数控机床润滑系统控制的改进

目录

摘要 0

1. 数控机床的介绍

1.1数控机床的概述 (1)

1.2 数控机床的组成 (1)

1.3 数控机床加工的工作原理 (5)

1.3.1数控机床加工的工作原理 (5)

1.3.2数控装置控制过程 (6)

1.4典型的数控控制系统的分类 (6)

1.4.1数控系统的概述 (7)

1.4.2数控系统的分类 (8)

1.4.3机床常用的数控系统 (9)

2. 数控机床的润滑系统控制原理

2.1 润滑系统概述 (11)

2.1.1润滑系统简介 (11)

2.1.2润滑剂的介绍及分类 (12)

2.1.3设备润滑的意义 (13)

2.2润滑的作用及分类 (13)

2.2.1润滑的作用 (13)

2.2.2润滑的系统分类 (14)

2.3数控机床中典型的润滑系统的工作原理 (15)

3. 数控机床润滑控制系统的现状

3.1润滑技术的发展趋势及其进展 (18)

3.1.1润滑技术的新进展 (18)

3.1.2润滑技术的发展趋势 (19)

3.2机床润滑的特点 (21)

3.3润滑系统的一般故障的原因 (22)

4. 数控机床的润滑控制系统的改进

4.1机床润滑剂性能的要求 (24)

4.2润滑油中添加剂的分类和作用 (25)

4.2.1润滑油中添加剂的作用 (25)

4.2.2润滑油中添加剂的分类和性能 (26)

4.3机床润滑系统的选择 (28)

4.4润滑装置该如何改进 (29)

4.5润滑系统工作状态的监控 (30)

4.6润滑时间及润滑次数的控制 (30)

4.7润滑报警信号的处理 (32)

结论 (33)

参考文献 (34)

摘要

润滑系统是向机器或机组的摩擦点供送润滑剂的系统，包括用以输送、分配、调节、冷却和净化润滑剂以及其压力、流量和温度等参数和故障的指求、报警和监控的整套装置。在润滑工作中，根据各种设备的实际工况，合理选择和设计其润滑方法、润滑系统和装置，对保证设备具有良好的润滑状况和工作性能以及保持较长的使用寿命，具有十分重要的意义。

关键词：数控机床、数控系统、润滑系统、集中润滑、润滑剂。

第一章数控机床的介绍

1.1数控机床的概述

数字控制机床（Numerically Controlled Machine Tool）简称数控机床。随着电子技术的发展，数控机床采用了计算机数控（Computerized Numerical Control）系统，因此也称为计算机数控机床或CNC机床。

在传统机械制造业中，批量产品的生产采用了自动机床、组合机床和专用生产线，这种高效设备在汽车、发动机等行业得到了广泛的应用。但是在机械制造业中单件、小批量生产约占机械加工总量的80%一上，尤其是造船、航天、机床、重型机械以及军工行业，其特点是加工批量小、改型频繁、零件的形状复杂而且加工精度高。如果使用一次性投资高，并且在生产中需要经常更换工装的专用生产线来生产这类零件显然很不适合。数控机床就是为了解决多品种、小批量零件的自动化生产而诞生出来的一种灵活、通用、自动化的机床。他最早应用于军工行业，用来加工直升飞机叶片检查样板，经过几年的研究和推广应用后，在机械制造业中加工复杂零件曲面方面发挥了重要作用。目前，在机械制造业中，数控机床有取代常规机床的趋势。

数控机床使用了计算机信息处理、自动化控制等先进的工业技术，使得数控机床在现代制造业中具有常规机床所无法比拟的优势。其具体的特点包括以下几个方面：

1.对加工对象的适应性强

2.加工精度高

3.生产效率高

4.操作者劳动强度低

5.经济效益好

6.便于生产管理现代化

1.2 数控机床的组成

数控机床按照事先编制好的程序，由数控系统控制完成预定的运动轨迹和辅助动作。它大体可分为控制介质、数控装置、伺服系统和机床本体。其中控制介质可分为程序载体和输入装置，数控装置又大体包括CNC单元、伺服系统、信息反馈装置三类。下图1-1所示为数控组成图：

