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關于機床切削液過濾凈化處理一

發布日期:2015-1-26 瀏覽次數:1479

  磨削加工是軸承機械加工的最后工序,對軸承成品的精度、性能和使用壽命有直接影響,而加工過程中冷卻液對于防止工件燒傷、改善工件表面精度和粗糙度、提高工件及機床的防銹能力、延長刀具和機床的使用壽命有著非常重要的作用。因此合理使用和維護磨削液在軸承加工過程中至關重要。

  1. 切削液的作用在軸承加工過程中采用濕式加工,可以大大提高刀具切削能力和使用壽命,提高產品精度,降低廢品率。濕式加工采用切削液的主要優點是  

  1)潤滑作用:切削液可以潤滑刀具,提高刀具的切削能力;

  2)冷卻作用:一定流量的切削液,可以將切削熱帶走,從而降低了刀具的溫度;

  3)沖屑作用:切屑液可以將切屑沖刷掉,掉入排屑溝排走,同時溝槽內排屑也可以用切削液來實現水力排屑;   

  4)提高工件表面粗糙度:切削液將加工面的鐵屑沖走,鐵屑不致劃傷加工面,從而提高了粗糙度;   

  5)減少銹蝕:選用合適的切削液,可以防止工件、機床導軌的銹蝕;

  2. 切削液的合理使用  

  切削液按成份大致可以分為油基切削液和水基切削液兩大類。油基切削液如軸承廠的超精加工使用的以煤油為主添加少量機械油的切削液。油基切削液通過加工部位后一般只含有磨粒、切屑等固體雜質,實用中只需要分離掉固體雜質就能獲得清潔的切削液,因此其處理相對比較簡單。另一類是水基切削液,以乳化液為代表,在乳化液中細微的油滴高度分散地分布在水中,乳化液中還含有各種表面活性劑及防銹劑等添加劑。乳化液通過加工部位后除含有磨粒、切屑等固體雜質外,還容易滋生微生物。微生物包括細菌、霉菌、真菌等,這些都是影響乳化液品質的主要因素,正常的乳化液含菌量不超過1000個/mg,當含菌量達到10000~100000個/mg時,乳化液就會變黑發臭,冷卻潤滑效果迅速下降,發出令人不愉快的氣味,腐蝕設備,甚至菌體會將過濾器堵塞,這時必須更換全部乳化液并徹底清洗循環系統。

  3. 細菌在切削液中滋生的機理  

  乳化液中的細菌可以分為親氧菌和厭氧菌兩類。其中厭氧菌是造成乳化液黑臭的罪魁禍首。乳化液中總是含有一定量的不溶氧,因此總有親氧菌在這種環境下繁殖生長,同時消耗掉乳化液中的不溶氧,造成水體缺氧,這時厭氧菌就會趁機繁衍增生,厭氧菌以乳化液中的有機成分和鹽類為營養,同時分解出氨、硫化氫等難聞刺鼻的氣體,厭氧菌分解出的有機酸使乳化液的PH值下降并與鐵反應,使乳化液呈現出灰黑色,這一過程在一定溫度和一定雜質量的“死水”環境中進行的相當快,乳化液處理系統的目的就是要設法延緩這一過程。

  4. 切削液的使用和維護  

  4.1配置(稀釋) 切削液的配置就是按一定比例加水稀釋。水基切削液特別是乳化液在稀釋時注意以下幾點:  

  1)水質一般情況下不宜使用超過推薦硬度的水,因為高硬度的水中所含有的鈣、鎂離子會使陰離子表面活性劑失效,乳液分解,出現不溶于水的金屬皂。即使乳化液是用非離子表面活性劑制成,大量的金屬離子也可以使膠束聚集,從而影響乳化液的穩定。太軟的水也不宜使用,用太軟的水配置的乳化液在使用過程中易產生大量泡沫?! ?/p>

  2)稀釋切削液的稀釋關系到乳化液的穩定。切削液使用前,要先確定稀釋的比例和所需乳化液的體積,然后算出所使用切削液原液量和水量。在稀釋時,要選取潔凈的容器,將所需的全部水倒入容器內,然后在低速攪拌下加入原液,配置時,原液的加入速度以不出現未乳化原液為準。注意原液和水的加入程序不能顛倒。

