淺析磨損現(xiàn)象對(duì)機(jī)床設(shè)備的影響

楊亞賓

摘 要：文章從磨損現(xiàn)象的產(chǎn)生及類(lèi)別分析入手，重點(diǎn)闡述了加工零件時(shí)，磨損對(duì)機(jī)床設(shè)備造成的影響。如果處理不及時(shí)，磨損產(chǎn)生顆粒，從而加劇磨損，嚴(yán)重時(shí)能使相互的滑動(dòng)件中止滑動(dòng)，產(chǎn)生咬死現(xiàn)象。嚴(yán)重縮短了機(jī)床設(shè)備的使用壽命。

關(guān)鍵詞：機(jī)床設(shè)備；加工；磨損現(xiàn)象

工作中的機(jī)床設(shè)備會(huì)產(chǎn)生磨損現(xiàn)象，所謂的磨損是指機(jī)床一些做相對(duì)滑動(dòng)的零部件，如滑板與導(dǎo)軌，軸與滑動(dòng)軸承，蝸輪與蝸桿等在運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，其表面上常常會(huì)出現(xiàn)劃痕，這樣的劃痕現(xiàn)象即被稱(chēng)為磨損。磨損對(duì)機(jī)床的精度和機(jī)床的使用壽命都有一定的影響，嚴(yán)重時(shí)能使機(jī)床產(chǎn)生咬死現(xiàn)象，機(jī)床上常見(jiàn)的磨損，按產(chǎn)生的原因可分為兩種類(lèi)型：一種是粘著磨損，另一種是磨粒磨損。現(xiàn)就這兩種類(lèi)型磨損產(chǎn)生的原因、預(yù)防措施做簡(jiǎn)單介紹。

1 粘著磨損

1.1 產(chǎn)生原因

研究表明：當(dāng)兩個(gè)摩擦表面接觸時(shí)，實(shí)際上是兩個(gè)磨擦凸峰相互接觸。由于接觸應(yīng)力很大，以致產(chǎn)生彈、塑性變型，使接觸面積增大直到能夠承受全部載荷時(shí)為止。并且法向力和切向力都很大，并在做相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，摩擦表面的溫度就會(huì)升高，在高溫高壓下致使油膜破壞，接觸的金屬表面就會(huì)軟化和熔化，接觸表面就產(chǎn)生粘著-撕脫-粘著-撕脫的循環(huán)過(guò)程，使接觸表面的材料從一個(gè)表面轉(zhuǎn)移到另一表面上，從而形成劃痕，形成了粘著型磨損。

1.2 粘著磨損型分類(lèi)

根據(jù)摩擦副表面磨損的破壞程度可將機(jī)床上常見(jiàn)的粘著磨損劃分四類(lèi)：（1）涂損磨損，僅發(fā)生在軟金屬淺層表面，被磨損的軟金屬薄層以涂扶的方式，轉(zhuǎn)移到硬金屬表面上；（2）磨擦傷磨損，發(fā)生在軟金屬表面表層以下較淺的部分，破壞方式是沿運(yùn)動(dòng)方向產(chǎn)生細(xì)小劃痕，有時(shí)硬金屬表面上也有可能劃傷；（3）膠合磨損，發(fā)生在相互磨擦的兩個(gè)零件的一方或兩方的基體較深處，由于表面局部溫度高，壓力大，當(dāng)磨擦副做相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，其表面產(chǎn)生撕脫性破壞，出現(xiàn)膠和性磨損；（4）咬死，當(dāng)磨擦副表面瞬時(shí)散發(fā)的溫度相當(dāng)高，粘著區(qū)較大，粘著點(diǎn)的強(qiáng)度也相當(dāng)高，粘結(jié)不能從基體上剪切掉，以至造成相對(duì)運(yùn)動(dòng)中止的現(xiàn)象。