图1-1

1.输入输出装置

操作面板它是操作人员与数控装置进行信息交流的工具组成：按钮站/状态灯/按键阵列/显示器。

控制介质人与数控机床之间建立某种联系的中间媒介物就是控制介质，又称为信息载体。常用的控制价质有穿孔带、穿孔卡、磁盘和磁带。

人机交互设备数控机床在加工运行时，通常都需要操作人员对数控系统进行状态干预，对输入的加工程序进行编辑修改和、调试，对数控机床运行状态进行显示等，也就是数控机床要具有人机联系的功能。具有人机联系功能的设备统称人机交互设备。常用的人机交互设备有键盘、显示器、光电阅读机等。

通讯现代的数控系统除采用输入输出设备进行信息交换外，一般都具有用通讯方式进行信息交换的能力。它们是实现CAD/CAM的集成、FMS和CIMS的基本技术。采用的方式有：

①串行通讯（RS-232等串口）

②自动控制专用接口和规范（DNC方式，MAP协议等）

③网络技术（internet，LAN等）。

DNC是Direct Numerical Control或Distributed Numerical Control英文一词的缩写，意为直接数字控制或分布数字控制。

2.计算机数控（CNC）装置

数控装置是数控机床的中枢。CNC装置(CNC单元)

组成：计算机系统、位置控制板、PLC接口板，通讯接口板、特殊功能模块以及相应的控制软件。如下图1-2所示：

图1-2

CNC装置作用：根据输入的零件加工程序进行相应的处理（如运动轨迹处理、机床输入输出处理等），然后输出控制命令到相应的执行部件(伺服单元、驱动装置和PLC等)，所有这些工作是由CNC装置内硬件和软件协调配合，合理组织，使整个系统有条不紊地进行工作的。CNC装置是CNC系统的核心。

CNC装置的工作原理：它由信息的输入、输出和处理三部分组成，信息输入部分的功能是接受外来信息，包括：NC程序、PLC输入信号和面板操作信号等，是数控机床的基础信息。信息处理部分是指CPU，它将输入信息分类、处理，并发出控制信号到输出部分。信息输出部分与主轴系统、坐标轴伺服系统和PLC控制的辅助功能部件等连接，它将CPU的控制指令转换为各个功能部件能接受的控制信号，使其完成预定的控制功能，CNC单元的输入部分和输出部分同时进行。

3. 进给伺服驱动系统

伺服系统用于完成坐标轴的驱动，是数控机床的重要组成部分。数控机床的伺服系统和常规机床的进给系统有着本质的区别：常规机床的进给系统只能传送恒定的驱动力和速度，不能接受随机信号对其进行修正伺服驱动系统是一个完整的控制系统它由伺服控制电路、功率放大电路和伺服电动机组成。伺服驱动的作用，是把来自数控装置的位置控制移动指令转变成机床工作部件的运动，使工作台按规定轨迹移动或精确定位，加工出符合图样要求的工件，即把数控装置送来的微弱指令信号，放大成能驱动伺动电动机的大功率信号。

常用的伺服电动机有步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机。根据

接收指令的不同，伺服驱动有脉冲式和模拟式，而模拟式伺服驱动方式按驱动电动机的电源种类，可分为直流伺服驱动和交流伺服驱动。步进电动机采用脉冲驱动方式，交、直流伺服电动机采用模拟式驱动方式。

伺服系统性能的高低会直接影响数控机床加工的速度、位置精度及加工的形状精度。在使用较多的交流伺服系统中，一些制造商已经在伺服系统内部设置了提高控制精度和防止产生机械振动的电路和控制软件，在机床安装调试时伺服系统可以自动进行过程均衡。

4. 机床电气控制

机床电气控制包括两个方面，可如图所示箭头所指的内容。PLC（可编程的逻辑控制器）用于完成与逻辑运算有关顺序动作的I/O控制，而机床I/O电路和装置则是用来实现I/O控制的执行部件，由继电器、电磁阀、行程开关、接触器等组成的逻辑电路；如下图1-3所示：

