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關(guān)于大型機床鑄件的研傷機理的介紹

發(fā)布日期:2021-05-04

大型機床鑄件又可以稱(chēng)為大型鑄件,目前大型機床鑄件大部分為灰鑄鐵,對于灰鑄鐵件的質(zhì)量,要從化學(xué)成分、原材料質(zhì)量、配料、合金化、熔煉溫度、孕育處理直至熱時(shí)效等環(huán)境嚴格控制。

大型機床鑄件及大型鑄件一些做相對滑動(dòng)的零、部件,如滑板與導軌、軸與滑動(dòng)軸承、蝸桿與蝸輪等在運轉一段時(shí)間后,其表面上常常會(huì )出現劃痕或溝槽,我們稱(chēng)這種現象為研傷。研傷破壞了機床的精度,影響了機床的使用壽命,若修理不及時(shí),研傷產(chǎn)生的顆粒,還會(huì )加劇研傷,而研傷產(chǎn)生溝槽容易藏污納垢,也會(huì )加劇研傷,嚴重時(shí)能使相互的滑動(dòng)件中止滑動(dòng),產(chǎn)生咬死現象。

大型機床鑄件的粘著(zhù)磨損型研傷是指磨擦副在相對運動(dòng)時(shí),由于互相磨擦,接觸表面的材料從一個(gè)表面轉移到另一個(gè)表面,致使磨擦表面產(chǎn)生了劃痕與溝槽。研討表明:固體表面狀況,從微觀(guān)的角度看是存在著(zhù)凸凹不平的缺陷的,即使是經(jīng)過(guò)拋光加工也不能去掉凸峰和凹谷。當兩個(gè)磨擦表面接觸時(shí),實(shí)際上是兩個(gè)磨擦表面的凸峰相互接觸。由于接觸應力很大,以致產(chǎn)生彈、塑性變形,使接觸面積增大,直到能夠承受全部載荷時(shí)為止。在這種情況下,金屬接觸表面上將出現的粘著(zhù)點(diǎn),這種現象就是通常講的冷焊粘著(zhù)。這些粘著(zhù)點(diǎn)是在沒(méi)有表面膜的情況下產(chǎn)生的,當磨擦副表面上有表面膜時(shí),只受法向力作用,其冷焊粘著(zhù)也是不會(huì )產(chǎn)生的。若同時(shí)有切向力的作用,且法向力和切向力都很大,并在做相對滑動(dòng)時(shí),磨擦表面的溫度就會(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 )軟化或熔化,接觸點(diǎn)就產(chǎn)生粘著(zhù)—撕脫—粘著(zhù)—撕脫的循環(huán)過(guò)程,使接觸表面的材料從一個(gè)表面轉移到另一表面上,從而使其中一個(gè)表面(或兩個(gè)表面)上形成劃痕和溝槽,也就是形成粘著(zhù)磨損型的研傷。

根據磨擦副表面研傷的破壞程度,我們可將機床上常見(jiàn)的粘著(zhù)磨損型研傷劃分為四類(lèi):

一、膠合(或稱(chēng)撕脫)研傷發(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,使粘著(zhù)結合強度任一基體金屬剪切強度,當磨擦副做相對滑動(dòng)時(shí)其表面做一日和尚撞鐘產(chǎn)生撕脫性破壞,出現膠合性研傷。如凸輪副、蝸桿副、齒輪副,較為常見(jiàn);機床的滑板與導軌在缺乏潤滑油而導致干磨擦時(shí),也常會(huì )產(chǎn)生此類(lèi)研傷。

二、咬死當磨擦副表面瞬時(shí)閃發(fā)的溫度相當高、粘著(zhù)區大、粘著(zhù)點(diǎn)的強度也相當高,粘結不能從基體上剪切掉,以致造成相對運動(dòng)中止的現象。咬死是研傷中較嚴重的一種。例如軸與滑動(dòng)軸承當潤滑不良而出現的“抱軸”,大都會(huì )產(chǎn)生這種研傷;大型機床的導軌缺油引起的大面積研傷也會(huì )產(chǎn)生咬死。

三、涂抹研傷僅發(fā)生在軟金屬淺層表面,被研傷的軟金屬薄層以涂抹的方式,轉移到硬金屬表面上,例如:蝸桿副運行一段時(shí)間后,蝸桿表面上的銅涂抹在蝸桿表面上。

四、擦傷研傷發(fā)生在軟金屬表面表層以下較淺的部分,破壞方式是沿運動(dòng)方向產(chǎn)生細小劃痕,有時(shí)硬金屬表面上也有可能劃傷。較常見(jiàn)的是在機床運行初期、軸和滑動(dòng)軸承處于摩合期的磨損。

大型機床鑄件制造工廠(chǎng)的生產(chǎn)過(guò)程是指將原材料或半成品生產(chǎn)機床產(chǎn)品的全過(guò)程。在生產(chǎn)過(guò)程中,主要的過(guò)程是直接改變工件形狀和尺寸的加工過(guò)程,另外也包括各種輔助生產(chǎn)過(guò)程,如技術(shù)準備、檢驗、運輸、保管、包裝等。為了降低機床的生產(chǎn)成本,一臺機器中的許多零部件往往都是由各種生產(chǎn)廠(chǎng)制造的,這樣做也有利于實(shí)現零部件的標準化和組織化生產(chǎn)。在工廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中,按順序直接改變生產(chǎn)對象的形狀尺寸、物理機械性質(zhì),以及決定零件相互位置關(guān)系的過(guò)程統稱(chēng)為大型機床鑄件制造工藝過(guò)程,簡(jiǎn)稱(chēng)為工藝過(guò)程。因此,工藝過(guò)程是生產(chǎn)過(guò)程的主要部分。工藝過(guò)程可分為鑄造、鍛壓、焊接、沖壓、機械加工、熱處理、表面處理和裝配等過(guò)程。


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