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1、切削液的过滤形式分析1. 切削液的作用在轴承加工过程中采用湿式加工，可以大大提高刀具切削能力和使用寿命，提高产品精度， 降低废品率。湿式加工采用切削液的主要优点是1) 润滑作用：切削液可以润滑刀具，提高刀具的切削能力；2) 冷却作用：一定流量的切削液，可以将切削热带走，从而降低了刀具的温度；3) 冲屑作用：切屑液可以将切屑冲刷掉，掉入排屑沟排走， 同时沟槽内排屑也可以用切削 液来实现水力排屑；4 ) 提高工件表面粗糙度：切削液将加工面的铁屑冲走，铁屑不致划伤加工面， 从而提高了 粗糙度；5) 减少锈蚀：选用合适的切削液，可以防止工件、机床导轨的锈蚀；2. 切削液的合理使用切削液按成份大致可以分
2、为油基切削液和水基切削液两大类。 油基切削液如轴承厂的超精加 工使用的以煤油为主添加少量机械油的切削液。 油基切削液通过加工部位后一般只含有磨粒、 切 屑等固体杂质， 实用中只需要分离掉固体杂质就能获得清洁的切削液， 因此其处理相对比较简单。 另一类是水基切削液， 以乳化液为代表， 在乳化液中细微的油滴高度分散地分布在水中， 乳化液 中还含有各种表面活性剂及防锈剂等添加剂。 乳化液通过加工部位后除含有磨粒、 切屑等固体杂 质外，还容易滋生微生物。微生物包括细菌、霉菌、真菌等，这些都是影响乳化液品质的主要因 素，正常的乳化液含菌量不超过1000个/mg，当含菌量达到10000100000个/mg
3、时，乳化液就会变黑发臭，冷却润滑效果迅速下降，发出令人不愉快的气味，腐蚀设备，甚至菌体会将过滤器堵塞，这时必须更换全部乳化液并彻底清洗循环系统。3. 细菌在切削液中滋生的机理乳化液中的细菌可以分为亲氧菌和厌氧菌两类。其中厌氧菌是造成乳化液黑臭的罪魁祸首。 乳化液中总是含有一定量的不溶氧， 因此总有亲氧菌在这种环境下繁殖生长， 同时消耗掉乳化液 中的不溶氧， 造成水体缺氧， 这时厌氧菌就会趁机繁衍增生， 厌氧菌以乳化液中的有机成分和盐 类为营养，同时分解岀氨、硫化氢等难闻刺鼻的气体，厌氧菌分解岀的有机酸使乳化液的PH值下降并与铁反应， 使乳化液呈现出灰黑色， 这一过程在一定温度和一定杂质量的“死
4、水”环境中 进行的相当快，乳化液处理系统的目的就是要设法延缓这一过程。4. 切削液的使用和维护4.1 配置(稀释) 切削液的配置就是按一定比例加水稀释。水基切削液特别是乳化液在稀 释时注意以下几点：1) 水质 一般情况下不宜使用超过推荐硬度的水，因为高硬度的水中所含有的钙、镁离子会 使阴离子表面活性剂失效， 乳液分解， 出现不溶于水的金属皂。 即使乳化液是用非离子表面活性 剂制成，大量的金属离子也可以使胶束聚集， 从而影响乳化液的稳定。 太软的水也不宜使用， 用 太软的水配置的乳化液在使用过程中易产生大量泡沫。2) 稀释 切削液的稀释关系到乳化液的稳定。切削液使用前，要先确定稀释的比例和所需乳
5、 化液的体积，然后算出所使用切削液原液量和水量。在稀释时， 要选取洁净的容器， 将所需的全 部水倒入容器内， 然后在低速搅拌下加入原液， 配置时， 原液的加入速度以不出现未乳化原液为 准。注意原液和水的加入程序不能颠倒。4.2 维护延长乳化液的使用寿命除了选择合适的冷却液的质量和合理使用外， 切削液的维护也是非常 重要的因素。切削液的维护工作主要包括以下几项： 确保液体循环线路的畅通及时排除循环线路的金属屑、金属粉末、霉菌粘液、切削液本 身的分解物、砂轮灰等，以免造成堵塞。 抑菌 切削液(特别是乳化液) 抑菌生长至关重要， 在切削液的使用过程中， 要定期检查 细菌含量，及时采取相应措施。 净化