图1-3

5.测量装置

数控机床中的反馈系统的工作，反馈系统的作用是通过测量装置将机床移动的实际位置、速度参数检测出来，转换成电信号，并反馈到CNC装置中，使CNC能随时判断机床的实际位置、速度是否与指令一致，并发出相应指令，纠正所产生的误

差。

测量装置安装在数控机床的工作台或丝杠上，按有无检测装置，CNC系统可分为开环和闭环系统，而按测量装置安装的位置不同可分为闭环与半闭环数控系统。开环控系统无测量装置，其控制精度取决于步进电机和丝杠的精度，闭环数控系统的精度取决于测量装置的精度。因此，检测装置是高性能数控机床的重要组成部分。

6. 机床本体

数控机床的机械部件包括：主运动部件，进给运动执行部件，如工作台、拖板及其传动部件，床身、立柱等支承部件；此外，还有冷却、润滑、转位和夹紧等辅助装置。数控机床的加工能力和加工精度取决于机床本体的机械强度和刚性，高性能的数控系统必须有高性能的机床本体才能发挥作用。数控系统、液压系统和气压系统等均以机床本体为控制对象。对于加工中心类的数控机床，还有存放刀具的刀库，交换刀具的机械手等部件。数控机床是高精度和高生产率的自动化加工机床，与普通机床相比，应具有更好的抗振性和刚度，要求相对运动面的摩擦因数要小，进给传动部分之间的间隙要小。所以其设计要求比通用机床更严格，加工制造要求精密，并采用加强刚性、减小热变形、提高精度的设计措施。辅助控制装置包括刀库的转位换刀、液压泵、冷却泵等控制接口电路。

近年来，在新型精密数控机床上为减少热变形对机床加工精度的影响，一部分数控机床制造商使用热伸长系数较小的非金属混合材料（如：人造花岗岩）制造数控机床的床身。这项技术使机床基础件的制造难度降低，机床使用中不均匀热变形的影响减小，同时也提高论文机床的抗震性。

在数控机床上使用伺服系统控制进给运动，使得机械传动结构更为简单，但是机械运动部件的制造精度要求更高。

1.3 数控机床的工作原理

1.3.1数控机床加工的工作原理

在数控机床上加工零件通常需要一下几个步骤：

（1）制定工艺规程，编制NC加工程序。根据零件的特征确定几何要素加工所

需的刀具和切削用量，复杂曲面需要使用CAM等自动编程软件自动生成

程序。

（2）将NC程序通过输入装置传输到数控机床的CNC系统。

（3） CNC系统分析程序段，并按照要求将相应的指令、数值传送到各个坐标轴的伺服系统及机床强电控制系统。

（4）伺服系统根据CNC发出的信号，驱动机床的运动部件，完成速度和位移要求，通过主运动和进给运动的配合加工出机械零件。

（5）机床主运动和进给运动由位置编码器检测并反馈给数控系统。

（6）机床辅助动作由数控系统的PLC直接控制。如下图1-4所示：

图1-4

1.3.2数控装置控制具体过程

数控装置根据程序的坐标代码，作插补运算并输出插补控制信号，插补控制信号控制伺服驱动系统驱动执行部件作进给运动，从而确定了机床的进给运动的方向、速度、位移量。数控装置根据辅助机能代码输出辅助机能控制信号驱动强电控制装置，控制主运动部件的变速、换向和启停，控制刀具的选择和交换，控制冷却、润滑的启停，控制工件和机床部件的松开和夹紧，控制分度工作台的转位等辅助机能。

1.4 典型的数控控制系统的分类

1.4.1数控系统的概述

数控机床能够按照预定的工作程序自动运行，完全靠其上安装的数控系统对数控机床的运动部件作实时控制。数控系统性能的优劣决定了数控机床加工的效率、成型精度和运行的稳定性。

数控系统的生产厂家设计制造有多种型号和用途的数控系统，形成一个产品系列，可以满足简易数控机床、加工中心以及运动控制功能和辅助控制功能更复杂的高性能数控设备的要求。同一型号的数控系统，通过改变数控系统内部参数设置和构建不同的内置式PLC，可以用来控制不同种类、具有不同运动功能的机床。如：SIEMENNS 840D 数控系统可以用于对数控车床、数控铣床、数控磨床、镗铣加工中心和具有多轴联动控制的复合型数控机床的控制。

