对的对称或者是垂直等。如果这些与图纸设计出现了偏差，就会形成加工误差。
　　二、石油机械加工质量之影响因素
　　（一）对机械进行加工的系统存在着原始误差，导致机械加工质量受到影响
　　在实际工作中可以看到，如果对机械进行加工的工艺系统本身就存在误差，必然会导致机械加工质量受到影响。尤其是在原始误差方向与加工表面法线方向相同时，加工误差会更大。与之相反，如果是原始误差方向与加工表面切向方向相同，则加工误差最小，基本可以忽略不计。具体而言，对机械进行加工的系统原始误差一般容易出现在调整环节，或者是机床、刀具、量具、夹具等器械方面。
　　（二）对机械进行加工时操作出现误差，导致机械加工质量受到影响
　　操作误差一般是受到人为影响，如果操作人员存在着专业技能不过关、职业道德欠缺、实践经验缺乏等现象，则很有可能在石油机械加工实际操作时出现误差，导致机械加工质量受到影响。
　　三、石油机械加工质量之控制策略
　　（一）提升石油机械加工工艺系统的刚度，降低工艺系统影响
　　通过上文的论述已经可以得知，当前一些石油机械加工工艺容易受到外界因素影响，出现变形对加工质量带来负面影响。针对这种情况，可以考虑对其加工工艺系统的刚度进行提升。首先，在设计环节应对其零部件的结构有所考虑，尤其是在连接面数量上应当尽可能的降低，并且还需要关注刚度是否匹配，避免局部刚度偏低影响整体。另外，在连接处表面会发生接触的位置也要注意其接触刚度，特别要关注机床部位零件间接合表面的质量，对机床部件进行载荷预加。再者，可以借助一些辅助支撑，提升工件的刚度。比如在对细长轴进行加工时，工件的刚性差可以采用中心架或者是刀架等其他辅助支撑来提升刚度。
　　（二）降低石油机械加工误差，提升加工工艺准确性
　　要想真正降低石油机械加工误差，通常需要先从预防着手。具体方法有：
　　其一，对原始误差进行有效转移，也就是把对加工精度影响较大的原始误差专业到非敏感方向上去。
　　其二，对石油机械加工过程中的温度进行严格控制。一般在加工过程中会出现大幅度的温度升高，温度的升高会对紧密丝杠加工带来不利影响，因此必须要对温度进行严格控制。例如，可以借助淋浴、喷水等方式让重要工件保持在一定温度；还可以将母丝杠做成空心状，往其中注入恒温油使其保持在恒温状态。
　　其三，借助误差补偿技术，降低石油机械加工误差。所谓误差补偿技术是指，在加工过程中根据工件的实际形状、位置、精度等因素，以一定的模型、算法为依据，实时给刀具以附加的补偿量，达到控制刀具与工件之间位置的目的，最终使得工件尺寸误差控制在一定范围内，起到降低石油机械加工误差的效果。
　　四、结语
　　总而言之，如何尽可能的提升石油机械加工质量是一个需要长期探索的问题。作为一名石油行业从事者，应当在以后生产加工过程中，注意思考、总结、归纳，为有效降低石油机械加工质量误差做出应用的贡献。
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