有关数控机床的爬行因素与解决技巧分析
发布时间：2016-01-21徐睿
（沈阳机床厂）
摘 要：本文通过对导致数控机床爬行的因素进行分析与总结，采用逐步检查的方法进行故障的诊断及排除，并通过一定的经验和技巧来解决故障，以希能给机床的维修人员提供参考和借鉴。
关键字：数控机床；爬行；故障；技巧
在经济飞速发展的今天，数控机床作为一个先进生产力的代表，已经在工业生产中占有很重要的位置，具有不可估量的作用。但随着时间的推移，较早被使用在生产一线的数控机床的投入时间较长，设备中的各个环节都出现老化的迹象，久而久之就会出现一些故障，较为常见的就是机床爬行问题。这就需要针对爬行问题进行深入的分析，并根据实地情况总结出解决故障的方法。
1 数控机床爬行的表现形式
数控机床爬行简单来说数控机床进给伺服系统在做低速或微量位移运动时，移动部件出现速度不均匀，即时走时停或时快时慢的现象。这种现象不会有报警提示，是一种无报警系统故障，一定要引起工作人员和维修人员的重视。数控机床如果出现爬行现象，其具有很严重的危害，不仅会使加工的精度达不到标准，还有可能损坏工具，产生噪音，严重的情况下引起整个机床的故障，使加工过程不能顺利地进行，不能按时完成加工任务。
2 数控机床产生爬行现象的因素分析
爬行现象其实是数控机床中一种比较常见的，而又没有报警提示的故障，引起这种现象的原因有许多，比如机械方面的故障、电气故障、润滑故障或者是系统参数设置问题以及人为操作的因素等等。
2.1进给伺服控制系统导致的爬行
进给伺服系统是一个控制位置及速度的系统，它是由位移指令和位置检测反馈信号来进行位置的控制、速度的调节的，如果进给伺服系统中的速度调节器出现问题，就会使机床的运动失去了过度过程的控制，会失去调节。因此进给伺服控制系统是一个精度高，结构复杂、成本高，同时又存在很多不稳定因素的系统，所以进给伺服系统就可能导致机床爬行的产生。
2.2摩擦阻力导致的爬行
数控机床在工作的时候，其移动的工作台与导轨在接触的时候会有一定的摩擦力产生，在肉眼看似很光滑的接触面，其实是存在一定的凸凹，在移动的时候，会使工作台和导轨的相互接触到对方的凸出来的地方，则使相应的地方变形，从而出现一定的黏合现象，导致摩擦力加大，这样的状况就会在低速的移动中使机床产生爬行。
2.3电气控制导致的爬行
数控机床在长时间和大量的工作过程中，设备电气元件会老化，设备的驱动能力就会随之下降，从而使控制数控机床的进给驱动能力或是伺服驱动能力下降，而且在设备的机械部件加剧磨损之后，能增加摩擦力，在机床的线路中由于使用时间久而会导致线路连接出现松动或是接头老化，这些都是导致机床的爬行的原因。
2.4机械结构导致的爬行
数控机床的导轨形式有滑动导轨，滚动导轨，液压导轨等，根据不同的导轨形式就会导致不同的爬行结果。例如：滑动导轨就会因为长时间摩擦而导致滑动间隙变大而导致爬行；液压导轨在液压系统老化后，造成油压不足Z终使机床出现爬行现象。
在数控机床的机械结构中，机械传动在使用年限较长以后，会产生内部零件松动的现象，从而使其承受力减小，在设备正常运转的状态下，负荷能力降低，导致机床爬行。在数控机床的齿轮设备中，由于长时间的齿轮咬合，会逐渐使齿轮与齿条间、齿轮与轴承间都会出现间隙增大，Z终将导致爬行问题。
2.5润滑导致的爬行
在数控机床的工作中，导轨的润滑程度也是产生爬行的因素。在数控机床工作中，会自动给出一些润滑油，然后通过毛细润滑管道到达各个润滑点，从而保证导轨的润滑程度。如果毛细润滑管道被堵塞，则润滑油就到不了指定的润滑点，从而使导轨摩擦力增加，Z终导致机床爬行。
此外，工作人员的操作可能导致机床的爬行。比如不按要求去操作，而是凭借经验，或者日常工作中，不能按时进行维护及检修，这样的情况不在少数。
3 数控机床出现爬行现象的解决方法
在数控机床出现爬行现象以后，维修人员一定要及时赶到现场，进行先询问，再分析的步骤来逐步循序渐进地找到问题所在。
维修人员到现场后需要掌握的故障情况包括：首先，到达现场后，需要询问的是机器的自身状态，是老机器还是新安装的机器，根据不同的状态有不同的针对方案；其次，针对故障产生的时间或者阶段进行了解，比如故障是在刚启动、移动工作时哪个阶段发生的；Z后，了解一下机床周围的环境，看其是否存在干扰等情况。