加工中心所使用的数控系统应该具有较强的控制功能和多种辅助管理功能。数控系统控制功能的多少，标志数控系统性能的高低，它决定了数控机床所能够完成的加工种类。如车削加工中心使用的数控系统均具有C轴功能，该功能与X轴、Y轴配合可以在已经加工的外圆表面上铣削出圆柱凸轮及在轴端面上加工出端面凸轮，也可以在轴端铣削出有位置要求的平面。辅助管理功能不同于机床的加工控制功能，其数量和性能与机床的自动化程度和加工效率有紧密的联系，高性能数控系统通常采用具有较多和较为完善的辅助管理功能。加工中心上使用的数控系统通常具备的加工辅助功能有：加工中数控系统自动选刀、多种加工自动循环、刀具自动补偿、刀具寿命管理、过载超程自动保护及故障诊断等。

数控系统可以控制机床实现二轴、三轴或多轴联动加工，数控系统控制联动的进给轴数越多，加工过程中数控系统的计算数据量越大，从而导致数控系统的结构更为复杂，要求数控装置的计算速度就越快，是数控系统的制造成本大大提高。早期数控机床上使用的数控系统多为8位或16位的专用控制器，功能相对较少，运算速度不高，使用数控系统构建数控机床的难度和工作量往往较大。随着计算机技术的飞速发展，大量先进的高性能工业控制计算机被用做数控机床数控系统的控制器，如32位或64位高性能工业控制机已广泛使用，使数控系统的工作效率大大提高，数控系统的控制功能大大加强。软件技术的发展使得具有多通道控制功能的数控系统在数控机床上普遍使用，该功能改善了数控机床加工过程中辅助时间的使用方式，使数控机床的进行机械加工的同时，还可以完成数控系统赋予其他通道的

控制功能。如：数控机床在加工的同时可以进行自动选刀、控制料库自动备料和生产过程的统计、加工信息的传输等工作。

加工中心与普通数控机床的区别在于有无刀库和自动换刀装置。加工中心利用自身的刀库（通常十几把到上百把刀）和自动换刀装置能在一次装夹中完成零件的多个表面和多道工序的加工，从而使生产效率和自动化程度大大的提高了。1.4.2数控系统的分类

1.按运动的轨迹的分类

1.点位控制系统(P系统)

只控制工具相对工件从某一加工点

移到另一个加工点之间的精确坐标

位置。而对于点与点之间移动的轨

迹不进行控制，且移动过程中不作

任何加工。通常采用这一类系统的图1-5

设备有数控钻床、镗床、冲床等。如图1-5所示

2.直线控制系统

不仅要控制点与点的精确位置，

还要控制两点之间的移动轨

迹是一条直线，且在移动中

能以给定的进给速度进行加

工。采用此类控制方式的设

备有数控车床、数控铣床等。如图1-6所示图1-6

3.连续控制系统( C系统) 图1-7

又称为轮廓控制系统或轨迹控制系统。能对

两个或两个以上坐标方向进行严格控制，即不仅控

制每个坐标的行程位置，同时还控制每个坐标的运

动速度。各坐标的运动按规定的比例关系相互配

合，精确地协调起来连续进行加工，以形成所需要

的直线、斜线或曲线、曲面。采用此类控制方式的

设备有数控车床、铣床、加工中心、电加工机床、

特种加工机床等。如上图1-7所示

2.按伺服系统的控制方式分类

（1）开环控制系统:

以步进电机或电液伺服马达为驱动元件。输入的数据经过数控系统的运算分配指令脉冲，每一个脉冲送给环形分配器驱动步进电机或电液伺服马达，使其转动一个角度带动传动机构，从而使被控制对象移动。对实际传动机构的动作完成与否不进行检查，驱动控制指令发送出去后不再反馈回数控系统，称为开环控制。

