大型機床低速爬行故障實例分析
2019-03-15王峰
(東方電機有限公司)
摘 要:本文是根據生產現場實踐經驗,結合機床改造實例,對大型機床出現的常見爬行故障進行分析并提出相應的消除措施,這對機床的維護保養和改進有重大的現實意義。(東方電機有限公司)
關鍵詞:靜壓導軌;爬行;潤滑;措施
0 引言
我公司一臺英國1958年生產的RMB(10″)大型鏜床,1967年投入使用。由于使用年限過久,雖有良好的維護保養,但由于使用過程中零部件不可避免的會出現磨損,至使該機床常出現故障,.特別是其立柱運動的低速運行經常出現較為嚴重的爬行現象。使得零件加工精度降低,嚴重時甚至造成零件報廢。
大、重型機床的爬行故障原因很多,運動副的潤滑、靜壓系統故障和油質問題都有可能引起爬行的發生,應視實際情況處理。
1 機床爬行故障的危害和原因
機床出現爬行時,使導軌運動不均勻,從而降低了定位精度和靈敏度,這會嚴重影響工件表面加工質量,甚至于導致被加工零件的報廢;此外還會造成機床運動副的加速磨損;爬行嚴重時,會使機床失去加工能力。
許多專家學者和工業界的同行們通過大量實驗和實踐經驗,提出了一些假說來解釋爬行原因,但對爬行的本質和機理,卻各有理論。對于此類集機、電、液等先進技術于一體的機械加工設備,產生爬行的因素是很復雜很綜合的,機床的機、電、液中任何一個環節出現問題都有可能引起機床爬行,而實際工況中如何消除爬行故障與機床使用維護保養有很大的關系,極為典型的是金屬切屑對運動副導軌拉傷到液壓油品質等問題對機床爬行故障的起因。
2 實際工況下爬行故障分析
2.1引起爬行故障的原因
在設計制造機床時,它的傳動機構剛性和工作臺導軌承載能力是能都達到使用要求的,出現爬行在實際工作中我們主要考慮的是人力不可控或不容易控制的因素,這主要體現在機床導軌副的精度和靜壓系統兩方面。
機床使用時維護保養不好如刮屑板損壞使金屬切屑直接進入兩導軌面之間或液壓油雜質未過濾完全,都很容易造成導軌面拉傷導軌磨損后表面精度不夠,低速運動狀態下,摩擦力增大而驅動力不足,致使工作臺不能保持平穩的運行進而出現爬行故障。
另外,靜壓導軌是依靠靜壓油腔在兩導軌面之間形成具有一定強度的壓力油膜,使導軌面間形成液體摩擦減小了摩擦因數,達到使工作臺平穩運行的目的。但若導軌面間缺油,致使沒有形成油膜或油膜厚度不夠,出現干摩擦負載加大,低速運行狀態下驅動力不足,機床便出現爬行故障。另外,導軌磨損或靜壓油腔被破壞均會使油腔不能很好的封油,使液壓油膜不達標或者形成不了油膜;而液壓油質變壞粘度降低,使靜壓油膜剛度不夠,托不起負載,也是機床出現低速爬行故障的一個原因。
2.2爬行故障的消除措施
對于導軌磨損導致機床爬行,首先我們要及時對拉傷導軌進行修復,對于不同程度磨損采用不同的修復方法:拉傷較輕時,先用刮刀刮研高點,再用研磨膏通過油石研磨;若拉傷較深無法直接刮研修復完好,則需用耐磨涂料修涂拉傷表面,再刮研使導軌各項精度指標達標;若導軌面磨損嚴重,無法直接用人工刮研修復時可以用導軌焊接修復,也可對拉傷導軌進行機械加工,去除拉傷表面層,再對整個導軌面進行表面淬火熱處理,保證一定的淬硬層后可重新使用。
3 實例
對我單位RMB10″鏜床低速運行狀態進行檢測,然后對出現的爬行故障進行分析并制定相應的修理方案。
檢測:用百分表檢測導軌爬行故障。在百分表上觀察指針的運動狀況,發現指針不是連續勻速的轉動,而是時快時慢,時有停頓的運轉,即說明機床出現了低速爬行故障。再用百分表測導軌面液壓油膜厚度,發現油膜厚度不達標。由此知道液壓油膜厚度不達標是引起機床低速爬行故障的原因。
檢查:將機床床身導軌護罩打開,發現靜導軌面出現拉傷,然后再將立柱吊開,拆下下滑臺,檢查下滑臺導軌(動導軌)的拉傷磨損情況,發現靜壓油腔被破壞。靜導軌面拉傷和靜壓油腔破壞使油腔不能很好地封油。然后,將此靜壓導軌系統執行件薄膜閥拆下,把所有薄膜閥去油管去掉,從同一進油管處給油,發現各薄膜閥的出油量并不一樣,說明由于長時間的使用薄膜閥已經失靈。導致不能按給定壓力向靜壓油腔給油,使機床導軌面出現缺油少油。Z后,由于機床液壓油經常更換,使用過程中有過濾裝置及制冷機降溫,所以可以排除液壓油變質的因素。
措施:修復床身導軌,并對立柱導軌進行粘結新導軌板和更換薄膜閥處理,來改善機床低速爬行問題。
(1)對床身導軌采用上述修復方法即可;
(2)用聚四氟乙烯導軌板代替原動導軌面,將PTFE導軌板粘接在動導軌上后,保證平面度后在導軌板上加工出靜壓油腔。金屬導軌動靜摩擦因數之差大,容易產生爬行故障。現在動導軌上面粘結摩擦因數小的聚四氟乙烯導軌板,PTFE具有摩擦因數低、高潤滑、抗磨損、耐老化、耐腐蝕、使用壽命長等特點。使用這種導軌機床具有良好的微動進給定位和良好的精度保持性,由于PTFE的低摩擦因數和高潤滑性能,機床功率消耗也得到降低。同時,當出現導軌磨損和研拉傷時,主要是發生在立柱導軌面上,所以只要更換新的動導軌面便可,大大的方便了機床的維修;
(3)用多點分油器代替原執行件薄膜閥,改恒壓為恒流。原薄膜閥由于使用時間過長,薄膜彈性變形不靈敏,便不能很好地根據靜壓反饋信息來控制供給靜壓腔的供油量,會導致工作臺導軌油腔不能保持充足的油量,油膜分布不均,機床出現爬行故障。多點分油器可以很好地提高靜壓油膜的穩定性。
經過生產實踐檢驗,由于新導軌材料的特性和靜壓系統穩定性的提高,使得機床運行更加平穩,與改造前對比改造后機床的低速爬行故障得到很大的改善。
來源:《山東工業技術》

