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機(jī)床爬行故障原因及解決對策(摘要)
機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的運(yùn)動件,當(dāng)其運(yùn)行速度低到一定值(如0.5mm/min)時(shí),往往不是作連續(xù)勻速運(yùn)動,而是時(shí)走時(shí)停、忽快忽慢,這種現(xiàn)象稱之為爬行。
爬行是機(jī)床常見而不正常的運(yùn)動狀態(tài),主要出現(xiàn)在機(jī)床各傳動系統(tǒng)的執(zhí)行部件上(如刀架系統(tǒng)、工作臺等),且一般在低速行時(shí)出現(xiàn)較多。運(yùn)動速度低時(shí),潤滑油被壓縮,油膜變薄,油楔作用降低,部分油膜破壞,摩擦面阻力發(fā)生變化。通常情況下,輕微程度的爬行有不易察覺的振動,顯著的爬行則是大距離地跳動。
進(jìn)給運(yùn)動中的爬行現(xiàn)象破壞了系統(tǒng)運(yùn)動的均勻性,不僅使被加工件精度和表面質(zhì)量下降,也會破壞液壓系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性,使機(jī)床導(dǎo)軌加速磨損,甚至產(chǎn)生廢品和事故。
爬行原因
引起爬行的主要原因,是摩擦因數(shù)隨運(yùn)動速度的變化和傳動系統(tǒng)剛性不足。機(jī)床在實(shí)際使用中,爬行現(xiàn)象主要是在傳動系統(tǒng)剛性不足,驅(qū)動力與負(fù)載摩擦阻力波動變化的情況下形成。機(jī)床液壓系統(tǒng)侵入空氣,液壓元件間隙增大及機(jī)械裝置自身原因都可能引起爬行故障。
對策
1.空氣混入液壓系統(tǒng)引起的爬行及消除方法
液壓系統(tǒng)中混入空氣是造成液壓系統(tǒng)出現(xiàn)爬行故障的根本原因。當(dāng)空氣混入油中以后,一部分溶解到壓力油中,剩余的則形成游離狀氣泡浮游在壓力油中,由于空氣有很大的壓縮性,執(zhí)行器負(fù)載的波動使油液壓力脈動,導(dǎo)致氣體膨脹或收縮而引起執(zhí)行器供油量明顯變化,從而使“剛性”環(huán)節(jié)變成“彈性”環(huán)節(jié),導(dǎo)致爬行產(chǎn)生。
為了避免空氣侵入液壓系統(tǒng),應(yīng)緊固各管道連接處螺母,嚴(yán)防泄漏。盡可能使進(jìn)出油管相距遠(yuǎn)一些,保證進(jìn)、回油路互不干涉,并將進(jìn)出油管用隔板隔開。清除附著在濾油器網(wǎng)上的污物,或更換足夠容量的濾清器,保證吸油通暢。加足油液并經(jīng)常檢查,保持油液不低于油標(biāo)指示線,以防止系統(tǒng)吸入空氣。采用黏度低的油液,以降低流動阻力,并保證吸油暢通且充足,避免產(chǎn)生空穴現(xiàn)象而使油液中的氣體滲出。
2.液壓泵或閥類零件間隙引起的爬行及消除方法泵內(nèi)部零件磨損,間隙過大,引起輸油量和壓力不足或嚴(yán)重波動而產(chǎn)生爬行。運(yùn)動件低速運(yùn)動時(shí),一旦發(fā)生干摩擦或半干摩擦,阻力增加,這時(shí)要求液壓泵提高壓力,但由于泵間隙大而嚴(yán)重漏油,不能適應(yīng)阻力的變化而使運(yùn)動件速度減慢或停止。待壓力升高達(dá)到能克服靜摩擦力時(shí),因動摩擦力較靜摩擦力小而使運(yùn)動件向前一跳,壓力又降低,運(yùn)動件速度又減慢甚至停止。這樣,反復(fù)循環(huán)而形成爬行。
在機(jī)床液壓系統(tǒng)中,當(dāng)各種控制閥的阻尼孔及節(jié)流開口被污物阻塞或閥內(nèi)零件磨損、滑閥移動不靈活等使壓力波動,給工作臺的推力時(shí)大時(shí)小,因而使工作臺的速度時(shí)快時(shí)慢,也可造成爬行。
當(dāng)液壓泵間隙過大時(shí),修復(fù)或更換液壓泵,減少油泵泄漏。使用濾油器防止雜質(zhì)進(jìn)入液壓系統(tǒng),保持油液清潔,定期清洗油池并更換液壓油,加強(qiáng)控制閥件的維護(hù)保養(yǎng),以防液壓油污染。保證零件的精度達(dá)到技術(shù)要求,檢查各相配零件的配合間隙,研磨閥孔(缸孔),重做滑閥(活塞),使其配合間隙在規(guī)定的范圍內(nèi)。
3.摩擦阻力變化引起的爬行及消除方法
靜、動摩擦因數(shù)的差值大小是產(chǎn)生爬行現(xiàn)象的內(nèi)因,靜、動摩擦力之差越小,臨界速度越小,越容易產(chǎn)生爬行。
導(dǎo)軌精度不高、導(dǎo)軌刮研的點(diǎn)數(shù)不夠且不均勻、導(dǎo)軌表面拉毛、導(dǎo)軌面有銹斑,均可造成局部阻力變化及導(dǎo)軌而接觸不良,使油膜不易形成,產(chǎn)生干摩擦或半干摩擦,導(dǎo)致工作臺或走刀箱等部件運(yùn)動摩擦阻力不穩(wěn)定而引起爬行。在這種情況下,必須修復(fù)導(dǎo)軌,使之符合技術(shù)要求。
此外,由于制造、安裝及磨損等方面的原因引起的液爪缸中心線與導(dǎo)軌不平行、導(dǎo)軌或滑快的壓緊塊(條)夾得太緊、密封件過盈量過大、活塞桿局部或全長彎曲、液壓缸缸體內(nèi)孔拉毛刮傷、活塞與活塞桿不同軸、液壓缸體孔精度不良及活塞桿兩端油封調(diào)整過緊等缺陷也可引起爬行。當(dāng)這些缺陷產(chǎn)生不均勻的摩擦力而使運(yùn)動件爬行時(shí),應(yīng)逐個(gè)檢查油缸零件的精度,產(chǎn)加以修復(fù)。
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