【作 者】孔博

　　【引 言】

　　隨著機(jī)械制造業(yè)加工設(shè)備CNC程度的不斷提高，CNC機(jī)床在制造業(yè)加工領(lǐng)域中的應(yīng)用變得愈加廣泛。為了更好地促進(jìn)CNC車床的應(yīng)用，充分發(fā)揮CNC車床的應(yīng)用優(yōu)勢，需要工程技術(shù)人員根據(jù)CNC車床不同機(jī)型的特點(diǎn)和性能( 特別是加工對象的性能) 制訂出詳細(xì)的加工方案，并不斷優(yōu)化。 在油氣勘探開發(fā)中，成形橡膠是不可或缺的關(guān)鍵零部件之一。其產(chǎn)品有固井膠塞、尾管膠塞和鉆桿膠塞等，它們由橡膠和易鉆除的骨架硫化成形。 這些膠塞會(huì)驅(qū)替水泥漿，在水泥漿與替漿液間形成隔離層，完成油氣井的固完井施工，確保油氣開采的順利實(shí)施。在固完井施工作業(yè)中，膠塞的外徑尺寸非常重要，膠塞務(wù)必與套管內(nèi)徑對應(yīng)，并依據(jù)每口井的勘探開發(fā)實(shí)況，采用CNC車床再加工膠塞外徑，以防施工異常。非金屬材料的橡膠具有可逆形變的高彈性，即使施以較小切削力也會(huì)產(chǎn)生較大形變，這給橡膠的再加工造成很大難度。系列成形橡膠見圖 1。

　　應(yīng)用于石油勘探開發(fā)的橡膠主要有氫化丁腈橡膠和氟橡膠，這兩種材料都具有良好耐油性、耐熱性、優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性、耐臭氧性以及良好的抗壓縮永久變形性能。氫化丁腈材質(zhì)還具有優(yōu)異的抗撕裂和耐磨性能，非常適合鉆探開發(fā)中的深井和超深井等復(fù)雜井況。因橡膠是一種較軟材質(zhì)的材料，經(jīng)過大的形變后仍能快速恢復(fù)原型，能被改性處理。

　　橡膠材料具有以下特點(diǎn): ①較高的彈性，橡膠材料的彈性模量較低，伸長變形大，使用時(shí)具有可恢復(fù)變形的特點(diǎn)。②粘彈性，橡膠材料在出現(xiàn)形變和恢復(fù)形變時(shí)受時(shí)間和溫度的影響較大，橡膠的表面會(huì)出現(xiàn)比較明顯的應(yīng)力松弛變化，上述特性給成形橡膠的再加工帶來了挑戰(zhàn)。 膠塞成形橡膠零件前期通過橡膠和骨架硫化成形后，在CNC車床上不易裝夾定位，同時(shí)因材料軟、壁厚薄、重量輕和結(jié)構(gòu)緊湊等導(dǎo)致對其再加工困難，加工時(shí)不易控制尺寸，易出現(xiàn)啃刀和加工后表面粗糙度不達(dá)標(biāo)等現(xiàn)象，難以保證加工質(zhì)量。

　　影響成形橡膠再加工的因素較多，不僅要對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、切削力、裝夾方式、走刀路徑進(jìn)行分析和規(guī)劃，還需對切削熱、殘余應(yīng)力、刀具幾何參數(shù)等因素進(jìn)行研究和優(yōu)化。在成形橡膠再加工過程中，可以選擇應(yīng)用比較集中的操作工序，盡可能一次裝夾完成所有工序的加工任務(wù)，以確保成形橡膠再加工在CNC車床上的高精度和高效率。

　　【結(jié) 語】

　　通過近來年不斷研究與實(shí)際應(yīng)用，成形橡膠在CNC車床上再加工技術(shù)已形成專有的加工技術(shù)。 再加工后的系列膠塞的力學(xué)性能和表面粗糙度均滿足設(shè)計(jì)要求，生產(chǎn)率高。在國內(nèi)的石油勘探開發(fā)中，通過應(yīng)用該技術(shù)，已為多口井提供了可靠的成形橡膠再加工系列膠塞產(chǎn)品，如順北鷹1井、臨華1X井以及2020年亞洲第一深井塔深5井等眾多關(guān)鍵開發(fā)應(yīng)用井，均取得了成功，不僅提高了勞動(dòng)效率和生產(chǎn)成本，還大大縮短了系列膠塞產(chǎn)品硫化成形的制造周期，為油氣開采起到提質(zhì)增效的作用。

　　以下是正文：