特点：容易掌握，调试方便，维修简单。但开环进给系统的精度完全依赖于步进电机的步距精度及齿轮、丝杠的传动精度，因此精度控制受到限制。在工作中，如果出现突然过载现象，控制系统由于得不到反馈信息，依旧发出控制进给脉冲，从而造成“失步”误差。如图1-8：

图1-8

（2）闭环和半闭环控制系统:

在数控设备的运动部件上装有测量元件，将运动部件的位置、速度信息及时反馈给伺服系统，伺服系统将指令位置、速度信息与实际信息进行比较并及时发出补偿控制命令。如果测量元件装在机械传动链末端部件上，如装在机床工作台上，则该系统为全闭环系统(或简称为闭环系统)，如图1-5(b)所示。如果测量元件装在机械传动链中间部件上，如装在滚珠丝杠上，则该系统为半闭环系统，闭环控制方式的优点是精度高、速度快，但调试和维修比较困难。闭环控制系统由于有位置测量装置和反馈元件的联系，因此，系统的精度取决于测量装置的精度。目前采用的检测装置有感应同步器、磁尺、光栅等，精度一般为0．5—ltan。从图1-5可以看出，在半闭环控制系统中由于末端件工作台没有完全包括在控制回路内，因而其控制精度比全闭环的要低。

1.4.3机床常用的数控系统

数控系统是数控机床的核心。数控机床根据功能和性能要求，配置不同的数控系统。系统不同，其指令代码也有差别，因此，编程时应该按照所使用数控系统的编程规则进行编程。

常用的数控系统有：

1.FANUC（日本）数控系统

FANUC数控系统以其高质量、低成本、高性能、较完善的功能，适用于各种机床和生产机械等特点。在市场的占有率远远超过其他的数控系统.

2.SIEMENS（德国）数控系统

SIENMENS数控系统，以较好的稳定性和较优的性能价格比，在我国数控机床行业被广泛应用。其数控系统的产品的类型，主要包括802、810、840等系列。

3.FAGOR(西班牙)数控系统

发格自动化有限公司（Fagor Automation S.Coop）是专门生产数控产品的公司。自动化控制产品包括：高、中、低档可控制1-7轴的各种规格型号的数控系统，数字化交流/直流伺服和电机系统，交流主轴伺服系统等。广泛用于车、铣、镗、磨、测量、模具仿形加工，火焰/激光切割，专用机床等各方面。

第二章数控机床的润滑系统控制原理

2.1润滑系统概述

2.1.1润滑系统简介

所谓润滑系统，指的是向润滑部位供给润滑剂的一系列的给油脂、排油脂及其附属装置的总称。润滑系统可分为五种，即循环润滑系统，集中润滑系统，喷雾润滑系统，浸油与飞溅润滑系统，油和脂的全损耗性润滑系统。

虽然润滑系统的设计要根据各种机械设备的特点和使用条件而定，但它总是由几种主要元件（如液压泵、油箱、过滤器、冷却装置、加热装置、密封装置、缓冲装置、安全装置、报警器等）所组成，可以根据机械设备的具体工况选择或设计出由各种元件组成的润滑系统。

数控机床良好的润滑对提高各相对运动件的的寿命、保持良好的动态性能和运动精度等具有较大的意义。对数控机床运动部件中，既有高速的相对运动，也有低速的相对运动，既有重载的部位也有轻载的部位，所以在数控机床中通常采用分散润滑与集中润滑、油润滑与脂润滑相结合的综合润滑方式对数控机床的各个需要润滑部位进行润滑。数控机床中润滑系统主要包括主轴传动部分、轴承、丝杠和导轨等部件的润滑。

在数控机床的主轴传动部分中，齿轮和轴承等零件由于转速较高、负载较大。温度上升剧烈，所以一般采用润滑油强制循环的方式，对这些零件进行润滑的同时完成对主轴系统冷却。这些润滑和冷却兼具的液压系统对液压油的过滤要求比较严格，否则容易影响齿轮、轴承等零件的使用寿命。一般在这部分液压系统中采用沉淀、过滤、磁性精过滤等手段保持液压油的清洁，并要求经过规定的时间后进行液压油的清理更换。

