机床爬行现象的分析及消除方法
《机床导轨爬行机理及抑制方法研究》范文
《机床导轨爬行机理及抑制方法研究》篇一一、引言机床导轨的爬行现象，是指机床在运行过程中，导轨与工作台之间出现的非正常速度变化，表现为工作台在导轨上产生周期性或非周期性的速度波动，从而影响机床的加工精度和稳定性。
这种现象不仅对加工产品的质量造成不良影响，而且可能引发机床的损坏。
因此，对机床导轨爬行机理及其抑制方法的研究具有重要的实际意义。
二、机床导轨爬行机理机床导轨的爬行现象是由多种因素共同作用的结果。
从力学和运动学的角度，可以归纳为以下三个方面：1. 摩擦力变化：导轨与工作台之间的摩擦力是影响爬行的重要因素。
当摩擦力发生周期性变化时，会导致工作台在导轨上产生周期性的速度波动。
这种变化可能是由于润滑条件的变化、导轨表面粗糙度等因素引起的。
2. 动态刚度问题：机床的动态刚度直接影响其抵抗外部干扰的能力。
如果导轨的动态刚度不足，就会导致工作台在运行过程中出现不稳定的现象，进而引发爬行。
3. 外部干扰：外部振动、电源波动等也会对机床的运行稳定性产生影响，进而导致导轨的爬行现象。
三、抑制机床导轨爬行的方法针对上述的爬行机理，可以从以下几个方面提出相应的抑制方法：1. 优化润滑条件：合理调整润滑系统，保持导轨和工作台的润滑条件稳定，以减小摩擦力的变化。
此外，选用合适的润滑剂也能有效降低摩擦系数，减小工作台在运行中的阻力。
2. 提高导轨表面质量：采用高质量的导轨材料和先进的加工技术，降低导轨表面的粗糙度，提高其表面质量。
这样不仅可以减小摩擦力的变化，还能提高导轨的动态刚度。
3. 增强机床的动态刚度：通过优化机床的结构设计、选用高强度材料等方法，提高机床的动态刚度。
这样可以在一定程度上抵抗外部干扰，减小工作台在运行中的不稳定现象。
4. 安装减震装置：在机床的关键部位安装减震装置，如减震器、隔震垫等，以减小外部振动对机床的影响。
这样可以有效降低导轨的爬行现象。
5. 控制系统优化：通过优化数控系统的控制算法和参数设置，提高数控系统的控制精度和响应速度。
数控机床爬行现象的原因和对策
浅析数控机床爬行现象的原因和对策摘要：本文对数控机床的爬行现象进行了分析，建立了爬行现象的力学模型，提出了消除爬行现象的措施。
关键词：数控机床爬行低速运动数控机床在低速运动下会发生时快时慢时走时停的爬行现象，影响加工表面的加工质量，表面粗糙度及定位精度。
数控机床爬行还会造成磨擦副的加速磨损，影响机床零件的使用寿命，缩短刀具的使用寿命，机床导轨爬行严重时，甚至使机床丧失加工能力。
因此，数控机床在低速下的爬行问题的研究显得尤为重要[1-4]。
1.爬行现象的定义爬行广义的是指运动部件非匀速运动，如图1所示。
在机床的进给运动和调整运动中，由于运动速度很低，通常出现如图1形式的爬行，即时走时停形式的运动，也就是所谓的粘滑运动[5]。
这种形式的爬行在机床中较为常出现，所以我们通常所指的爬行，主要是指粘滑运动。
图1爬行的两种形式2.爬行现象的力学模型[6-7]由于爬行现象实际上就是一种摩擦自激振动现象，为对其系统进行分析，可以将数控机床进给系统简化为单自由度系统模型。
各轴之间传动看成弹簧刚度的串联，而阻尼重点考虑导轨和工作台，忽略其它次要因素，这样就将复杂的系统简化为单自由度系统。
物理模型如图2所示：图2爬行现象的力学模型v0——驱动速度；k——系统刚度；c——系统阻尼；m——移动部件的质量；x（t）——移动部件的位移；（t）——移动部件的速度；f——摩擦力根据图2列出动力学方程：m+c（-v0）+k（x-v0t）+f=0 （1）解此方程并推导出机床爬行的临界速度公式：vc=δf4πξkm（m/s）（2）式中：δf——静动摩擦力之差（n）ξ——振动系统的阻尼比m—运动部件的质量（kg）从公式（2）中可以看到影响机床爬行的几个因素有：系统刚度，动静摩擦力之差，移动部件的质量和系统中的阻尼。
