機(jī)床一些做相對(duì)滑動(dòng)的零、部件，如滑板與導(dǎo)軌、軸與滑動(dòng)軸承、蝸桿與蝸輪等在運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，其表面上常常會(huì)出現(xiàn)劃痕或溝槽，我們稱這種現(xiàn)象為研傷。研傷破壞了機(jī)床的精度，影響了機(jī)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(yán)重時(shí)能使相互的滑動(dòng)件中止滑動(dòng)，產(chǎn)生咬死現(xiàn)象。研傷實(shí)質(zhì)上就是非正常情況下的磨損，機(jī)床上常見(jiàn)的研傷，按產(chǎn)生的原因主要可分為兩種類型:一種是粘著磨損型研傷，另一種是磨粒磨損型研傷?，F(xiàn)就這兩種類型研傷產(chǎn)生的原因、預(yù)防措施及修復(fù)方法，做些簡(jiǎn)單介紹。
一、粘著磨損型研傷
這種研傷是指磨擦副在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于互相磨擦，接觸表面的材料從一個(gè)表面轉(zhuǎn)移到另一個(gè)表面，致使磨擦表面產(chǎn)生了劃痕與溝槽。
1. 粘著磨損型研傷的產(chǎn)生機(jī)理
研究表明:固體表面狀況，從微觀的角度看是存在著凸凹不平的缺陷的，即使是經(jīng)過(guò)拋光加工也不能完全消除凸峰和凹谷。當(dāng)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(yīng)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(xiàn)牢固的粘著點(diǎn)，這種現(xiàn)象就是通常講的冷焊粘著。這些粘著點(diǎn)是在沒(méi)有表面膜的情況下產(chǎn)生的，當(dāng)磨擦副表面上有表面膜時(shí)，只受法向力作用，其冷焊粘著也是不會(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(duì)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-撕脫-粘著-撕脫的循環(huán)過(guò)程，使接觸表面的材料從一個(gè)表面轉(zhuǎn)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，也就是形成粘著磨損型的研傷。
2. 粘著磨損型的研傷的分類
根據(jù)磨擦副表面研傷的破壞程度，我們可將機(jī)床上常見(jiàn)的粘著磨損型研傷劃分為四類:
(1)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(zhuǎn)移到硬金屬表面上，例如:蝸桿副運(yùn)行一段時(shí)間后，蝸桿表面上的銅涂抹在蝸桿表面上。
(2)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(yùn)動(dòng)方向產(chǎn)生細(xì)小劃痕，有時(shí)硬金屬表面上也有可能劃傷。最常見(jiàn)的是在機(jī)床運(yùn)行初期、軸和滑動(dòng)軸承處于摩合期的磨損。
(3)膠合(或稱撕脫)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，使粘著結(jié)合強(qiáng)度任一基體金屬剪切強(qiáng)度，當(dāng)磨擦副做相對(duì)滑動(dòng)時(shí)其表面做一日和尚撞一天鐘產(chǎn)生撕脫性破壞，出現(xiàn)膠合性研傷。如凸輪副、蝸桿副、齒輪副，較為常見(jiàn);機(jī)床的滑板與導(dǎo)軌在缺乏潤(rùn)滑油而導(dǎo)致干磨擦?xí)r，也常會(huì)產(chǎn)生此類研傷。