1.3 影響因素及預(yù)防措施

（1）潤(rùn)滑油脂的因素。對(duì)潤(rùn)滑粘著磨損影響極大，只要磨擦表面始終保持足夠強(qiáng)度潤(rùn)滑膜，避免磨擦表面之間金屬直接接觸表面而形成干磨或半磨擦，就可以有效防止和控制粘著磨損的產(chǎn)生和發(fā)展；（2）壓力因素。粘著磨損一般是隨著壓力的增大而增加；（3）溫度因素。溫度對(duì)產(chǎn)生粘著磨損影響也很大；（4）滑動(dòng)速度的因素。在壓力一定的情況滑動(dòng)速度小，形成潤(rùn)滑油膜的作用就減小，油膜厚度較小，油膜常因承受不了運(yùn)動(dòng)件的壓力而部分破壞，造成兩金屬直接接觸，容易導(dǎo)致磨損；（5）表面粗糙度因素。一般說(shuō)來(lái)，磨擦副表面粗糙度越小，抗粘著磨損的能力就越大，適當(dāng)降低表面粗糙度可防止此類(lèi)磨損，對(duì)于新機(jī)床常常采用逐漸加載飽和運(yùn)行，目的就是降低表面粗糙度，以減少早期產(chǎn)生粘著磨損；（6）材料因素。脆性材料比塑性材料的抗粘著磨損能力強(qiáng)，互熔性大的材料組成的磨擦副比互溶性小的材料所組成的磨擦副更容易產(chǎn)生磨損，金屬與非金屬組成的摩擦副比兩個(gè)金屬所組成的摩擦副產(chǎn)生此類(lèi)磨損的傾向小。

2 磨粒磨損

這種磨損是指污染進(jìn)入兩磨擦表面間的硬顆粒，在表面運(yùn)動(dòng)時(shí)所起的顯著切屑作用，致使摩擦表面產(chǎn)生劃痕。

2.1 產(chǎn)生機(jī)理

硬顆粒進(jìn)入兩摩擦表面之間后受到兩個(gè)力的作用，垂直于表面與平行于表面的力。硬顆粒在前者作用下刺入表面，而在后者作用下產(chǎn)生切向運(yùn)動(dòng)，這就導(dǎo)致表面被犁皺或切削留下劃痕即磨損。

2.2 磨粒磨損分類(lèi)

（1）磕碰引起的：如機(jī)床的導(dǎo)軌受到工件或工具等物品應(yīng)力的磕碰后，導(dǎo)軌的表面將出現(xiàn)凹坑，而凹坑的周?chē)瑫r(shí)出現(xiàn)突起或毛刺將滑板磨損；（2）硬顆粒兩磨擦面引起的：如切屑或型砂進(jìn)入機(jī)床的導(dǎo)軌與滑板之間將形成典型的磨粒磨損，切屑或型砂在垂直的壓力下，壓潰導(dǎo)軌或滑板表面，移動(dòng)時(shí)便將導(dǎo)軌或滑板磨損；（3）污物進(jìn)入摩擦面之間引起的：如污垢通過(guò)潤(rùn)滑進(jìn)入摩擦面之間，雖然不會(huì)壓摩擦表面，但能改變摩擦表面接觸情況，由于污垢的作用，與污垢接觸位置承受的壓力增大，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，使摩擦表面產(chǎn)生摩擦或微小的劃痕。

2.3 磨粒磨損預(yù)防

（1）首先要防止摩擦副表面磕傷：如不在機(jī)床導(dǎo)軌上堆放工具、量具、工件等雜物，其次是摩擦表面發(fā)生磕碰傷后要及時(shí)修理，防止磨損摩擦表面，對(duì)出現(xiàn)的凹坑要進(jìn)可能修補(bǔ)，防止凹坑內(nèi)藏污垢，給磨損留下隱患；（2）設(shè)防護(hù)罩，防止切屑、型砂顆粒進(jìn)入摩擦表面間，一旦發(fā)現(xiàn)硬?；螂s物進(jìn)入摩擦面之間，應(yīng)立即排除，防止磨損產(chǎn)生或擴(kuò)展；（3）按時(shí)保養(yǎng)機(jī)床，及時(shí)清除導(dǎo)軌滑板、油孔及死角的污物油垢，防止污物進(jìn)入摩擦表面之間，形成磨粒磨損。

3 結(jié)語(yǔ)

機(jī)床的摩擦副一旦發(fā)生了磨損，就必須立即停止運(yùn)行，找出原因，根據(jù)磨損的程度，采取不同的措施。一般來(lái)說(shuō)對(duì)涂抹一類(lèi)的磨損，可以不做修復(fù)，但要加強(qiáng)潤(rùn)滑，防止擴(kuò)展，對(duì)污物引起的磨損，要清除污物并用油石或刮刀將磨損部位修平后，方可繼續(xù)運(yùn)行，而對(duì)膠合、咬死及顆粒引起的磨損，則必須進(jìn)行修復(fù)，若修復(fù)不及時(shí)車(chē)床將出現(xiàn)嚴(yán)重的故障。

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