（1）传动刚度的影响重型数控车床纵向进给系统的系统刚度越大，临界爬行速度越低，爬行现象越不明显。
（2）δf的影响工作台与导轨之间的动静摩擦系数之差是产生爬行的根本原因，差值越大，临界速度越高，越容易出现爬行现象。
机床导轨爬行的起因和解决措施
机床导轨爬行现象的起因和解决措施机制09-**号 ***机床在低速或微量进给运动时,往往保持不了均匀的速度，进入时快时慢、时动时停的不稳定状态，这就是所谓爬行现象。
爬行是一个复杂的摩擦自激振动现象,对其机理的认识,到目前为止依然争论颇多,尚未有统一的微分方程式对其精确描述。
目前主要使用光栅爬行测量系统和激光干涉测量系统分析、测量导轨的爬行问题。
机床在运行过程中经常会遇到爬行问题。
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，也会严重影响机床的加工精度、表面粗糙度和定位精度,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。
因此，爬行现象是精密机床及重型机床必须解决的问题，加工工件时应尽量避免它的产生。
我们知道爬行是指机床运动部件慢速动行时的不平稳性，表现为有规律的一停一跃。
这种现象的出现，以磨床居多数，会严重影响工作的表面质量和尺寸精度。
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。
出现爬行现象可能由很多原因造成,概括起来包括机械和电气两方面因素。
在解决此故障时要考虑诸多因素,逐一进行排除。
例如，数显机床在出现爬行问题时,要观察电机低速运转有无电流断续现象,电枢回路串接一块电流表,低速运行时观察指针有无摆动,若有摆动则故障多数发生在电气部分。
对于直流调速系统控制的进给轴,又尤以测速机发生故障居多。
在检查测速机时,可以先用万用表测量测速机反馈电压,监测电压是否平稳。
如果反馈电压有波动,首先检查测速机线路有无故障,看看反馈线是否虚连。
另外我们经常忽略的一个问题是检查测速机的屏蔽线是否联接良好,屏蔽线有损坏或者联接不好都有可能使外部信号干扰混入,从而发生爬行现象。
在静态检查测速机时,可以测量测速机的电阻阻值及测速发电机有无匝间断路和短路现象。
爬行现象的危害及消除方法
此外，由于运行不稳定，还会产生噪声，严重影响环境。
影响爬行现象的因素及消除爬行的措施
1．影响爬行的因素
影响爬行的因素可归纳为如下几点：
(1)当摩擦副处于边界摩擦时，存在静、动摩擦系数之差，而且动摩擦系数又随滑动速度的增加而降低，这就可能使系统具有负阻尼或零阻尼；
(2)运动件的质量较大，因而具有较大的惯性；
爬行现象的危害及消除方法
1．影响加工精度机械加工时，可使加工表面出现明显刀痕，影响表面粗糙度。
2．影响定位精度在定位精度要求较高的数控系统中，很难实现精确定位，不能保证位置精度。
3．损坏工具运动的不稳定，造成加工负载突变，会损坏刀具，降低机床的使用寿命。
4．容易造成机械故障如在液压系统中，活塞杆运动不稳定，极易造成系统的倾斜，机械卡死。
(3)传动机构的刚度不足；
(4)当移动件的质量：、摩擦副摩擦面间的摩擦牲质和传动机构的刚度一定时，在移动除爬行的措施
(1)提高进给传动系统的刚度在允许的条件下，适当提高各传动件或组件的刚度，缩小各传动轴的跨度，合理布置轴上零件的位置，如适当的加粗传动丝杠的直径，缩短传动丝杠的长度，减少和消除各传动副之间的间隙；采用全螺母结构，提高丝杠螺母的接触刚性和传动刚性；尽量缩短进给机构的传动链，减小传动件数量和弹性变形；合理分配传动比，使多数传动件受力较小，变形小。
(2)减小动、静摩擦系数的差值用滚动摩擦、流体（空气、液压）摩擦代替滑动摩擦，如采用滚动丝杠、静压螺母、滚动导轨和静压导轨等，从根本上改善摩擦面间的摩擦性质。此外，采用各种卸荷装置，选择适当的摩擦副材料，提高导轨的制造与装配质量，采用导轨油等都可以减小摩擦力，消除或减少爬行现象。
