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且看导轨润滑油如何-MobilIndustrial
高速精密加工的博弈战,
且看导轨润滑油如何 “击溃”粘滑现象于无形之中
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,导轨润滑油的摩擦控制不良、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。因此,为满足当今机床精密加工的润滑
要求,现代导轨润滑油的首要任务那就是—— “击溃”粘滑现象于无形之中!
锁定目标:认清机床加工精密性的“隐形杀手”
粘滑 (也称为“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,粘滑现象就会发生。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,
从而时常导致粘滑现象的产生。
对于机床上的导轨来说,粘滑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,可以说是造成机械加工的精度下降、工件质量受损、生产效率低下的“第一杀手”。
为此,如果要让机械加工变得更为稳定顺畅,除了减少摩擦这个主要功能之外,现代导轨润滑
油应把 “粘滑”现象作为首要消除的目标。为克服粘滑(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。
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。
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 “粘滑”
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:
辛辛那提Lamb 摩擦实验
在该试验中,静摩擦与动摩擦的比率预先
设定。要避免粘滑现象发生,该比率值不
得超过 1。比率越小,就意味着启动更容
易,从停止状态转换到运动状态的过程也
更顺畅。辛辛那提机械公司将该试验室中
的静动摩擦比最高设在0.8 。
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,粘滑的可能性越低。
达姆施塔特钻机测试
德国达姆施塔特大学采用了一套完整规
模的机床系统来模拟真实生活中的机床
操作。该系统能测试在不同速度和荷载
情况下,润滑油在各种导轨材料及结构
上的应用效果,从而辨别出不同润滑油
配方的品质差异。右图反映的就是一款
润滑油在钢与钢的接触面上呈现出良好
的性能,但在钢和塑料接触面上的效果
就不尽人意,理想的润滑油应该在不同
材质、不同机床速度下都能呈现良好的
效果,减少摩擦以及粘滑现象的发生。
高速精密加工的关键:导轨润滑油平衡配方全面击溃“粘滑”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“粘滑”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。
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