轴承、丝杠和导轨是决定数控机床各个坐标轴运动精度的主要部件。为了维持他们运动精度并减少摩擦及磨损，必须采用适当的润滑。具体采用什么样的润滑方式取决于数控机床的工作状况和结构的要求。对负载不大的、极限转速或移动速度不高的数控机床一般采用脂润滑，采用脂润滑可以减少设置专门的润滑系统，避免润滑油的泄露污染和废油的处理，而且脂润滑具有一定的密封作用，降低外部灰尘、水气等对轴承、丝杠和导轨负面的影响。对一些负载较大、极限转速或移动速度较高的数控机床一般采用油润滑，采用油润滑既能起到对相对运动件之间的润滑

作用，又可以起到一定的冷却作用。在数控机床的轴承、丝杠和导轨的部位，无论是采用油润滑还是脂润滑，都必须保持润滑介质的洁净无污染，按照相应润滑介质要求和工况定期的清理润滑元件，更换补充润滑剂。

2.1.2润滑剂的分类及介绍

润滑剂按其物理状态可分为液体润滑剂、半固体润滑剂、固体润滑剂和气体润滑剂四种，每类各有其性能特点和适用范围。

1.液体润滑剂是用量最大、品种最多的一类润滑剂，包括矿物润滑油、合成润滑油、动植物油和水基液体等。液体润滑剂的特点是具有较宽的黏度范围，对不同的负荷、速度和温度条件下工作的运动部件提供了较宽的选择余地。

2.半固体润滑剂主要为润滑脂，是在常温、常压下呈半流动状态，并且具有胶体结构的润滑材料。例如，某些开放式润滑部位，润滑脂具有良好的黏附性，不至于流失或滴落；在有尘埃、水分或有害气体侵蚀的条件下，润滑脂具有良好的密封性、防护性和防腐性；因工作条件的限制，某些机械的运动部件要求长期不更换润滑剂，使用润滑脂能够满足要求。对于摩擦部位的温度和速度变化范围很大的机械，需要使用温度范围宽、且耐负荷能力强的如何在。由于润滑脂具有比润滑油摩擦阻力小、使用寿命长以及适用面广的特点，而且维护管理方便，操作简单，因此得到广泛应用。虽然润滑脂仅占润滑剂总量的2%左右，但在润滑中起的作用很大，大约90%的滚动轴承使用润滑脂润滑。润滑脂的特点是流动性小，冷却性差，高温下易产生相变和分解。

3. 固体润滑剂是随着科学技术的不断发展，为解决一些极端条件下的润滑需求而出现的一类新型润滑剂。在某些情况下不适应使用润滑油脂而要求使用固体润滑剂，机械有一些部位为防止污染不许使用润滑油脂；某些真空机械要求润滑剂发挥性很低而润滑油难以满足要求；还有一些工作场合给油不便、拆卸困难等。所以需要使用专门的固体润滑剂。由于固体润滑剂具有耐高压、耐低温、抗腐蚀、抗腐蚀、不污染环境等优点，可满足上述使用要求。固体润滑剂的缺点是摩擦因素较高，冷却性能差。

4.气体润滑剂可在比润滑油脂更高或更低温度条件下使用，如在10000~600000r/min的高速转动和在-200~2000℃的温度范围内润滑滚动轴承，其摩擦因素可低到测不出的程度。气体润滑剂的承载能力低，只能用于30~70kpa的

空气动力装置和不高于100kpa的空气静力学装置中，对使用设备精度要求很高，需要昂贵的特殊材料制成，而且排气噪声大。

2.1.3设备润滑的意义

搞好机械设备润滑意义重大。由于搞好机械设备的润滑与维护，减少摩擦磨损，从而提高机械效率，减少修理次数，延长使用寿命而间接获得的经济效益。同时，按照国外经验推算，我国节能潜力分析折合石油上千万吨。仅仅从改进机械设备的润滑，采用节能润滑技术和节能型润滑系统和润滑剂，即可节约煤约1300万吨，重油200万吨，汽油和柴油300万吨，电力100亿度，总价值约合人民币60亿元，而这只是粗略的计算。引用美国按直接节能价值的5倍计算，则每年至少可增加经济收益约400亿元。