(4)咬死當(dāng)磨擦副表面瞬時(shí)閃發(fā)的溫度相當(dāng)高、粘著區(qū)較大、粘著點(diǎn)的強(qiáng)度也相當(dāng)高，粘結(jié)不能從基體上剪切掉，以致造成相對(duì)運(yùn)動(dòng)中止的現(xiàn)象。咬死是研傷中最嚴(yán)重的一種。例如軸與滑動(dòng)軸承當(dāng)潤(rùn)滑不良而出現(xiàn)的“抱軸”，大都會(huì)產(chǎn)生這種研傷;大型機(jī)床的導(dǎo)軌缺油引起的大面積研傷也會(huì)產(chǎn)生咬死。
3. 粘著磨損型的研傷的影響因素及預(yù)防措施
影響此類研傷的因素很多，我們可以針對(duì)這些因素采取相應(yīng)措施，來(lái)預(yù)防其產(chǎn)生和發(fā)展。
(1)潤(rùn)滑油脂的因素潤(rùn)滑狀態(tài)對(duì)粘著磨損型研傷影響極大，只要磨擦表面始終保持足夠強(qiáng)度潤(rùn)滑膜，避免磨擦表面之間金屬的直接接觸表面而形成干磨擦或半干摩擦，就可以有效防止和控制粘著磨損型研傷的產(chǎn)生和發(fā)展。在影響此類研傷的各種因素中，確保摩擦表面的良好潤(rùn)滑是最重要的因素。潤(rùn)滑油中加入油性或粘度添加劑，能提高潤(rùn)滑油膜吸附能力及油膜強(qiáng)度，可成倍提高抗研傷的能力。
(2)壓力因素粘著磨損型研傷，一般是隨著壓力的增大而增加。當(dāng)壓力負(fù)荷超過(guò)摩擦副材料硬度的一定值時(shí)，摩擦副表面氧化膜被壓潰，兩表面之間新生面的凸出點(diǎn)互相嵌入，相對(duì)移動(dòng)時(shí)，會(huì)使此類研傷急劇增加，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致摩擦副表面膠合，甚至咬死。所以使用機(jī)床時(shí)，工作臺(tái)、滑動(dòng)導(dǎo)軌要避免超負(fù)荷運(yùn)行，如龍門刨床、銑床、鏜床等在工作臺(tái)上裝夾工件，既要分布合理，又不要超重。機(jī)床在大修理時(shí)，其導(dǎo)軌進(jìn)行淬火處理，對(duì)預(yù)防此類研傷也有很大效果。
(3)溫度的因素溫度對(duì)產(chǎn)生粘著磨損型研傷影響也很大。在摩擦過(guò)程中所產(chǎn)生的熱量，使摩擦表面的溫度升高到一定程度后，輕者，破壞潤(rùn)滑膜，使金屬表面直接接觸而形成干摩擦或半干摩擦;重者，能使材料處于回火狀態(tài)而降低材料硬度;更重者，局部區(qū)域能使摩擦表面的材料處于熔化狀態(tài)。這些都將促使此類研傷的產(chǎn)生。選用熱穩(wěn)定性高的材料或加強(qiáng)冷卻等措施，是防止因溫度而導(dǎo)致粘著磨損型研傷的有效方法。
(4)滑動(dòng)速度的因素在壓力一定的情況下，滑動(dòng)速度小，形成潤(rùn)滑油膜的作用就減小，油膜厚度較小，油膜常因承受不了運(yùn)動(dòng)件的壓力而部分破壞，造成兩金屬直接接觸，容易導(dǎo)致研傷。但滑動(dòng)速度大到一定程度時(shí)，使摩擦副的溫度升高，易破壞潤(rùn)滑油膜，也容易導(dǎo)致研傷，所以選擇合適的滑動(dòng)速度可以降低產(chǎn)生粘著磨損型研傷的傾向。
(5)表面粗糙度的因素一般說(shuō)來(lái)，摩擦副表面粗糙度越小，抗粘著磨損型研傷的能力就越大，適當(dāng)降低表面粗糙度可防止此類研傷，對(duì)于新機(jī)床，常常采用逐漸加載跑合運(yùn)行，目的就是降低表面粗糙度，以減少早期產(chǎn)生粘著磨損型研傷。但摩擦副表面粗糙度降得過(guò)低，潤(rùn)滑劑不能儲(chǔ)存于摩擦面之間，又易導(dǎo)致研傷，所以當(dāng)機(jī)床導(dǎo)軌上的花紋被磨損后，在保養(yǎng)機(jī)床時(shí)，常常重新在上刮上花紋，目的是便于儲(chǔ)油，預(yù)防研傷。
(6)材料的因素脆性材料比塑性材料的抗粘著磨損能力強(qiáng);互溶性大的材料所組成的摩擦副比互溶性小的材料所組成的摩擦副，更容易產(chǎn)生磨損型研傷;金屬與非金屬組成的摩擦副比兩種金屬所組成的摩擦副產(chǎn)生此類研傷的傾向小。檢修機(jī)床時(shí)，可采用非金屬涂層修復(fù)滑板導(dǎo)軌、軸和套采用不同材料，或?qū)S進(jìn)行表面處理工藝等，減小產(chǎn)生粘著磨損型研傷。
