摘要：爬行是金属切削机床常见故障之一，金属切削加工过程中的爬行现象严重影响机床工作效率和加工质量，同时导致机床过度磨损，缩短了机床零件的使用寿命。为了使金属切削机床得到充分利用，本文概述了机床爬行，对导致金属切削机床爬行的主要原因及其解决措施进行了探讨分析。
关键词：机床爬行；金属切削机床；原因；解决措施；
一、机床爬行的概述
机床工作台或拖板在运动中出现时走时停、或快或慢的现象称为爬行，其主要表现为时走时停非匀速的运动，轻微时目光不易察觉的颤振，严重时是大距离的间歇冲动。如坐标镗床难以实现精确定位及微量进给，个别情况还可能出现扎刀、蹦飞工件等。机床爬行时，移动部件突然跳动移位的大小称爬行量，较大的爬行量可采用百分表直接顶在执行部件上观察表针移动的刻度变化值来确定，而较轻微的爬行量则可以采用精密仪器检测。机床的爬行影响着加工工件的质量和表面粗糙度，并且还会造成机床摩擦副的加速磨损，缩短机床零件的使用寿命，所以必须及时消除。机床产生爬行的原因有单一性的，也有综合性的。
二、导致金属切削机床爬行的主要原因
1、机械机构原因。金属切削机床的机械是重要组成部分，其在运行过程中，由支撑件和传动件的共同配合下完成。因机械结构导致爬行的原因主要有：（1）由设备支撑形式不同引起的故障。导轨在长期运转过程中的都会产生老化，事实上不同的导轨老化程度是不同的，引起爬行的原因也有差异。对于滑动导轨，大部分情况下会利用利用镶条进行调整间隙，但长期运转镶条受到磨损老化，间隙也相应的增大，进而使得导油槽路受到堵塞引起爬行故障。对于滚动导轨，承重能力会随着磨损程度的增加而降低，但通常情况下加工部件的重量较大，拖动能力会明显不足，故而引起爬行故障。对于液压导轨，导轨副内的油膜的正常形成对稳定工作十分重要，但液压系统在使用一段时间之后会出现老化，进而使得油压降低，导轨副不能正常工作，从而出现爬行。（2）机械传动部分出现故障引起的爬行。由于机械设备的长期运行，使其零部件磨损，导致出现松动或老化，设备在运行过程中所能承受的载荷范围会大大减小，但其负载载荷已经远远超出这个能承受的范围，使得设备发生爬行现象。数控系统内部的传动多通过齿轮间相互作用来完成，随着齿轮之间的磨损的增加。间隙逐渐增加，设备本身功率消耗逐渐增加会直接影响设备的使用寿命，同时也会出现严重的爬行故障。其实齿轮与轴承之间的配合间隙也应适当，过大也会造成爬行故障。设备由各个独立的零件来组成，是通过紧固件连接成一个整体，那么紧固件如果出现松动也会造成爬行现象产生。另外，对于机床来说丝杠传动的精度的提高特别重，提高丝杠的传动精度需要对丝杠副进行调整时进行预紧，但预紧力过大会使丝杠螺母副的弹性变形超出标准的范围，转动过程中就会受到过大的阻力，这也是造成爬行故障产生的原因之一。
2、润滑原因。合理的润滑方式对于机床正常运行非常重要，否则会造成爬行故障的发生。要尽量避免设备阀中的节流器管壁发生堵塞，否则各压力值之间的相差变大，就会造成轴承浮量值存在差异进而引起轴承运行不畅而发生爬行。比如数控机床润滑油的进油口一般设置在润滑油和切削液的中间位置，设备在运行过程中吸油管执行润滑工作时，如各有润滑油渗入到切削液中，会降低润滑油本身所具有的粘性，那么设备在运转过程中产生的压力就会减小导致速度降低，造成轴承产生爬行故障。另外如果设备在运行过程中有空气进入到液压系统，会使液压系统的零部件产生锈蚀，引起严重的爬行故障。另外润滑油在工作温度条件下很容易与空气中的氧发生氧化反应，其产物是一种胶状物，如果它粘附在导轨面上，不仅使其易产生酸性腐蚀，而且会使其摩擦面丧失润滑性而发涩，从而引起机床导轨爬行故障。