6、 要及时除掉切削液中的金属粉末等切屑及飘浮油，消除细菌滋生环境。 定时检查切削液 PH 值，有较大变化，及时采取相应措施。 及时补加切削液，由于切削液在循环使用过程中因飞溅、雾化、蒸发以及加工材料和切 屑的携带，会不断消耗，因此要及时补加新液，以满足系统的循环液总量不变。5. 切削液的净化切削液的过滤净化即将切削液中一定比例、相对较大的固体颗粒，从切削液中去除的过程。 经过过滤净化后的切削液能够再用于机械加工中达到循环使用的目的。 对切削液过滤净化的优点 主要表现在以下几个方面：1) 延长切削液的更换周期： 根据我厂的实践证明， 经过滤净化后的切削液的更换周期可以 大大加长。2 ) 提高刀具及
7、砂轮的使用寿命：近几年的研究表明，如将切削液中的杂质(如碎屑、砂轮粉末等)从40卩m降低到10卩m以下，刀具(或砂轮)寿命可延长 1-3倍。3 ) 提高工件表面粗糙度，降低废品率。4) 延长管路及泵组使用寿命，切削液中的固体颗粒等切屑会加速管路及泵等部件的磨损。6. 切削液的过滤净化形式对切削液的过滤净化大致可以分为过滤和分离两大类，但在实际生产中常将他们结合使用。6.1 分离装置：1 ) 沉淀箱 在沉淀箱内设有隔除悬浮污物和浮油的分离挡板和隔板，切屑和固体污物则沉 淀于箱底。 经沉淀和隔离浮悬物和浮油的净化液， 流过隔板上方流入沉淀箱的净液存储部分。 这种装置适用于净化各种切削液的切屑和磨屑
8、，特别适应切屑大和比重大的切屑分离。另一种沉淀箱，它带有刮板链，可将沉淀于箱底的细切屑和固体污物刮岀箱外，落入污物箱。它适合于水基切削液的集中冷却系统，特别适合于净化磨削铸铁时的磨削液，沉淀箱对切屑细末、细粒子和高粘度的切削油的分离效果不好。2）磁性分离器：磁性分离器早已应用于磨削加工过程净化磨削液，它利用磁性吸附原理， 依靠连续转动的磁鼓清除铁屑和其他导磁金属末。分离过程：当脏的磨削液流过缓慢旋转的磁鼓吸附区域时，在磁场作用下磁性的固体粒子被磁化，吸附到磁鼓表面，并被带岀磨削液流动区， 经橡胶压辊挤压脱水，然后依靠贴着磁鼓的刮板把磁鼓上的磨屑刮下。这种磁性分离器在分离出磁性的固体颗粒的同时，
9、也能清除部分其他非磁性杂质。它适用于乳化液、水基合成液和低粘度导说扳、出京口圏3磁性分禽器人一0 at一切削油的净化。3）离心分离器：离心式分离器是依据冷却润滑液和切屑的比重差，通过分离器的高速回转产生离心力来分离切屑的。同样依据不同液体的比重差来分离油和水。其净化过程是带细末粒子的冷却润滑液由污液管进入转子内部，并随转子一起高速旋转， 靠旋转而产生的离心力， 促使细末粒子抛向壁周， 净液由顶部溢出。当分离器转子内部切屑积聚过多时，要停止过滤，清理转子。分离器的性能是由其回转数、回转半径所决定。手动卸料和半自动卸料离心分离器可用于乳化液、 合成液及低粘度切削油的净化。离心式分离器分离精度高，但
10、高速回转易发生气泡， 故不适合大容量分离图4离心分离器4）涡旋分离器：它能分离出切屑细末和细粒子，但不能分离出轻的污物和浮油。涡旋分离器原理如图5。其净化过程是：带细末粒子的冷却润滑液沿着圆柱段内壁切向压入，并在圆柱段充分旋转，顺着内壁盘旋而下进入圆锥段分离区，在分离区其盘旋强度愈往下愈快，靠盘旋而产生的离心力，促使细末粒子抛向壁周，而后细末粒子顺着内壁下落，由底流口流岀。作用于细末粒子的离心力往往大于细末粒子身重量的几倍至几十倍，所以细末粒子很易抛岀。圆锥体中心由于盘旋而形成一个空气柱，并在此相邻处岀现低压区，促使净化过的切削液上升，由顶端的溢流口流岀。这种分离器一般供给压力为0.250.4
