机床滑动导轨的润滑状况及耐磨损分析南昌大学机械系皮亚南戴莉莉汪先明胡勇克主题词:滑动导轨磨损油膜1引言机床设备中的滑动一导轨是机床精度的块础,除应满足强度、刚度外,导轨的润沿状况和耐磨性关系到机床的使用性能、使用寿命、生产效率及加工质量。导轨润滑不良也是引起导轨爬行的主要因素之一。2润滑状况的分析两滑动导轨在作相对运动时,由于滑动速度在导轨表面形成一层油膜,这层油膜可以减少导轨间的摩擦和磨损、防止锈蚀、提高工作效率和节约能源。油膜的形成与导轨的滑动速度、负荷及性质、表面粗糙度、润滑方式及润滑油的性能等有关。2.1导轨滑动速度的影响由于机床的加工情况不同,导轨的滑动速度也不同。有的高达10m/min以上,如平面磨床、龙门刨床的工作台,牛头刨床的滑枕,有的高达50一150m/min以上,如撞床拖板的移动速度;有的低到lm/mil以下,如各类磨床的工作台进给速度和砂轮的修正速度都在0.1一1mm/min左右。据stribeck试验结果得出:s。=2业-尸(1)式中S0一一索氏数n一一油的粘度v一一导轨的相对滑动速度尸一一负载在负荷不变的情况下,导轨附动速度高,油楔作]jJ效应大,则s。大,油膜形成厚而均匀,强度也大些,导轨可处于液体润滑状态。在起动时或停开一段时间后,油被挤出,油膜被破坏,加以速度低,s。小,导轨处于边界润滑状态。滑动速度过低时,导轨会出现爬行。不出现爬行现象的速度,叫临界爬行速度vc,它可近似按下式计算:v。=一巫鑫二鱼侧4兀ok川=_一p匀生-一(2)训4兀ok仇式中js-一静摩擦系数介一动摩擦系数0一一阻尼系数p一一支承向上的正压力叱-一系统的刚度仇一一移动导轨质量在设计时,要加大瓦和O,有一定的局限性,而降低△了,对防止导轨爬行就更具有实际意义。在滑动速度过高时,导轨易出现漂浮。2.2导轨负荷与形成油膜的关系导轨的负荷靠油膜来支承。负荷由工作台、!二件和夹具的重量及切削力的总和除以廿轨而积的值来表示,也是由集中力和倾复力知:两部分组成。一般情况下,滑动导轨所承受的负菏较轻,约小于loMP。,这时导轨的润滑状况较好,在设汁时告导轨面宽度定得过窄或油搏开得过密会减少导轨面积,或有时jJd工大件和为了工艺l二的需妻附加了之组合书L床与自动化加工技术一些设备如曲轴磨床、凸轮轴磨床之类,都使导轨负荷增加,单位油膜上的承压加大。形成油膜不匀,使导轨处于边界摩擦状态。在这种情况下,润滑油的质量起着主要作用,若油质差,就会引起导轨爬行和磨损加剧。2。3导轨表面加工与油膜的关系导轨表面的加工质量和△f的变化,使滑动导轨表面粗糙度和精度不同,影响导轨表面作相对运动时的摩擦系数,也影响油膜的均匀性和油膜的强度,导致表面磨损不匀,精度下降,为此对导轨表面的终加工的工艺要精心安排。试验证明,在润滑油粘度较高时,用磨削作为终加工,有利于防止导轨爬行。2。4导轨的润滑方式与油膜间的关系导轨表面上供油点的分布,油槽的布置和形式与供油压力的确定对导轨润滑状况都有密切关系。动压滑动导轨的供油是通过床身导轨自下而上进行的,供油点分布在两副导轨工作台左右移动范围的覆盖面内,使油能均匀地送至导轨面的各处,形成均匀的油膜。若供油过于集中在导轨的中部,会造成两端供油不足,使油膜难以形成,造成偏磨。在供油系统中,油泵的油经油管泵至分油器,然后分路输送到供油点,使两副导轨上供油点的油压基本相等,形成均匀的油膜,导轨的润滑较好。若连接供油点的油管采用串联,则各供油点上将出现油压差,油膜厚度不均,强弱不一,造成导轨爬行或局部磨损。油槽是用来输送油液的,它的分布与形式对油膜的影响和对导轨润滑状况的改善都是显著的。油槽的分布与工作台的重量有关。油槽的宽度与深度以满足润滑油畅通为主,不宜过窄过密,以免减少导轨承受负荷的面积和割裂油膜。油槽的形状以倒S形为最好,因它传递幅度广、占导轨面积少,使油流动性好,对油膜的割裂少,补充快,易形成良好的润滑状况。3导轨的耐磨性分析影响导轨精度保持性的主要因素是磨损,从磨损失效来看,其磨损失效期应为一个大修期。由于导轨单位压力不同,磨损性质不一。导轨的磨损可分为磨合磨损、疲劳磨损、咬粘磨损、磨粒磨损和微切屑磨损,其中磨粒磨损最普遍,据统计磨粒磨损约占80写~85%,其余...
