041、第7讲切削液的供液方法_下_
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切削液更换流程
第一步:换液前准备好所需要的物品。
第二步:换液时应先取下加工工件,然后机床断电。
第三步:清洗工作台面;排屑器及挡板(铁屑、砂轮沫等)。
第四步:使用稀释5%的切削液擦洗机床。
第五步:拆除液箱,排屑器及机床上各种挡板。
第六步:倒掉旧液,清除液箱里的淤泥。
第七步:使稀释5%的清洗剂清洗液箱、排屑器及挡板。
第八步:使用清水冲洗液箱、排屑器及挡板。
第九步:装好清洗干净的液箱、排屑器剂挡板。
第十步:然后加稀释3%-5%的切削液或加0.2%-0.5%的杀菌剂稀释液第十一步:循环机床切削液管路、工作台面、液箱、排屑器、挡板。
第十二步:倒掉循环用的切削液。
第十三步:把工作台面、液箱、排屑器及挡板,擦拭干净,并装好。
第十四步:测切削液折光率,按比例加水加液,并打开切削液循环。
第十五步:测切削液浓度,填写监测报告,并由操作者签字确认。
第十六步:打扫卫生,整理干活工具。
北京奥力助兴石化有限公司
李福龙。
问题:水溶性切削液的使用方法答:调配及添加方法:1、可用工业自来水直接调配,先将自来水加入清洁的液箱或水桶中;2、将准备好的切削液原液慢慢倒入水中,边搅拌(或打循环)边加入浓缩液至浓度,循环使用;3、一定要将切削液原液加入水中,而不可以把水加入切削液原液中;4、续加时,务必按配比兑好后添加稀释液,切忌只加水不加切削液,浓度应控制在4%—8%之间;5、使用后请随时将桶盖锁紧。
不可添加任何东西于切削原液中。
6、每半年将系统彻底清洗一次;●配制浓度:1、轻切削或磨削:3—5%(兑水比例约:1:20——1:30)2、一般切削加工:5%(兑水比例约:1:20)3、中重负荷切削加工:7%—10%(兑水比例约1:10—1:14)4、建议夏季配制浓度应略高于规定浓度●注意:1:切忌将“水溶性切削液”与“导轨油”的抽油泵混用2:水溶性切削液必须正确调配和使用以确保其品质的稳定3:床工当天当班应及时清理床槽金属屑或砂粒4:换液应彻底清理滤网、管道、液泵、液槽并用稀释液冲洗一遍水溶性切削液的使用方法●调配及添加方法:1、可用工业自来水直接调配,先将自来水加入清洁的液箱或水桶中;2、将准备好的切削液原液慢慢倒入水中,边搅拌(或打循环)边加入浓缩液至浓度,循环使用;3、一定要将切削液原液加入水中,而不可以把水加入切削液原液中;4、使用后请随时将桶盖锁紧。
不可添加任何东西于切削原液中。
●配制浓度:1、轻切削或磨削:3—5%(兑水比例约:1:20——1:30)2、一般切削加工:5%(兑水比例约:1:20)3、中重负荷切削加工:7%—10%(兑水比例约1:10—1:14)4、建议夏季配制浓度应略高于规定浓度●注意:1:切忌将“水溶性切削液”与“导轨油”的抽油泵混用2:水溶性切削液必须正确调配和使用以确保其品质的稳定3:补加水时最好补加相当比例的切削液原液,以保持溶液浓度的稳定4:一般磨床不会超过15%。
切削液换液流程一、引言切削液在机械加工过程中起着重要的冷却、润滑和切屑清除作用。
然而,随着使用时间的增长,切削液中的杂质和废弃物会逐渐积累,影响切削液的性能和加工质量。
因此,定期进行切削液换液是必要的。
本文将介绍切削液换液的流程和注意事项。
二、切削液换液流程1. 准备工作在进行切削液换液之前,首先需要做好准备工作。
包括准备新的切削液、清洗和消毒的容器、滤网或滤芯等。
