机床的润滑方式及润滑油脂的选择是根据机床的结构、自动化程度、机床使用的工况及对精密度的要求进行综合衡量而作出决定的,机床润滑在满足减磨降耗的同时要力求避免温升和振动。机床作为复杂而精密的机器,会采用多种多样的传动装置,根据设备的种类、工作环境及所要求的精密度要求对润滑油品的粘度、油性抗氧化性、抗极压性能等相关性能都有不同的要求。
一、机床润滑的要求:
1、 机床的润滑点多而复杂,而且有许多机床同时润滑,因而多采用自动润滑,也称强制循环润滑,以节省人力,并保证可靠的润滑。
2、 机床多靠液压传动,为简化润滑系统,因而许多机床是液压与润滑系统共用的,因而要考虑在保证液压系统工作正常的同时要满足各个润滑点对润滑的要求。在考虑运行成本的前提下尽可能选用粘度指数高,抗磨性能和抗氧化性能好的润滑油(脂)。
3、 单机大型机床的导轨和主轴承的润滑,通常采用重力加油(滴油、油芯)润滑方式。用这种润滑方式要考虑润滑油的流动性,以保证润滑油可以自动流进摩擦副。
4、 大型机床有很多齿轮传动装置、滑动和滚动轴承。特别是万能磨床都有很复杂的传动装置,因摩擦损失的功率达到30-40%,因此在选用润滑油时必须考虑到适当的粘度及良好的抗磨润滑性,力求最大限度的降低摩擦损失以节省动力消耗。
5、 粗加工机床大多是间歇式工作,因此会产生冲击负荷并伴有边界润滑,所以要考虑适当的年度、良好的润滑性能和抗极压性能。
6、 精密机床的对润滑油的温升有很严格的要求,一般不能超过室温2-5℃,因此对油品的粘度及润滑方式及油箱的容量要做周密的计算和设计。
7、 机床润滑系统、液压系统及各个摩擦副密封不良,会使加工过程中的金属磨屑、研磨粉粒进如到润滑系统中,不但可能堵塞油路造成磨损还会加速油品的变质。因此对系统密封的关注是必要的!
8、 在金属切削、研磨机床上为冷却、润滑刀具和加工工件,大多使用乳化液以及在磨床上用的三磷酸钠水溶液都有可能进入到润滑油,促进油的贬变质和乳化。因此在选择润滑油时必须考虑到油品的抗乳化性、耐水、防锈及防腐蚀性。
9、 机床导轨是机床润滑的重点和难点,导轨的运动是反复式的,而且速度及载荷变化很大,容易出现爬行现象,造成加工精度降低甚至导致机床报废。所以早选择润滑油时要考虑适当的粘度和抗爬性好的润滑油。
二、机床润滑和机床润滑油(脂)的性能要求:
机床的润滑包括轴承、齿轮、导轨和顶尖的润滑;机床润滑油脂包括:液压油、液压导轨油和润滑油(脂),不同的机床种类及工况的不同对润滑油品的性能有不同的要求:
1、 轴承的润滑:
1)、滑动轴承的润滑:滑动轴承是常用的传动方式,润滑油不仅要起到润滑的作用还要起到冷却的作用,因此需要用润滑性能良好的低粘度的润滑油,同时需要具备良好的抗氧化、抗磨性、防锈性及抗泡沫性。对于精密磨床的磨石主轴所用的精密滑动轴承,因轴承间隙特小(1微米),转速特别高(30000r/min以上)应使用粘度很小,抗磨油性极好的粘度为2.0mm2(40℃) 的润滑油.
2)、滚动轴承的润滑:滚动轴承在机床上,由于具有摩擦系数小,并运转安静等优点,因而机床上已大量采用滚动轴承,内径25 mm,转速30000r/min以下时,可用封入高速脂。超过30000r/min时,则应用强制润滑或喷雾润滑。需要注意的是滚动轴承除大型、粗糙的特殊情况,一般不能使用含固体润滑剂的脂。
2、 齿轮的润滑:
机床的齿轮的冲击和振动不大,负荷较小,应而一般不需要使用含极压添加剂的润滑油。需要注意的是如何防止主轴箱的热变形,冲击负荷较大的冲压或剪切机床的齿轮,应使用含抗磨剂的齿轮油,用于循环润滑或油浴润滑的齿轮油,除了要考虑抗氧化性,还要顾及抗腐蚀、抗磨、防锈蚀及抗泡性。根据齿轮的种类选择合适的齿轮油和合适的粘度。
3、 导轨的润滑:
导轨的负荷及速度变化很大,一般导轨面的负荷为3-8N/cm2,但由于导轨频繁的进行反复运动,因此容易产生边界润滑,甚至半干润滑而导致爬行现象,除了机床设计和材料润滑不良是导致爬行的主要原因。为克服爬行现象,除用氟系树脂导轨贴面等,在改善润滑方面,主要用含防爬剂的润滑油,导轨润滑一般选用粘度32、68、100、150的导轨油。
4、机床顶尖是一种特殊的轴承。固定顶尖负荷不大,现在高速机床多采用回转顶尖,复负荷较大,因此都采用封入润滑脂来润滑。