数控机床爬行与振动故障的分析及维修
直角切 削刀沿着垂直 于圆柱形工件 的轴 向进 给， 轴夹在 机床尾
架和卡盘之 间， 主 轴 在进 给方 向 上 是 柔 性 的 ， 进 给切削力 Ｆ Ｉ 将 会 引起 主轴 的振 动 。 在 首 次 切 削 后 由于 进 给 ｙ方 向工 件 的 弯 曲 振 动 ， 在 工 件 表 面 上 会 留下 波 纹 ， 其方 向为径 向切 削力 Ｆ ｆ 的 方 向 。第 二 次 切 削 的刀 具 将 在 首 次 切 削 所 产 生 的 振 纹 ｙ （ ｔ 一 丁） 基 础 上 继 续 切
３ 数 控 机 床 维 修 实例
下面 以一 台配套 Ｆ ＵＮＡＣ １ １ ＭＥ系统的加 工中心为例来分 析和排除其振动故障 。闭环进 给伺服系统原理如图 １ 所示 。
削， 并 在工 件表面留下本 次切 削的振纹 （ ） 。随之产生 的动态 切削厚度不是一个常数 ， 而是 随振 动频率和工件转 速变化 的 函
于云成
（ 汇通机 械厂 ， 黑 龙江 齐 齐 哈尔 １ ６ １ ０ ０ ０ ）
摘
要： 针 对数 控机床 在调 试 或运行 过程 中 出现 的爬行 和振 动 问题 ， 分 析 了产生 此类 故障 的原 因 ， 并 以实例 介绍 了故 障行； 振动； 维 修
０ 引 言
数控机床在调试 和运行 过程 中出现 的爬行 现象是 常见 的 故障 ， 它直接影 响数控机床 的加 工精度和加工 质量 。通过 分析 发现 ， 爬行 主要是 机械 、 液压 、 电气和润 滑等综 合作 用 的结果 ， 振动是所有做 回转或往 复运 动的机械 设备 的普遍 现象 。当数 控机床发生振动时 ， 工件表 面质量恶 化 ， 产 生明显 的表 面振纹 。 振动的发生使得机床 和刀具 磨损 加剧 ， 寿命 缩短 ， 振动 产生 的 噪音既污染工作环境也危害操作工人的身体健康 。
《2024年机床导轨爬行机理及抑制方法研究》范文
《机床导轨爬行机理及抑制方法研究》篇一一、引言随着制造业的不断发展，机床的精度和稳定性成为了决定产品质量的关键因素。
而机床导轨作为机床的重要组成部分，其运动性能的优劣直接影响到机床的加工精度和稳定性。
然而，在机床运行过程中，常常会出现导轨爬行现象，即导轨在运动过程中出现非正常的振动和噪声，严重时甚至会导致机床的精度降低和寿命缩短。
因此，对机床导轨爬行机理及抑制方法的研究具有重要的理论和实践意义。
二、机床导轨爬行机理机床导轨爬行现象的产生，主要与导轨的运动学特性、动力学特性和外部因素有关。
导轨爬行现象的主要机理包括：1. 摩擦特性影响：由于导轨和滑台之间的摩擦系数随接触条件的变化而变化，当摩擦系数过大时，会导致滑台在运动过程中受到较大的摩擦阻力，从而产生爬行现象。
2. 动态刚度不足：导轨的动态刚度不足是导致爬行现象的另一个重要原因。
当导轨的动态刚度无法满足加工过程中的动态需求时，会引起导轨的振动和变形，从而导致爬行现象的发生。
3. 外部干扰因素：机床所处的环境、负载变化等因素也会对导轨的运动性能产生影响，从而引发爬行现象。
三、抑制机床导轨爬行的方法针对机床导轨爬行现象的产生机理，可以从以下几个方面着手抑制爬行现象的发生：1. 优化导轨摩擦特性：通过改进导轨的材料、加工工艺和润滑条件等，降低导轨和滑台之间的摩擦系数，减小滑台在运动过程中所受的摩擦阻力，从而抑制爬行现象的发生。
2. 提高导轨的动态刚度：通过优化导轨的结构设计、提高导轨的制造精度和使用高刚度材料等方法，提高导轨的动态刚度，以满足加工过程中的动态需求，从而减小导轨的振动和变形。
3. 引入预载技术：通过在导轨上施加预载力，使滑台在运动过程中始终保持与导轨的紧密接触，减小滑台与导轨之间的间隙，从而减少因间隙引起的振动和噪声。
4. 控制技术手段：通过引入现代控制技术，如PID控制、模糊控制等，对机床的运动过程进行精确控制，减小因外部干扰因素引起的导轨运动不稳定现象。