同时,还需要确保工作场所的清洁和通风良好,以确保操作安全和切削液的质量。
2. 停机和排空在换液前,需要先停机并排空切削液。
具体操作为关闭切削液供给系统,将工作台移至安全位置。
然后打开切削液回流阀,将切削液排空至容器中。
排空切削液时,应注意避免切削液溅到地面或工作台上,以免造成污染或损坏设备。
3. 清洗和消毒排空切削液后,需要对加工设备进行清洗和消毒,以去除切削液残留和杂质。
可以使用清洁剂和水进行清洗,然后用消毒剂进行消毒。
清洗和消毒的时间和方法要根据切削液的使用情况和厂家要求来确定。
4. 更换滤网或滤芯切削液中的切屑、油污和杂质会堵塞滤网或滤芯,影响切削液的流通和过滤效果。
因此,在换液时需要检查滤网或滤芯的状态,如发现损坏或堵塞,应及时更换。
新的滤网或滤芯应事先清洗干净,并按照正确的安装方法进行安装。
5. 加注新的切削液完成以上准备工作后,可以开始加注新的切削液。
在加注过程中,应根据切削液的类型和使用要求,按照正确的比例和方法进行加注。
同时,还需注意切削液的搅拌和循环,以确保切削液的均匀和稳定。
6. 调试和检测换液后,需要进行调试和检测,确保切削液的性能和质量符合要求。
可以通过调整切削液的温度、浓度和pH值等参数来达到最佳加工效果。
同时,还需使用合适的检测仪器和方法,对切削液的清洁度、润滑性能和冷却效果等进行检测。
7. 记录和维护切削液换液完成后,需要及时记录相关数据,并进行维护工作。
包括清洗和维护切削液供给系统、定期更换滤网或滤芯、监测切削液的性能和质量等。
4射流供液法所谓射流供液,是指供液通道并不直接与切削区相连,切削液在高压驱使下,通过供液通道后要经过一段空间距离才到达切削区。
此时,切削液依靠其动能射向切削区实现供液目的。
图1为车削加工时从外部向前刀面高压射流切削液的供液状况示意图。
由于铝合金、不锈钢等塑性材料极易产生连续带状切屑,在自动机床、自动生产线等无人管理机床的场合,时常造成切屑缠绕导致废品和事故之类的问题。
该方法旨在利用高压切削液的动能产生使切屑卷曲的力矩,从而起到断屑作用。
报告指出[1]:(1)设定适当射流压力可将切屑完全切断;(2)切屑卷曲刚度愈大,所需的射流压力愈大;(3)即使在同样的切削条件下,射流压力不同时,被切断的切屑的尺寸和形状均有显著的区别;(4)射流压力愈高,被切断的切屑的卷曲半径越小。
由此可知,高压射流起到了断屑器的作用。
(5)与常规供液相比,高压射流供液对刀具寿命、已加工表面粗糙度无不良影响;切削力略有降低。
图2为美国PXI 公司开发的一种高压供液系统商品[2],被称为“F j (射流)”。
专用于在无人化管理的自动机床和自动生产线上车削难加工材料。
该系统使用38.4MPa 的高压切削液与液态二氧化碳同时平行地喷向前刀面,既能将切屑折断,又能提高已加工表面的质量、减小刀具磨损。
图3为车削钛合金Ti-6Al -4V 时常规车削与使用该系统所得的切屑照片的比较[2],由照片可见,其断屑效果非常明显。
图4为端面车削的情形[3]。
由图可第7讲□刘镇昌切削液的供液方法(下)(华升切削液技术研究中心,济南250061)摘要:介绍切削液的射流供液法、喷雾供液法与微量切削液加工、其它供液法等。
关键词:切削液;供液法;喷雾供液;微量切削液加工中图分类号:TG501.5文献标识码:A文章编号:1002-2333(2008)07-0048-04编者按:针对制造企业普遍缺乏懂得切削液的工艺技术人员,因此在切削液的使用管理方面存在诸多问题的现状,本刊特邀请切削技术专家、山东大学刘镇昌教授主持了《切削液的使用管理》系列讲座,受到读者的广泛好评。
