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机床爬行故障分析及对策

2013年10月27日 15:26中国机床商务网点击:4599

  【中国机床商务网】导读:机床进给系统的运动件,当其运行速度低到一定值(如0.5mm/min)时,会出现爬行现象。
  
  机床进给系统的运动件,当其运行速度低到一定值(如0.5mm/min)时,往往不是作连续匀速运动,而是时走时停、忽快忽慢,这种现象称之为爬行。
  
  爬行是机床常见而不正常的运动状态,主要出现在机床各传动系统的执行部件上(如刀架系统、工作台等),且一般在低速行时出现较多。运动速度低时,润滑油被压缩,油膜变薄,油楔作用降低,部分油膜破坏,摩擦面阻力发生变化。通常情况下,轻微程度的爬行有不易察觉的振动,显著的爬行则是大距离地跳动。
  
  进给运动中的爬行现象破坏了系统运动的均匀性,不仅使被加工件精度和表面质量下降,也会破坏液压系统工作的稳定性,使机床导轨加速磨损,甚至产生废品和事故。
  
  爬行原因
  
  引起爬行的主要原因,是摩擦因数随运动速度的变化和传动系统刚性不足。机床在实际使用中,爬行现象主要是在传动系统刚性不足,驱动力与负载摩擦阻力波动变化的情况下形成。机床液压系统侵入空气,液压元件间隙增大及机械装置自身原因都可能引起爬行故障。
  
  对策
  
  1.空气混入液压系统引起的爬行及消除方法
  
  液压系统中混入空气是造成液压系统出现爬行故障的根本原因。当空气混入油中以后,一部分溶解到压力油中,剩余的则形成游离状气泡浮游在压力油中,由于空气有很大的压缩性,执行器负载的波动使油液压力脉动,导致气体膨胀或收缩而引起执行器供油量明显变化,从而使“刚性”环节变成“弹性”环节,导致爬行产生。
  
  为了避免空气侵入液压系统,应紧固各管道连接处螺母,严防泄漏。尽可能使进出油管相距远一些,保证进、回油路互不干涉,并将进出油管用隔板隔开。清除附着在滤油器网上的污物,或更换足够容量的滤清器,保证吸油通畅。加足油液并经常检查,保持油液不低于油标指示线,以防止系统吸入空气。采用黏度低的油液,以降低流动阻力,并保证吸油畅通且充足,避免产生空穴现象而使油液中的气体渗出。
  
  2.液压泵或阀类零件间隙引起的爬行及消除方法泵内部零件磨损,间隙过大,引起输油量和压力不足或严重波动而产生爬行。运动件低速运动时,一旦发生干摩擦或半干摩擦,阻力增加,这时要求液压泵提高压力,但由于泵间隙大而严重漏油,不能适应阻力的变化而使运动件速度减慢或停止。待压力升高达到能克服静摩擦力时,因动摩擦力较静摩擦力小而使运动件向前一跳,压力又降低,运动件速度又减慢甚至停止。这样,反复循环而形成爬行。
  
  在机床液压系统中,当各种控制阀的阻尼孔及节流开口被污物阻塞或阀内零件磨损、滑阀移动不灵活等使压力波动,给工作台的推力时大时小,因而使工作台的速度时快时慢,也可造成爬行。
  
  当液压泵间隙过大时,修复或更换液压泵,减少油泵泄漏。使用滤油器防止杂质进入液压系统,保持油液清洁,定期清洗油池并更换液压油,加强控制阀件的维护保养,以防液压油污染。保证零件的精度达到技术要求,检查各相配零件的配合间隙,研磨阀孔(缸孔),重做滑阀(活塞),使其配合间隙在规定的范围内。
  
  3.摩擦阻力变化引起的爬行及消除方法
  
  静、动摩擦因数的差值大小是产生爬行现象的内因,静、动摩擦力之差越小,临界速度越小,越容易产生爬行。
  
  导轨精度不高、导轨刮研的点数不够且不均匀、导轨表面拉毛、导轨面有锈斑,均可造成局部阻力变化及导轨而接触不良,使油膜不易形成,产生干摩擦或半干摩擦,导致工作台或走刀箱等部件运动摩擦阻力不稳定而引起爬行。在这种情况下,必须修复导轨,使之符合技术要求。
  
  此外,由于制造、安装及磨损等方面的原因引起的液爪缸中心线与导轨不平行、导轨或滑快的压紧块(条)夹得太紧、密封件过盈量过大、活塞杆局部或全长弯曲、液压缸缸体内孔拉毛刮伤、活塞与活塞杆不同轴、液压缸体孔精度不良及活塞杆两端油封调整过紧等缺陷也可引起爬行。当这些缺陷产生不均匀的摩擦力而使运动件爬行时,应逐个检查油缸零件的精度,产加以修复。
(来源:中国机床商务网整理)

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