【作 者】孔博

　　【引 言】

　　隨著機械制造業(yè)加工設備CNC程度的不斷提高，CNC機床在制造業(yè)加工領域中的應用變得愈加廣泛。為了更好地促進CNC車床的應用，充分發(fā)揮CNC車床的應用優(yōu)勢，需要工程技術人員根據CNC車床不同機型的特點和性能( 特別是加工對象的性能) 制訂出詳細的加工方案，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鍵零部件之一。其產品有固井膠塞、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。 這些膠塞會驅替水泥漿，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，膠塞務必與套管內徑對應，并依據每口井的勘探開發(fā)實況，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產生較大形變，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雜井況。因橡膠是一種較軟材質的材料，經過大的形變后仍能快速恢復原型，能被改性處理。

　　橡膠材料具有以下特點: ①較高的彈性，橡膠材料的彈性模量較低，伸長變形大，使用時具有可恢復變形的特點。②粘彈性，橡膠材料在出現形變和恢復形變時受時間和溫度的影響較大，橡膠的表面會出現比較明顯的應力松弛變化，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，同時因材料軟、壁厚薄、重量輕和結構緊湊等導致對其再加工困難，加工時不易控制尺寸，易出現啃刀和加工后表面粗糙度不達標等現象，難以保證加工質量。

　　影響成形橡膠再加工的因素較多，不僅要對產品的結構、切削力、裝夾方式、走刀路徑進行分析和規(guī)劃，還需對切削熱、殘余應力、刀具幾何參數等因素進行研究和優(yōu)化。在成形橡膠再加工過程中，可以選擇應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，以確保成形橡膠再加工在CNC車床上的高精度和高效率。

　　【結 語】

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

　　以下是正文：