切削液的使用方法和注意事项1. 切削液的基本知识嘿,朋友们!今天咱们聊聊切削液,听起来有点高大上,其实它就是咱们在金属加工、机械制造时的好帮手。
你想想,在车床上,刀具和工件之间摩擦得那个厉害,简直像是在跳舞。
没切削液的话,刀具可就得受罪了,磨损得快得飞起,甚至可能变成一堆废铁。
因此,切削液就像是给刀具穿上了保护衣,帮助它们顺利“舞蹈”。
1.1 切削液的种类切削液也不是千篇一律的,市面上各种各样的产品就像是五彩斑斓的糖果。
有水溶性的,比如乳化油,就像是我们喝的牛奶,能够很好的冷却和润滑;还有油性的,像是润滑油,粘稠度高,适合一些重负荷的工作。
选对了切削液,才能让你的加工过程事半功倍,就像选对了调料,做菜才好吃嘛!1.2 切削液的功能那么,切削液到底有什么神奇功能呢?首先,它能降低温度,防止刀具过热,就像给刀具喷了一层“冰淇淋”;其次,它能减少摩擦,降低刀具磨损,让你的刀具用得更久。
更厉害的是,切削液还能清除切屑,保持工件的整洁,不让那些小东西影响加工效果,真是小细节也能决定成败啊!2. 使用切削液的技巧说到这里,大家可能会问,切削液怎么用才好呢?别急,接下来我就给大家分享一些小窍门,保证你用得顺手。
2.1 稀释比例首先,稀释比例可得注意。
有些朋友觉得,切削液越浓越好,其实不然。
就像喝酒,酒精浓度太高可不好,切削液也需要根据使用说明书来调整稀释比例,通常是1:5到1:10。
稀释得当,才能充分发挥它的作用,让你刀具的表现如虎添翼,事半功倍。
2.2 液体更换再来就是切削液的更换,别以为用了一次就能一劳永逸。
切削液在使用过程中会被杂质污染,逐渐失去效果。
建议每隔一段时间就检查一下,如果发黑、发臭,那就果断换掉吧!保持切削液的清洁,就像保持厨房的整洁,才能做出美味佳肴。
3. 注意事项最后,咱们来说说使用切削液的一些注意事项,这可是非常重要的哦!3.1 安全防护首先,安全第一,永远记住这一点。
切削液有时候可能含有一些化学成分,对皮肤和眼睛有刺激。
切削液的使用方法切削液是工业生产中常用的一种润滑剂,它能有效地降低切削时的摩擦和热量,提高切削质量和效率。
正确使用切削液可以延长刀具寿命,提高加工质量,降低生产成本。
接下来,我们将介绍切削液的正确使用方法。
选择合适的切削液对于切削加工非常重要。
不同的切削液适用于不同的工件材料和切削方式。
一般来说,切削液可以分为水溶性切削液和油溶性切削液两种类型。
水溶性切削液适用于多种金属材料的加工,而油溶性切削液适用于特殊的加工要求,如高温、高速切削。
在使用切削液之前,需要先将其充分搅拌均匀。
这是因为切削液中的添加剂往往会沉淀,如果不搅拌均匀,就无法发挥其最佳效果。
可以使用搅拌棒或搅拌器进行搅拌,直到切削液呈现均匀的浑浊状态。
使用切削液时,需要根据具体情况确定浓度。
一般来说,切削液的浓度过高会造成液膜过厚,影响切削效果;而浓度过低则会导致润滑效果不佳,无法起到应有的作用。
因此,需要根据加工材料、切削方式和加工要求等因素来确定切削液的浓度。
通常可以根据切削液的使用说明书进行参考,或者根据经验进行调整。
在加工过程中,要确保切削液能够充分润滑刀具和工件的接触面。
可以通过喷洒或涂刷的方式将切削液均匀地涂覆在刀具和工件上。
对于大型工件,可以使用切削液喷淋系统来实现自动润滑。
切削液的使用过程中,需要注意以下几点。
首先,要定期检查切削液的浓度并进行调整。