据实推敲分析，用排除法来找出故障所在。通过对产生爬行因素中的具体步骤进行分析，Z终能找到故障发生的原因。下面就针对一些故障的维修进行说明。维修数控机床时，一般遵循先静态再动态，先机械再电气的基本原则进行。
1）针对机械部分的维修，主要是检查导轨的使用程度，磨损程度，摩擦力程度及润滑程度，然后是传动链间隙的检查，看传动件之间，传动件与轴承之间的间隙大小，需要调整的一定要按要求进行调整，如果发现零件有松动或者丢失现象一定要及时更换；
2）机床电气部分的故障诊断与维修，要分成软件和硬件两部分。软件部分就是包括一些系统参数的设置以及一些控制程序的调整，而硬件就是一些电气元器件；
3）润滑系统的故障诊断与处理，这部分主要是针对润滑毛细油路的清理，如发现哪个润滑点长期不能得到润滑，一定要及时清理油路，但润滑系统中的毛细油路多而杂，分布范围广，涉及的环节较多，这就需要细心检查，以保证油路畅通。
以上是针对故障的简要介绍，在发生故障的时候，还需要维修人员根据实际情况进行进一步的检测与分析，并结合实际工作经验来对症下药，这样才能解除故障，使系统保证良好的运作状态。
4 结论
数控机床结合了微电子技术、计算机技术、自动控制系统、精密检测系统、伺服驱动系统等多种技术，所以它是新一代的机电一体化的新宠，是一种新型的科技成果。它不仅是先进生产技术的代表，更是我国经济实力的体现。所以要保证数控机床的正常运转状态，把机床爬行现象出现的次数降到Z低，如果一旦出现爬行现象，一定要及时解决，这样才能保证机床在生产过程中的稳定，才能保证工业经济的可持续发展。
参考文献
[1]陈明，王春梅.数控机床进给系统爬行与振动故障的检测与维修[J].制造技术与机床，2011（10）：97-99.
[2]王海燕.浅析数控机床爬行原因及解决方法I[J].机电信息，2011（18）：88-89.
[3]沈序康.数控机床爬行与振动故障研究[J].西华大学学报：自然科学版，2012，28（6）：32-35.
[4]席大鹏，王玉勇，张瑜婉.浅析数控机床爬行与振动故障的检测与维护口.管理学家，2012（7）：384.
在经济飞速发展的今天，数控机床作为一个先进生产力的代表，已经在工业生产中占有很重要的位置，具有不可估量的作用。但随着时间的推移，较早被使用在生产一线的数控机床的投入时间较长，设备中的各个环节都出现老化的迹象，久而久之就会出现一些故障，较为常见的就是机床爬行问题。这就需要针对爬行问题进行深入的分析，并根据实地情况总结出解决故障的方法。
1 数控机床爬行的表现形式
数控机床爬行简单来说数控机床进给伺服系统在做低速或微量位移运动时，移动部件出现速度不均匀，即时走时停或时快时慢的现象。这种现象不会有报警提示，是一种无报警系统故障，一定要引起工作人员和维修人员的重视。数控机床如果出现爬行现象，其具有很严重的危害，不仅会使加工的精度达不到标准，还有可能损坏工具，产生噪音，严重的情况下引起整个机床的故障，使加工过程不能顺利地进行，不能按时完成加工任务。
2 数控机床产生爬行现象的因素分析
爬行现象其实是数控机床中一种比较常见的，而又没有报警提示的故障，引起这种现象的原因有许多，比如机械方面的故障、电气故障、润滑故障或者是系统参数设置问题以及人为操作的因素等等。
2.1进给伺服控制系统导致的爬行
进给伺服系统是一个控制位置及速度的系统，它是由位移指令和位置检测反馈信号来进行位置的控制、速度的调节的，如果进给伺服系统中的速度调节器出现问题，就会使机床的运动失去了过度过程的控制，会失去调节。因此进给伺服控制系统是一个精度高，结构复杂、成本高，同时又存在很多不稳定因素的系统，所以进给伺服系统就可能导致机床爬行的产生。
2.2摩擦阻力导致的爬行
数控机床在工作的时候，其移动的工作台与导轨在接触的时候会有一定的摩擦力产生，在肉眼看似很光滑的接触面，其实是存在一定的凸凹，在移动的时候，会使工作台和导轨的相互接触到对方的凸出来的地方，则使相应的地方变形，从而出现一定的黏合现象，导致摩擦力加大，这样的状况就会在低速的移动中使机床产生爬行。