2.2润滑的作用及分类

2.2.1润滑系统的作用

润滑的作用分为一下几类：

1.减小摩擦：两个相互紧密接触的物体沿着他们的接触面做相对运动时，会产生一个阻碍这种运动的阻力。这种现象就是摩擦。这个阻力就叫做摩擦力。摩擦力与垂直载荷的比值叫做摩擦因数。摩擦是机械运转的大敌，是造成能源损失和机械破损的关键，必须尽量避免。在两个具有相对运动的接触表面之间存在着摩擦，摩擦使零件、部件产生摩擦，增大运动阻力，剧烈的摩擦甚至会使接触表面发热损坏。把润滑油或润滑脂等润滑介质加入到摩擦表面后，可以降低摩擦系数，从而达到减小摩擦的目的。

2.减小磨损:磨损是指物体工作表面的物质,由于表面相对运动而不断损失或形变的现象，是摩擦的结果。磨损过程主要因对偶表面间的机械、化学与热作用而产生。一般说来机械零件表面磨损后，往往造成设备精度的丧失或停工损失、材料消耗与生产率低。因此人们对磨损问题极为重视，不断对磨损现象进行分析研究，找出影响磨损的因素和磨损机理，从而寻求提高零件耐磨性和使用寿命以及控制磨损的措施，减少制造和维修费用。为此我们加入润滑油或者润滑脂等润滑介质可以在相对运动件之间形成一层油膜，避免了两个接触的相对运动件的直接接触，从而达到减小磨损的目的。

3.降低温度:机床在运行中所产生的热量如:主轴转动时、齿轮转动时、轴

承在高速运转，等等。不管这些运动是高速运行还是低速运行都会产生摩擦从而产生热量，当流动的润滑液经过运动件之间时可以带走大量因摩擦而产生的热量，从而起到降低润滑表面温度的作用。

4.防止锈蚀：机床中大部分都属于金属件，特别是构成机床主轴箱中的传动系统都由刚件的齿轮所组成当空气湿度较高时非常容易发生锈蚀，从而造成机床运转不正常。当加入润滑油或其他的润滑液时润滑油或润滑液在零件间产生保护油膜。阻挡了金属与空气的直接接触，在一定程度上防止了金属等零件的锈蚀，从而保证机床的正常运行和保养。

5.形成密封：当灰尘或者其他的赃物进入到机床润滑系统中时会造成润滑剂的使用寿命减少从而使机床的精度下降，更严重者会造成机床损坏。当润滑脂加入到机床中时会形成一层密封层不仅起到了润滑作用还起到了密封作用，有效的防止了润滑剂的流出和外界灰尘屑进入摩擦表面，充分的避免的摩擦、磨损的加剧。

6.吸收振动作用：润滑剂一般都是具有弹性，能有效吸收机械振动。液压系统中油的粘度随压力变化而变化的性能，能吸收系统的振动。

7.冲刷磨粒的作用：在润滑油润滑系统中，润滑油即时冲刷走摩擦表面产生的磨屑，防止发生磨粒磨损。

8.传递动力作用：润滑油可用于机械的有液压传动。液压传动既能润滑机件又能传递动力和实现自动控制。

2.2.2润滑系统的分类

目前机械设备使用的润滑系统和方法的类型很多，通常可按润滑剂的使用方式和利情况为分散润滑系统和集中润滑系统两大类；同时这两类润滑系统又可分为全损耗性和循环润滑两类。

除以上分类而外，还可根据所供给的润滑剂类型，将润滑方法分为润滑油润滑（或称稀油润滑）、润滑脂润滑（或称干油润滑）以及固体润滑、气体润滑等。

1.分散润滑常用于润滑分散的或个别部件的润滑点。在分其润滑中还可分为全损耗（或“一次结油润滑”）型和循环型两种基本类型，如使用便携式加油工具（油壶、油枪、手刷、氯溶胶喷枪等）对油也、油嘴、油杯、导轨表面等润滑点手工加油，以及油绳或油垫润滑、飞溅润滑、油环或油链润滑等。