11、Mpa，岀口压力为0.040.06Mpa。用来分离含切屑量大或含大切屑的切液时，为了防止圆锥体底流口被堵塞，必须预先把切削液作重力沉淀或磁性分离处理后才能进行。这种分离器适用于高速磨削、强力磨削、一般精磨加工中净化合成液、乳化液和低粘度油基切削液。图5遏，旋分离器各种沉淀箱和分离器在选择时可以合并使用以提高净化率和净化程度，例如沉淀箱与磁性分离器并用，可以清除浮油、磨屑、切屑和砂轮末，磁性分离器、沉淀箱和涡旋分离器串联使用， 可获得10卩m左右的精度。但这种方式只适合单机小流量的工况，处理量一般不大。6.2过滤装置1）重力式纸带过滤机，用于轴承磨削加工中对磨削液净化处理的单机循环系统。该系统采
12、用磁性分离器与重力式纸带过滤机，过滤机过滤介质采用无纺布，过滤精度20卩m来自机床的污液自然回流至磁性分离器，经过磁性分离器的初级过滤，其中大部分磁性颗粒被吸附出来，然后由磁性分离器出水口流入过滤机带漏网的接水盘中，并流到过滤纸上，过滤纸铺设在输送网上，输送网根据液位开关的开关信号自动输送污纸。乳化液经过过滤纸进入过滤机下部的净水箱，而杂质和污油则被截留到过滤纸上表面。当过滤纸被堵塞后，液位开关的浮球升起，接通液位开关，驱动输送链网输岀脏纸，同时走入新纸，滤纸上面的液面很快下降，浮球复位，走纸结束，滤纸 和滤渣落入污纸箱。该系统可以自动独立控制，操作简单易行，应用最为广泛，过滤精度根据滤纸的选
13、择而定，我公司生产的该系列过滤机规格有25L/mi n2000L/mi n 。i*孕鲜孑廳討儼厂树缶助盘图6重力式纸带过慮机2）平床纸带过滤机（正压纸带过滤机）正压式平床过滤机本体由活动的上箱体和固定的下箱体组成。我公司生产的平床纸带过滤机各部分结构名称。上箱体与两个油缸连接，可垂直升降。工作时由油缸或气缸夹紧。上箱体与下箱体之间有滤纸和金属钢带，钢带有支撑和输送滤纸的作用。过滤机上箱体和下箱体结合处装橡胶密封件。工作时，污浮液以一定压力经管道进入上箱体，污浮液中的颗粒杂质被滤纸截留，过滤后的净液体收集到净液箱。当滤纸使用一段时间后，浮液的通过能力降低，内压升高到一定程度时，系统将自动切断乳液
14、的输入，通过压缩空气，将上箱体中乳液驱除，经过一段设定时间， 油缸将上箱体升起， 过滤网带做水平移动， 输入新纸，然后上箱体压下闭合， 开始下一循环周期。 整个控制过程由 PLC控制完成预定动作，控制方式有压力控制和时间控制可供选择，实现连续过滤，可调预设值并自动换纸。3）负压过滤机负压过滤机是目前应用最为广泛的一种过滤形式，负压过滤机又有多种形式。负压过滤机主要有纸带负压过滤机、霍夫曼负压过滤机等几种形式。3.1 ）纸带式负压过滤机我公司生产的纸带负压过滤机。纸带负压过滤机是一个大箱体，在箱体的底部有一个负压室,负压室上部与脏液箱之间用一个不锈钢滤纸支架分开。污液进入污液箱后，切削液通过过滤
15、介质进入负压室，泵从负压室抽走净液供给机床使用。在泵的抽吸作用下，负压室会形成一个负压，加速介质的过滤速度，当杂质在滤纸上堆积形成的“滤饼”，达到一定厚度时，负压室内的真空继电器会启动排污刮板驱动滤纸运行一段距离，使脏纸走岀过滤区，同时走入一段新纸，继续过滤。纸带负压过滤机过滤速度快，过滤精度高，对切削液无要求。过祷堆术囊 買宇表義位计 堆紙机 驱紡胆机图8纟艮带负压过滤机*3.2 ）霍夫曼过滤机污液进入过滤介质上部，过滤介质以金属排链作为托架，使用风机在负压室抽吸空气，从而形成负压，迫使切削液通过过滤介质，进入负压室。切削液表面的浮油等杂质可以被吹到滤饼末端，随滤饼一起排出过滤区。当滤饼增厚，阻力增加，负压达到设定值时，排链拖动滤布走出过 滤区，同时走入新纸，继续过滤。整机由PLC可编程序控制器自动控制，具有故障自诊断功能，适合现代无人加工环境的要求。a 9霍夫曼过痣机7）切削液的集中过滤切削液的循环方式有单机过滤和集中过滤两种型式。单机循环过滤就是每台机床的过滤系统各自独立。单机循环过滤系统一