2.3电气控制导致的爬行
数控机床在长时间和大量的工作过程中，设备电气元件会老化，设备的驱动能力就会随之下降，从而使控制数控机床的进给驱动能力或是伺服驱动能力下降，而且在设备的机械部件加剧磨损之后，能增加摩擦力，在机床的线路中由于使用时间久而会导致线路连接出现松动或是接头老化，这些都是导致机床的爬行的原因。
2.4机械结构导致的爬行
数控机床的导轨形式有滑动导轨，滚动导轨，液压导轨等，根据不同的导轨形式就会导致不同的爬行结果。例如：滑动导轨就会因为长时间摩擦而导致滑动间隙变大而导致爬行；液压导轨在液压系统老化后，造成油压不足Z终使机床出现爬行现象。
在数控机床的机械结构中，机械传动在使用年限较长以后，会产生内部零件松动的现象，从而使其承受力减小，在设备正常运转的状态下，负荷能力降低，导致机床爬行。在数控机床的齿轮设备中，由于长时间的齿轮咬合，会逐渐使齿轮与齿条间、齿轮与轴承间都会出现间隙增大，Z终将导致爬行问题。
2.5润滑导致的爬行
在数控机床的工作中，导轨的润滑程度也是产生爬行的因素。在数控机床工作中，会自动给出一些润滑油，然后通过毛细润滑管道到达各个润滑点，从而保证导轨的润滑程度。如果毛细润滑管道被堵塞，则润滑油就到不了指定的润滑点，从而使导轨摩擦力增加，Z终导致机床爬行。
此外，工作人员的操作可能导致机床的爬行。比如不按要求去操作，而是凭借经验，或者日常工作中，不能按时进行维护及检修，这样的情况不在少数。
3 数控机床出现爬行现象的解决方法
在数控机床出现爬行现象以后，维修人员一定要及时赶到现场，进行先询问，再分析的步骤来逐步循序渐进地找到问题所在。
维修人员到现场后需要掌握的故障情况包括：首先，到达现场后，需要询问的是机器的自身状态，是老机器还是新安装的机器，根据不同的状态有不同的针对方案；其次，针对故障产生的时间或者阶段进行了解，比如故障是在刚启动、移动工作时哪个阶段发生的；Z后，了解一下机床周围的环境，看其是否存在干扰等情况。
据实推敲分析，用排除法来找出故障所在。通过对产生爬行因素中的具体步骤进行分析，Z终能找到故障发生的原因。下面就针对一些故障的维修进行说明。维修数控机床时，一般遵循先静态再动态，先机械再电气的基本原则进行。
1）针对机械部分的维修，主要是检查导轨的使用程度，磨损程度，摩擦力程度及润滑程度，然后是传动链间隙的检查，看传动件之间，传动件与轴承之间的间隙大小，需要调整的一定要按要求进行调整，如果发现零件有松动或者丢失现象一定要及时更换；
2）机床电气部分的故障诊断与维修，要分成软件和硬件两部分。软件部分就是包括一些系统参数的设置以及一些控制程序的调整，而硬件就是一些电气元器件；
3）润滑系统的故障诊断与处理，这部分主要是针对润滑毛细油路的清理，如发现哪个润滑点长期不能得到润滑，一定要及时清理油路，但润滑系统中的毛细油路多而杂，分布范围广，涉及的环节较多，这就需要细心检查，以保证油路畅通。
以上是针对故障的简要介绍，在发生故障的时候，还需要维修人员根据实际情况进行进一步的检测与分析，并结合实际工作经验来对症下药，这样才能解除故障，使系统保证良好的运作状态。
4 结论
数控机床结合了微电子技术、计算机技术、自动控制系统、精密检测系统、伺服驱动系统等多种技术，所以它是新一代的机电一体化的新宠，是一种新型的科技成果。它不仅是先进生产技术的代表，更是我国经济实力的体现。所以要保证数控机床的正常运转状态，把机床爬行现象出现的次数降到Z低，如果一旦出现爬行现象，一定要及时解决，这样才能保证机床在生产过程中的稳定，才能保证工业经济的可持续发展。
参考文献
[1]陈明，王春梅.数控机床进给系统爬行与振动故障的检测与维修[J].制造技术与机床，2011（10）：97-99.
[2]王海燕.浅析数控机床爬行原因及解决方法I[J].机电信息，2011（18）：88-89.
[3]沈序康.数控机床爬行与振动故障研究[J].西华大学学报：自然科学版，2012，28（6）：32-35.
[4]席大鹏，王玉勇，张瑜婉.浅析数控机床爬行与振动故障的检测与维护口.管理学家，2012（7）：384.
来源：《科技传播》2013年19期