机床液压传动系统的爬行故障分析和减小措施
２Ｏ．ｌ ０８１
机床液压传动系统的爬行故障分析和减小措施
河 南 质量 工 程 职 业 学 院 郭 国 选 孙迎 远
摘
要 ：本 文对机床液 压传动系统 出现爬行故 障现象产 生的原因进行 了理论分析 和总结 ，从液压缸产 生爬 行 、混入 空气 、油液 污染、
导 轨 等 方 面 对 减 小液 压 传 动 系 统 的 爬 行 故 障 现 象 提 出 了 具 体 措 施 。 关键 词 ： 机 床 液 压 ；液 压 传 动 ；爬 行 故 障
的 过 滤 器 ， 以防 止 吸 油 阻 力 增 大 而 使 溶
以注 意 。 为 了 消 除爬 行 现 象 ， 密 封 圈 应 具 备 下 列基 本 条 件 ： 密 封 材 料 的 动 摩 擦 阻 力 与 静摩 擦 阻 力 之 差 要 小 ： 在 密 封 结 构 上 ， 滑 动 阻 力 应 尽 量 小 ； 密 封 件 的 刚
动 部件 产 生 眼睛 不 易 察觉 的 振 动 ， 显 著 隔 板 隔 开 。
的爬 行 使 运 动 部件 产 生 大 距 离 的 跳 动 。 爬 行 故 障 ， 是在 传动 系 统 的 刚 性 不 足 ，
２、 由于 密 封 不 严 或 管 接 头 处 和 液
压 元 件 接 合 面 处 的螺 钉 拧 得 不 紧 ， 外 界 件 的影 响很 大 。一 般 情 况 下 ，应 先 检 查 ２、 若 液 压 缸 的 活 塞 和 活 塞 杆 的密
油 液 体 积 变 小 ，致 使 系 统 产 生 噪音 、振 运 动 部 件 间 摩 擦 阻 力 太 大 或 摩 擦 阻 力变 即 挤 压 作 用 ， 增 大 接 触 面 压 力 来 实 现 密 化 ，机 床 导 轨 副 的精 度 达 不 到 要 求 ，局
有关数控机床的爬行因素与解决技巧分析
有关数控机床的爬行因素与解决技巧分析爬行属于复杂摩擦自激振动的现象,出现这一现象的原因,主要是因为摩擦面上的摩擦系数的变化和传动机构的刚度不足。
当驱动件开始以匀速运动的时候时,工作台尚没有动,而驱动力也没有达到所需克服的静摩擦力,所以就会压缩弹簧继续移动,弹簧的压缩量加大,工作台所受的驱动力随之增大,当驱动力超过静摩擦力时,开始移动此时静摩擦转化为动摩擦,摩擦系数迅速下降,使移动的速度增大。
随着弹簧的伸长,弹力在减小,当弹力等于动摩擦力时,系统处于平衡状态。
但由于惯性,工作台仍以较大的速度移动,弹力进一步减小,当其小于动摩擦力时,加速度为负值,工作台的惯性不能克服摩擦力时,便停止运动,驱动件再重新压缩弹簧,上述现象重复循环,就出现了时走时停的爬行现象。
又因为摩擦系数的变化是非线性的,在弹簧重新被压缩的过程中,工作台的速度尚未降至零时,弹力有可能大于动摩擦力,使它的速度再次增大,这就出现了或快或慢的爬行现象。
1、机床产生爬行的因素分析机床的爬行和振荡故障一般情况下都是发生在进给伺服系统和机械部分。
产生爬行的原因除了机械方面一些不可消除的弹性变形、传动间隙、摩擦阻力等因素外,伺服系统的相关参数也是不可忽视的。
伺服系统分为直流和交流两种,这里只介绍直流伺服系统引起的爬行。
主要引起伺服系统爬行的有四种情况:传动机械装太大;速度环的振动;位置环所引起的输出电压的不稳定;可调定位器过大导致的电压的失真输出。
2、解决技巧及措施分析2.1 闭环伺服系统造成的爬行很多的数控伺服系统都是采用半闭环装置,而全闭环伺服系统通常都是在局部半闭环系统不发生振荡的前提下进行参数调整,因此两者大同小异,这里只探讨全闭环情况下的参数优化。
在伺服系统中有参考的标准值,例如FANUC-OC系列为3000,西门子3系统为1666,出现爬行可降低增益,但不能降太多,因此要保证系统的稳态误差。
负载惯量比一般设置在发生爬行时所示参数的70%左右,如不能消除故障,不宜继续降低该参数值。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。