3、人为操作原因。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆机床操作人员在操作前如果不熟悉设备的操作方法，未学习使用说明，对设备的性能和操作未细致了解，操作过程中不按照规范进行操作和使用，不可避免的出现人为的误操作而造成设备爬行故障甚至更为严重的故障。另外，在日常没能及时的对设备进行必要的维护和保养，片面追求加工进度，忽视日常小毛病小问题，造成更为严重的故障。
4、电气控制系统的原因。数控机床是典型的机电一体化的系统，其电气控制系统就好比整个系统的大脑，控制着系统各部分按要求来完成各项任务，为保证系统正常运行提供驱动力。在工作过程中，机床的工作台的运行和刀架的移动一般由步进驱动或者采用伺服驱动。驱动设备长期处于运行的状态，电气元件在长时间运转的过程中逐渐受到磨损和老化，相应的驱动器输出扭矩也会受到影响而逐渐减少，这就使得驱动设备的驱动力逐渐降低。再加上机械部件磨损的日益严重，摩擦面积增加，摩擦力加大，使得驱动输出扭矩不足对工作台或者刀架拖动力不够而引起设备发生爬行故障。另外线路连接的松动老化受损也使得设备动力降低引起爬行故障发生。
三、金属切削机床爬行的解决措施
1、机械机构原因导致爬行的解决措施。机械支撑结构原因导致的爬行，需要结合导轨形式来确定，首先检查导轨磨损的程度并找到问题的根源再进行故障排除。如更换贴塑膜、更换滚动副、调整液压压力等。如果故障原因是由于传动间隙造成的，就需要将间隙排除，比如轴承间隙在保证设备运行正常的前提下尽可能的将轴承间存在的威胁间隙做缩小调整。如果是丝杠副的问题就要对丝杠副的间隙进行调整。及时更换破损零件，并且零件超过使用年限的要及时更换，以排除安全隐患尽量避免故障发生。
2、润滑原因导致爬行的解决措施。对堵塞油路进行修复，并且对各个润滑点之间不平衡的润滑压力进行平衡调整，日常加强润滑油的保养检查，及时添补润滑油来保证润滑系统的顺畅。根据机床类型正确选择润滑油，对机床回油进行降温，定期更换润滑油和检查其酸值等。
3、人为操作原因导致爬行的解决措施。金属切削机床的操作人员在操作设备前务必仔细阅读设备操作说明和操作细则，在清楚设备的各种使用方法和相关的注意事项的前提下，严格按规范要求来操作，特别是在操作数控机床时要保持认真负责的工作态度，减少人为误操作引起的爬行故障。在使用机床的过程中，要对爬行故障的类型和原因根据实际情况详细了解，按着先仔细检查，再具体分析，最后恰当排除的顺序进行。并且要重视机床设备的日常保养和检修工作，尽可能的减少爬行故障发生率。
4、电气控制系统原因导致爬行的解决措施。调整驱动器输出扭矩，将位置增益参数和速度增益参数进行增大调整，使驱动能力得以提升。对其它常数进行调整使其与驱动能力相匹配，讲笑瞬时功率减少冲击，维护驱动电路。检查系统线路，特别是对连接处进行仔细的检查，确认连接保持完好的状态。如果需要对连接线进行修复，需要使用电压表进行安全测试，确认合格后再开始启动运行设备，以防止爬行故障产生。
结束语
综上所述，导致金属切削机床爬行的原因有很多，因此为了保障金属切削机床的安全运行，本文从其机械结构、润滑系统、人员操作以及电气控制等方面对爬行故障发生的原因以及解决措施进行了探讨分析。
参考文献：
[1]何晓东.机床爬行问题解决办法[J].一重技术，2013（3）
[2]李绍鹏.机械加工生产中机床爬行现象浅析[J].工艺设计改造及检测检修，2016（2）
[3]吴正杰.金属切削机床爬行因素分析与消除措施[J].科技视界，2015（28）
论文作者:梁东文
论文发表刊物:《电力设备》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/23
标签：机床论文; 故障论文; 设备论文; 导轨论文; 原因论文; 操作论文; 磨损论文; 《电力设备》2017年第17期论文;