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且看高速精密加工导轨润滑油“击溃”导轨爬行现象

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文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2016-01-05 11:38:00

   我们知道,机械加工设备中,机床导轨起到导向及支承作用,其精度、刚度及结构形式等对机床的加工精度和承载能力有着最为直接的影响。在高速精密加工中,导轨润滑在机床整机中的作用非常关键,导轨油的润滑性能差、稳定性差、或基础油和添加剂配方不均衡都有可能导致机械加工精度下降,并最终导致机床生产效率的丧失。

  锁定目标:认清机床加工精密性的“隐形杀手”

  导轨爬行现象是由于静摩擦和动摩擦的不断交替出现而引起的,当静摩擦超过动摩擦,且整个系统中存在着一定程度的弹性时,导轨爬行现象就会发生。由于机床导轨的负荷及速度变化很大,并且总是处于渐进式运动状态,因此容易产生边界润滑、甚至是混合润滑,从而时常导致导轨爬行现象的产生。
 
  对于机床上的导轨来说,导轨爬行有可能使得导轨上物体以及所附带的工件或工具不均匀和稳定地移动,最直观的表现是,走走停停、时快时慢,卡顿明显,可以说是造成机械加工的精度下降、震刀、工件质量受损、生产效率低下的“第一杀手”。
 
  现代机床及其导轨设计对润滑油都提出了更高的要求:机床速度及荷载的提升以及对机械加工精度的更高要求,使得导轨润滑油也变得更加先进、全面。此外,材料品种越来越多,不同材料间(如金属与塑料间)的摩擦状况不同,也意味着对于润滑的需求不同。
 
  为此,如果要让机械加工变得更为稳定顺畅,除了控制摩擦这个主要功能之外,还必须能够克服导轨的爬行现象,应选用含有特别摩擦改进剂的润滑油,以便对摩擦状况进行更好的控制,改善润滑。
 
  自我认知:深谙导轨润滑油的摩擦特性
 
  俗话说,知己知彼,百战不殆。随着现代机床润滑需求的越发严苛,除了关注导轨润滑油的抗摩擦属性及摩擦改进剂的应用,机械加工企业还必须深知导轨润滑油的摩擦特性,比如静摩擦和动摩擦特征,以及润滑油在不同导轨材料上所产生的效果,从而正确选择最佳导轨润滑油。如此一来,不仅能使导轨油的性能得以全面发挥,更能帮助其在不同工况下遏止“导轨爬行”现象。
 
  对于导轨润滑油的摩擦特性测试,可以通过以下一系列摩擦试验来进行评估:
 
  1.辛辛那提Lamb摩擦实验
 
  辛辛那提机械公司在试验室中进行了多次实验,实验结果表明:静动摩擦系数比在不超过0.8时, 导轨爬行现象得到有效控制,而且该比率越小,就意味着启动更容易,从静止状态转换到运动状态的过程也更顺畅。
  2.SKC摩擦计
 
  SKC摩擦计策是能确定钢与钢接触以及钢与SKC3材料(一种特别的塑料)接触时的摩擦情况。摩擦计测得的数值越小,意味着启动更容易,导轨爬行的可能性越低。
 
 
 
  高速精密加工的关键:导轨润滑油平衡配方全面击溃“导轨爬行”现象
 
  在衡量导轨润滑油的主要性能指标中,热稳定性、氧化稳定性、水解稳定性、以及抗极压性与抗磨损性都是极为重要的,然而随着时间的推移,具有平衡配方的导轨油及其高稳定性能够使得精密加工维持较小的误差值,也因此成为了全面击溃“导轨爬行”现象的核心力量。
 
  在要求精确度小于1微米的机械加工中,机床导轨的设计通常采用非金属或塑料涂层的传统方式,并且这种高精度操作往往也要求机床需要高速运行。在这类应用中,机械加工企业在选择导轨润滑油时,除了考虑其抗摩擦特性之外,更应注意该导轨油是否拥有实现基础油和添加剂之间的良好平衡方案。
此文关键字:润滑油