2.集中润滑使用成套供油装置同时对许多润滑点供油，常用于变速箱、进给箱、整台或成套机械设备以及自动化生产线的润滑。集中润滑系统按供油方式可分为手动操纵、半自动操纵以及自动操纵三类系统。它同时又可分为全损耗性系统、循环系统是指润滑剂送至润滑点以后，不再回收循环使用，常用于润滑剂回收困难或无须回收、需油量很小、难以安置油臬或油池的场合。而循环润滑系统的润滑剂送至润滑点进行润滑以后又流回油箱再循环使用。静压润滑系统则是利用外部的供油装置，将具有一定压力的润滑剂输送到静压支承中进行润滑的系统。

2.3数控机床中典型的润滑方式及其原理

机床导轨、丝杆等滑动副的润滑，基本上都是采用集中润滑系统集中润滑系统是由一个液压泵提供一定排量、一定压力的润滑油，为系统中所有的主、次油路上的分流器供油，而由分流器将油按所需油量分配到各润滑点：同时，由控制器完成润滑时间、次数的监控和故障报警以及停机等功能，以实现自动润滑的目的。集中润滑系统的特点是定时、定量、准确、效率高，使用方便可靠，有利于提高机器寿命，保障使用性能。

集中润滑系统又可分为以下几类

集中润滑系统是在机械设备中应用最广泛的系统，类型很多，大致可分为以下8种类型：

①节流式利用流体阻力分配润滑剂，所分配的润滑剂量与压力及流孔尺寸成正比，供油压力范围为0.2～1.5MPa，润滑点可多至300以上。

②单线式润滑剂在间歇压力（直接的或延迟的）下通过单线的主管路被送至喷油嘴，然后送至各润滑点．供油压力范围为0.3～21MPa，润滑点可多至此200以上。

③双线式润滑剂在压力作用下通过由一个方向控制阀交替变换流向的两条主管路送至定量分配器，依靠主管路中润滑剂压的交替升降操纵量分配器，领先主管路中润滑剂压力的交替升降操纵定量分配器，使定量润滑剂供送至润滑点．供油压力范围0.3～40MPa润滑点可多达2000个。

④多线式多头油泵的多个出口各有一条管路直接将定量的润滑剂送至相应的润滑点．管路的布置可以是并联或串联安装．供油压力范围0.3～40MPa，润滑点亦可多达2000个。

⑤递进式由压力升降操纵定量分配器按预定的递进程序将润滑剂送至各润滑点．供油压范围0.3～40MPa，润滑点在800个以上。

⑥油雾／油气式油雾／油气润滑是压缩空气与润滑油液混合后经凝缩嘴或喷嘴后呈现油雾或微细油滴送向润滑点的润滑方式．供油量可以调整，润滑油能随压缩空气中含有悬浮的油雾，对环境有污染，必要时可用通风装置排除废气．

采用此润滑方式时，必须采用经过除水分和净化的压缩空气，同时，润滑油最好加抗氧化添加剂．

油雾和油气润滑的区别是，前者的油颗粒尺寸为1～3m，而后者的油颗粒尺寸为50～100m，通常为微小油滴状，其输送距离较前者短得多．

⑦容积式润滑系统该系统压力一般在50MPa以下，润滑点可达几百个，其应用范围广、性能可靠，但不能作为连续润滑系统。

图2-1

上图2-1所示为容积式润滑系统，由润滑泵提供压力，在润滑系统中配有压力继电器，使得系统油压达到预定值后发出讯号，使电动机延时停止，该系统以定量阀为分配器向润滑点供油，润滑油从定量分配器供给，系统通过换向阀卸荷，并保持一个最低压力，使定量阀分配器补充润滑油，电动机再次起动，重复这一过程，

直至达到规定润滑时间。

定量阀的结构原理是：由上下两个油腔组成，在系统的高压下将油打到润滑点，在低压时，靠自身弹簧复位和碗形密封将存于下腔的油压入位于上腔的排油腔，排量为0.1~1.6mL，并可按实际需要进行组合。