由于切削液在使用过程中会受到杂质和切屑的污染,浓度会逐渐降低,因此需要定期补充切削液或进行调整。
其次,要定期清洗和更换切削液。
切削液使用一段时间后会积累很多杂质和切屑,影响切削效果,因此需要定期清洗切削液槽,并更换新的切削液。
最后,切削液使用完毕后要妥善处理。
一般来说,切削液含有一定的有害物质,不可随意倒入下水道或环境中,应按照相关规定进行处理。
正确使用切削液对提高切削质量和效率非常重要。
选择合适的切削液,充分搅拌均匀,确定适当的浓度,并注意切削液的使用和处理,都是保证切削液使用效果的关键。
金属切削液以其物美价廉而得到广泛的应用.但在其使用过程中,因使用者没有按规范化的要求使用,以致在使用过程中达不到应有的效果。
一、切削液的正确使用方法稀释使用:切削液的稀释关系到切削液的稳定.切削液在使用前,要先确定稀释的比例(5%)和所需切削液的体积.然后算出所用切削液(原液)量和水量。
操作方法: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切削液(原液).配制切削液时,原液的加入速度保持均稳. 特别注意:切削液原液和水的加入顺序不能颠倒,尽量不要在机床的油池(槽)内直接调配工作液.在实际操作中,我们经常看到工人在配制切削液时随意性较大,操作者看到水箱内切削液少了就加水,加浓缩液,搅拌后觉得切削液浓度不够,再加浓缩液;看上去太浓了又再加水, 一切以感觉为主.(切忌只加水,不加原液),认为什么比例不比例的,差不多就行,它造成的结果是今天的配制比例是1:20,明天也许是1:10或1:30,这必定会对切削液产生严重影响.水溶性切削液在实际使用过程中,不同的加工形式对润滑和冷却的要求是不一样的.一般规律是切削负荷越大,润滑要求越高,则切削液配制浓度相对越大;加工速度越高则对冷却的要求偏重一些,切削液配制浓度则相对低一些.一般情况下切削负荷的变化规律是:磨削〈车削〈饨削〈拉削,而加工速度则正好相反.注意事项:本品用水稀释时,请选用优质水源(如自来水或其他优质水),禁用深井水,河水或未净化的水。
室内贮存,选择阴凉、通风、干燥的场所,防止水分和杂质混入而影响产品质量。
二、连续使用由于切削液使用环境是开放式的,以及一般的切削液组成成分抗菌性能有限,所以就给外界细菌和微生物的侵入和繁殖创造了条件.由于切削液中生长的细菌多数为厌氧菌,所以切削液长时间停机不用就会形成有利于细菌生长的缺氧环境,而连续使用则使空气中的氧气能充分与切削液接触,从而在一定程度上抑制了细菌的生长.故切削液使用"不怕动就怕静”,所以停机时间最长不要超过三天。
切削液操作规程第一节概述切削液是工业生产中常用的润滑剂,用于减少摩擦、降低热量和延长刀具寿命。
本章节旨在规范切削液的操作规程,确保操作人员的安全和生产工作的顺利进行。
第二节切削液的配制与储存1. 切削液的配制1.1 根据加工材料和加工目的,选择合适的切削液品种。
1.2 根据切削液的配方,按照正确比例将液体添加到水中进行充分搅拌,确保配制均匀。
1.3 配制切削液时,操作人员应戴上防护手套和眼镜,避免切削液溅入身体或眼睛。
2. 切削液的储存2.1 将配制好的切削液存放在密封容器中,防止灰尘和杂质进入。
2.2 切削液应存放在阴凉、干燥的地方,避免阳光直射和高温暴晒。
2.3 切削液的储存区域应远离易燃、易爆和腐蚀性物质,确保安全。
第三节切削液的使用1. 润滑系统的检查1.1 每次使用切削液前,应检查润滑系统的工作状况,确保正常运行。
