浅析磨损现象对机床设备的影响

杨亚宾

摘 要：文章从磨损现象的产生及类别分析入手，重点阐述了加工零件时，磨损对机床设备造成的影响。如果处理不及时，磨损产生颗粒，从而加剧磨损，严重时能使相互的滑动件中止滑动，产生咬死现象。严重缩短了机床设备的使用寿命。

关键词：机床设备；加工；磨损现象

工作中的机床设备会产生磨损现象，所谓的磨损是指机床一些做相对滑动的零部件，如滑板与导轨，轴与滑动轴承，蜗轮与蜗杆等在运转一段时间后，其表面上常常会出现划痕，这样的划痕现象即被称为磨损。磨损对机床的精度和机床的使用寿命都有一定的影响，严重时能使机床产生咬死现象，机床上常见的磨损，按产生的原因可分为两种类型：一种是粘着磨损，另一种是磨粒磨损。现就这两种类型磨损产生的原因、预防措施做简单介绍。

1 粘着磨损

1.1 产生原因

研究表明：当两个摩擦表面接触时，实际上是两个磨擦凸峰相互接触。由于接触应力很大，以致产生弹、塑性变型，使接触面积增大直到能够承受全部载荷时为止。并且法向力和切向力都很大，并在做相对滑动时，摩擦表面的温度就会升高，在高温高压下致使油膜破坏，接触的金属表面就会软化和熔化，接触表面就产生粘着-撕脱-粘着-撕脱的循环过程，使接触表面的材料从一个表面转移到另一表面上，从而形成划痕，形成了粘着型磨损。

1.2 粘着磨损型分类

根据摩擦副表面磨损的破坏程度可将机床上常见的粘着磨损划分四类：（1）涂损磨损，仅发生在软金属浅层表面，被磨损的软金属薄层以涂扶的方式，转移到硬金属表面上；（2）磨擦伤磨损，发生在软金属表面表层以下较浅的部分，破坏方式是沿运动方向产生细小划痕，有时硬金属表面上也有可能划伤；（3）胶合磨损，发生在相互磨擦的两个零件的一方或两方的基体较深处，由于表面局部温度高，压力大，当磨擦副做相对滑动时，其表面产生撕脱性破坏，出现胶和性磨损；（4）咬死，当磨擦副表面瞬时散发的温度相当高，粘着区较大，粘着点的强度也相当高，粘结不能从基体上剪切掉，以至造成相对运动中止的现象。

1.3 影响因素及预防措施

（1）润滑油脂的因素。对润滑粘著磨损影响极大，只要磨擦表面始终保持足够强度润滑膜，避免磨擦表面之间金属直接接触表面而形成干磨或半磨擦，就可以有效防止和控制粘着磨损的产生和发展；（2）压力因素。粘着磨损一般是随着压力的增大而增加；（3）温度因素。温度对产生粘着磨损影响也很大；（4）滑动速度的因素。在压力一定的情况滑动速度小，形成润滑油膜的作用就减小，油膜厚度较小，油膜常因承受不了运动件的压力而部分破坏，造成两金属直接接触，容易导致磨损；（5）表面粗糙度因素。一般说来，磨擦副表面粗糙度越小，抗粘着磨损的能力就越大，适当降低表面粗糙度可防止此类磨损，对于新机床常常采用逐渐加载饱和运行，目的就是降低表面粗糙度，以减少早期产生粘着磨损；（6）材料因素。脆性材料比塑性材料的抗粘着磨损能力强，互熔性大的材料组成的磨擦副比互溶性小的材料所组成的磨擦副更容易产生磨损，金属与非金属组成的摩擦副比两个金属所组成的摩擦副产生此类磨损的倾向小。

2 磨粒磨损

这种磨损是指污染进入两磨擦表面间的硬颗粒，在表面运动时所起的显著切屑作用，致使摩擦表面产生划痕。

2.1 产生机理

硬颗粒进入两摩擦表面之间后受到两个力的作用，垂直于表面与平行于表面的力。硬颗粒在前者作用下刺入表面，而在后者作用下产生切向运动，这就导致表面被犁皱或切削留下划痕即磨损。

2.2 磨粒磨损分类

（1）磕碰引起的：如机床的导轨受到工件或工具等物品应力的磕碰后，导轨的表面将出现凹坑，而凹坑的周围同时出现突起或毛刺将滑板磨损；（2）硬颗粒两磨擦面引起的：如切屑或型砂进入机床的导轨与滑板之间将形成典型的磨粒磨损，切屑或型砂在垂直的压力下，压溃导轨或滑板表面，移动时便将导轨或滑板磨损；（3）污物进入摩擦面之间引起的：如污垢通过润滑进入摩擦面之间，虽然不会压摩擦表面，但能改变摩擦表面接触情况，由于污垢的作用，与污垢接触位置承受的压力增大，长时间运行后，使摩擦表面产生摩擦或微小的划痕。

2.3 磨粒磨损预防

（1）首先要防止摩擦副表面磕伤：如不在机床导轨上堆放工具、量具、工件等杂物，其次是摩擦表面发生磕碰伤后要及时修理，防止磨损摩擦表面，对出现的凹坑要进可能修补，防止凹坑内藏污垢，给磨损留下隐患；（2）设防护罩，防止切屑、型砂颗粒进入摩擦表面间，一旦发现硬粒或杂物进入摩擦面之间，应立即排除，防止磨损产生或扩展；（3）按时保养机床，及时清除导轨滑板、油孔及死角的污物油垢，防止污物进入摩擦表面之间，形成磨粒磨损。

3 结语

机床的摩擦副一旦发生了磨损，就必须立即停止运行，找出原因，根据磨损的程度，采取不同的措施。一般来说对涂抹一类的磨损，可以不做修复，但要加强润滑，防止扩展，对污物引起的磨损，要清除污物并用油石或刮刀将磨损部位修平后，方可继续运行，而对胶合、咬死及颗粒引起的磨损，则必须进行修复，若修复不及时车床将出现严重的故障。

[参考文献]

[1].李建华.刀具磨损原因分析及改善措施[J].机械制造与自动化，2009（03）.

[2].张济.机床夹具使用寿命的影响及对策[J].装备制造技术，2009（06）.