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工具技术2025年第09期:不同尺寸SiC磨粒及磨料粒度分布下机床导轨材料GCr15的磨损机制

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王奔;祝天龙;汪嘉怡;宋畅;印文典;张棋;陈铁;李昕旸;

单位:沈阳航空航天大学机电工程学院;飞行器快速试制技术研究教育部重点实验室;成都飞机工业(集团)责任有限公司;

摘要:探究不同尺寸与粒径分布SiCf/SiC陶瓷基复合材料切屑对机床精密部件的磨损机制与机理的综合影响,为机床精密部件防护提出理论依据。以机床导轨副材料GCr15轴承钢为试验件材料,运用SiC颗粒替代陶瓷基复合材料切屑,在不同尺寸单一粒径磨粒与混合磨粒粒径条件下进行摩擦磨损试验,分别从宏观摩擦系数、粗糙度、均方差、偏态系数与峰态系数与微观磨损形貌对摩损表面进行表征,探究表面磨损机制。结果表明:3μm与5μm的磨粒对摩擦系数的影响较小,且稳定阶段后期摩擦系数较为稳定,磨损后表面粗糙度与磨损量较小且磨损较浅,对表面质量的影响较小。在磨粒条件下,磨粒以滚动磨损和滑动开槽磨损相结合。在单一粒径条件下随着粒径尺寸的增大磨粒逐步转变为滑动开槽为主;在混合粒径条件下,当粒度跨较小时,较小的磨粒随着磨损的进行逐步转变为活性磨粒并参与磨损,磨损形式逐步变为滚动开槽。当粒径跨度较大时,较小的磨粒难以转变为活性磨粒参与滑动开槽,少数处于微滚动,较大的磨粒的滑动开槽为主要的磨损形式;3μm和5μm的磨粒对摩损进程的影响主要在剧烈磨损阶段,而20μm,100μm,140μm的磨粒在整个磨损进程中始终处于波动状态难以稳定。虽然在混合粒径跨度较小时,小粒径的参与使磨合磨损阶段有所减短,但随着粒径跨度的增大,小粒径难以对磨损过程产生影响。

关键词:机床导轨;;销盘试验;;摩擦磨损性能;;磨损机制;;磨粒磨损

基金资助:辽宁省国际科技合作项目(2024JH2/101900028)