1.2 检查润滑系统中的切削液泵、过滤器等设备是否正常运转,如有异常及时维修或更换。
2. 切削液的添加2.1 根据加工要求,将适量的切削液添加到液压站或夹具等设备中。
2.2 添加切削液时,应确保操作顺利,避免溅洒或浪费。
3. 切削液的监测3.1 定期检测切削液的浓度和PH值,以确定切削液的正常使用状态。
3.2 如切削液的浓度和PH值不在正常范围内,应及时调整或更换切削液。
第四节切削液的废弃处理1. 切削液的回收1.1 将废弃的切削液收集到专用容器中,避免外泄和污染环境。
1.2 可以委托专业公司进行切削液的回收处理,确保环境污染最小化。
2. 切削液的处置2.1 废弃的切削液应按照相关法规规定进行分类和处理。
2.2 切削液中的废液和废渣应分开存放,并交由经授权的单位进行处理。
第五节安全注意事项1. 操作人员应佩戴防护手套、眼镜等防护装备,避免切削液直接接触皮肤和眼睛。
2. 在操作切削液时,应注意防滑,避免发生意外伤害。
3. 切削液不得直接排入污水管道或地面,避免环境污染。
结论以上是切削液操作规程的相关内容,通过严格按照规程操作,可以保证切削液的有效使用和安全管理。
切削液的使用方法—溢流法一、溢流法用溢流法可使切削液连续不断地流到切削区域并冲走切屑。
切削液的流量要大一些,才能使刀具和工件被切削液淹没。
除了向切削区提供适当的切削液外,还要有足够的切削液来防止不正常的温升。
在深孔钻加工中,若切削液箱太小,切削液的温升很快,当油温超过60℃时,切削便不能继续进行,所以深孔钻床一般都配有较大的切削液箱。
切削液液流的分布方式直接影响到切削液的效率。
喷嘴应当安置在使切削液不会因受离心力的作用而抛离刀具或工件之外的位置。
最好是用两个或多个喷嘴,一个把切削液送到切削区域,而其他的则用于辅助冷却和冲走切屑。
1、车削和镗削时一般来说,合成润滑油比矿物油热安定性好,热分解温度高,氧化安定性好,闪点和自燃点高要求把切削液直接送到切削区域,使切削液覆盖刀具的刃部和工件而起到良好的冷却作用。
实践经验证明,切削液的喷嘴内径应至少相当于车刀宽度的3/4。
对于重负荷的车削和镗削,需要有第二个喷嘴沿刀具的侧面供给切削液。
较低喷嘴供给的切削液可以不受切屑阻挡而顺利送到刀具和工件之间,有助于在低速时起润滑作用。
2、水平钻孔和铰孔时最好是通过空心刀具内孔把切削液送到切削区域,保证刃部有足够的切削液并把切屑从孔中冲出来。
由于钻头的螺旋槽(为了排出切屑)要起到把切削液从切削区往外排出的作用,因此即使是立钻,进入切削区的切削液也很少,只有空心钻头才能解决这一问题。
目前,我国大多数钻孔都采用麻花钻,切削液的进入与排屑方向相反,所以切削液很难进入切削刃上,影响了切削液的冷却润滑效果,以致造成钻头容易烧伤,磨损严重,寿命低。
如何改善切削液的供给方法是值得研究的问题。
3、铣削时最好有两个喷嘴将切削液输送到铣刀的进刀和出刀侧,一个喷嘴流出的切削液被铣刀齿送到切削区域,另一个喷嘴流出的切削液把切屑从刀具中冲出来。
窄的铣刀用标准的圆形喷嘴即可,宽的刀具要用扁平的喷嘴,其宽度至少为刀具宽度的3/4 才能有良好的覆盖率。
4射流供液法所谓射流供液,是指供液通道并不直接与切削区相连,切削液在高压驱使下,通过供液通道后要经过一段空间距离才到达切削区。
此时,切削液依靠其动能射向切削区实现供液目的。
图1为车削加工时从外部向前刀面高压射流切削液的供液状况示意图。
