關于機床鑄件的研傷機理是怎樣的
機床鑄件的研傷是一個復雜的現象,它涉及到多種物理和機械過程,這些過程在機床的長期使用中逐漸導致表面損傷。研傷不僅破壞了機床的精度,還嚴重影響了機床的使用壽命。
研傷是機床上常見的非正常情況下的磨損,通常出現在機床鑄件及一些做相對滑動的零部件上,如滑板與導軌、軸與滑動軸承、蝸桿與蝸輪等。在運轉一段時間后,這些部件的表面常常會出現劃痕或溝槽,我們稱這種現象為研傷。研傷的直接后果是導致機床的使用精度降低、使用壽命縮短。若不及時修理,研傷產生的顆粒還會加劇研傷,后期導致相互滑動的零件終止滑動,產生“咬死”現象。
研傷主要分為兩種類型:粘著磨損型研傷和其他類型的研傷。
一、粘著磨損型研傷
粘著磨損型研傷是機床研傷中常見的一種類型。它主要是由于相對運動的摩擦副之間,由于互相摩擦,接觸表面的材料從一個表面粘附到另一個表面,從而在摩擦表面產生劃痕與溝槽的研傷。
產生機理:
1、表面微觀不平整:從微觀角度看,固體表面存在凹凸不平的缺陷,即使經過拋光等精加工也不能全部避免。當兩個摩擦表面接觸時,實際上是兩個表面的凸峰在相互接觸。
2、接觸應力與變形:由于接觸應力很大,接觸區域會產生彈性、塑性變形,使接觸面積物理性增大,直到能夠承受全部負荷為止。此時,金屬接觸表面將出現的粘著點,這種現象稱為冷焊粘著。
3、粘著點的破壞:隨著摩擦的繼續,粘著點會被破壞,導致材料從一個表面轉移到另一個表面,形成劃痕和溝槽。
影響因素:
1、材料特性:材料的硬度、韌性、抗粘附性等特性對粘著磨損有明顯影響。硬度不錯、韌性好的材料抗粘著磨損能力較不錯。
2、摩擦條件:摩擦速度、摩擦壓力、摩擦時間等條件也會影響粘著磨損的發生。一般來說,摩擦速度越高、壓力越大、時間越長,粘著磨損越嚴重。
3、表面狀態:表面的粗糙度、潤滑狀態、表面膜等也會影響粘著磨損。表面粗糙度越大,潤滑狀態越差,粘著磨損越嚴重。
二、其他類型的研傷
除了粘著磨損型研傷外,機床鑄件還可能受到其他類型的研傷,如疲勞磨損、腐蝕磨損、磨粒磨損等。這些研傷類型雖然不如粘著磨損常見,但在條件下也可能對機床鑄件造成嚴重影響。
研傷對機床的影響主要體現在以下幾個方面:
1、降低精度:研傷破壞了機床零部件的原始幾何形狀和尺寸精度,導致機床的加工精度下降。
2、縮短壽命:研傷加劇了機床零部件的磨損,縮短了機床的使用壽命。
3、增加噪聲和振動:研傷會導致機床零部件之間的配合間隙增大,增加噪聲和振動。
4、影響性能:研傷會降低機床的性能,如降低切削速度、增加切削力等。
為了防預機床鑄件的研傷,可以采取以下措施:
1、正確選材:選擇硬度不錯、韌性好、抗粘附性強的材料制作機床零部件。
2、改進摩擦條件:通過優化摩擦速度、壓力和時間等條件,減少粘著磨損的發生。
3、提升表面質量:通過拋光、研磨等工藝提升機床零部件表面的粗糙度,減少粘著磨損的可能性。
4、增加潤滑:采用適當的潤滑劑,減少摩擦副之間的摩擦和磨損。
5、定期檢查與維護:定期對機床進行檢查和維護,及時發現并修理研傷。
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