  4.2維護延長乳化液的使用壽命除了選擇合適的冷卻液的質量和合理使用外,切削液的維護也是非常重要的因素。切削液的維護工作主要包括以下幾項:  

 ?、?確保液體循環線路的暢通及時排除循環線路的金屬屑、金屬粉末、霉菌粘液、切削液本身的分解物、砂輪灰等,以免造成堵塞。   

 ?、?抑菌切削液(特別是乳化液)抑菌生長至關重要,在切削液的使用過程中,要定期檢查細菌含量,及時采取相應措施。   

 ?、?凈化要及時除掉切削液中的金屬粉末等切屑及飄浮油,消除細菌滋生環境。   

 ?、?定時檢查切削液PH值,有較大變化,及時采取相應措施。   

 ?、?及時補加切削液,由于切削液在循環使用過程中因飛濺、霧化、蒸發以及加工材料和切屑的攜帶,會不斷消耗,因此要及時補加新液,以滿足系統的循環液總量不變。

  5. 切削液的凈化  

  切削液的過濾凈化即將切削液中一定比例、相對較大的固體顆粒,從切削液中去除的過程。經過過濾凈化后的切削液能夠再用于機械加工中達到循環使用的目的。對切削液過濾凈化的優點主要表現在以下幾個方面:  

  1)延長切削液的更換周期:根據我廠的實踐證明,經過濾凈化后的切削液的更換周期可以大大加長?! ?/p>

  2)提高刀具及砂輪的使用壽命:近幾年的研究表明,如將切削液中的雜質(如碎屑、砂輪粉末等)從40μm降低到10μm以下,刀具(或砂輪)壽命可延長1-3倍。   

  3)提高工件表面粗糙度,降低廢品率。   

  4)延長管路及泵組使用壽命,切削液中的固體顆粒等切屑會加速管路及泵等部件的磨損。

  6. 切削液的過濾凈化型式  對切削液的過濾凈化大致可以分為過濾和分離兩大類,但在實際生產中常將他們結合使用。

  6.1 分離裝置:  

  1)沉淀箱:在沉淀箱內設有隔除懸浮污物和浮油的分離擋板和隔板,切屑和固體污物則沉淀于箱底。經沉淀和隔離浮懸物和浮油的凈化液,流過隔板上方流入沉淀箱的凈液存儲部分。這種裝置適用于凈化各種切削液的切屑和磨屑,特別適應切屑大和比重大的切屑分離。是另一種沉淀箱,它帶有刮板鏈,可將沉淀于箱底的細切屑和固體污物刮出箱外,落入污物箱。它適合于水基切削液的集中冷卻系統,特別適合于凈化磨削鑄鐵時的磨削液,沉淀箱對切屑細末、細粒子和高粘度的切削油的分離效果不好。    

  2)磁性分離器:磁性分離器早已應用于磨削加工過程凈化磨削液,它利用磁性吸附原理,依靠連續轉動的磁鼓清除鐵屑和其他導磁金屬末。分離過程:當臟的磨削液流過緩慢旋轉的磁鼓吸附區域時,在磁場作用下磁性的固體粒子被磁化,吸附到磁鼓表面,并被帶出磨削液流動區,經橡膠壓輥擠壓脫水,然后依靠貼著磁鼓的刮板把磁鼓上的磨屑刮下。這種磁性分離器在分離出磁性的固體顆粒的同時,也能清除部分其他非磁性雜質。它適用于乳化液、水基合成液和低粘度切削油的凈化。   

  3)離心分離器:離心式分離器是依據冷卻潤滑液和切屑的比重差,通過分離器的高速回轉產生離心力來分離切屑的。同樣依據不同液體的比重差來分離油和水。其凈化過程是帶細末粒子的冷卻潤滑液由污液管進入轉子內部,并隨轉子一起高速旋轉,靠旋轉而產生的離心力,促使細末粒子拋向壁周,凈液由頂部溢出。當分離器轉子內部切屑積聚過多時,要停止過濾,清理轉子。見圖

  4)分離器的性能是由其回轉數、回轉半徑所決定。手動卸料和半自動卸料離心分離器可用于乳化液、合成液及低粘度切削油的凈化。離心式分離器分離精度高,但高速回轉易發生氣泡,故不適合大容量分離。

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