由于铝合金、不锈钢等塑性材料极易产生连续带状切屑,在自动机床、自动生产线等无人管理机床的场合,时常造成切屑缠绕导致废品和事故之类的问题。
该方法旨在利用高压切削液的动能产生使切屑卷曲的力矩,从而起到断屑作用。
报告指出[1]:(1)设定适当射流压力可将切屑完全切断;(2)切屑卷曲刚度愈大,所需的射流压力愈大;(3)即使在同样的切削条件下,射流压力不同时,被切断的切屑的尺寸和形状均有显著的区别;(4)射流压力愈高,被切断的切屑的卷曲半径越小。
由此可知,高压射流起到了断屑器的作用。
(5)与常规供液相比,高压射流供液对刀具寿命、已加工表面粗糙度无不良影响;切削力略有降低。
图2为美国PXI公司开发的一种高压供液系统商品[2],被称为“Flowjet(射流)”。
专用于在无人化管理的自动机床和自动生产线上车削难加工材料。
该系统使用38.4MPa的高压切削液与液态二氧化碳同时平行地喷向前刀面,既能将切屑折断,又能提高已加工表面的质量、减小刀具磨损。
图3为车削钛合金Ti-6Al-4V时常规车削与使用该系统所得的切屑照片的比较[2],由照片可见,其断屑效果非常明显。
图4为端面车削的情形[3]。
由图可第7讲□刘镇昌切削液的供液方法(下)(华升切削液技术研究中心,济南250061)摘要:介绍切削液的射流供液法、喷雾供液法与微量切削液加工、其它供液法等。
关键词:切削液;供液法;喷雾供液;微量切削液加工中图分类号:TG501.5文献标识码:A文章编号:1002-2333(2008)07-0048-04编者按:针对制造企业普遍缺乏懂得切削液的工艺技术人员,因此在切削液的使用管理方面存在诸多问题的现状,本刊特邀请切削技术专家、山东大学刘镇昌教授主持了《切削液的使用管理》系列讲座,受到读者的广泛好评。
应广大读者的强烈要求,本刊继续邀请刘镇昌教授主持《切削液应用技术》系列讲座,将其在切削液的配置方法、切削液的供液方法、切削液的净化处理、切削液的废液处理等方面的研究心得奉献给大家,以期为相关读者在切削液应用技术方面提供帮助。
刘镇昌,男,工学博士,原山东大学教授、博士生导师。
主要研究方向:切削磨削基本理论与新技术,切削液技术等。
曾任全国高校机电类专业教学指导委员会委员、中国机械工程学会切削专业委员会委员。
承担过国家与部省级研究课题30余项,发表与本讲座内容相关的论文50余篇,出版著译作共5本。
射流喷嘴刀杆f10° ̄30°工件刀杆射流10° ̄30°喷嘴f50 ̄70mm可转位刀片图1车削时高压射流供液示意图工件无断屑器的刀具喷嘴切削液CO2控制阀过滤器切削液泵CO2图2高压供液系统的组成图3Flowjet的断屑效果高压切削液(6MPa)工件材料S30L高压切削液切削速度/m·min-1进给量/mm·r-1刀具寿命(每个刀尖加工的件数)无有2005000.30.3150250图4端面车削使用高压射流供液的效果常规车削射流车削刀具:CNMG机夹刀片,T110+PVD+CVD;切削液:2%水基切削液(Yushiro化学EC50),流量20L/min;切削用量:v=500m/min,ap=0.5mm,f=0.3mm/r。
TECHNOLOGYLECTURES切削液应用技术见,高压射流供液时,切削速度从200m/min提高到500m/min,刀具寿命从每个刀尖加工150件提高到加工250件。
其效果十分显著。
采用高压射流供液车削钢管外圆的结论如下:(1)从前刀面供给切削液时,高压和低压供液对刀具磨损的影响不大;(2)就刀具磨损而言,从后刀面供液比从前刀面供液大幅度减小;(3)从后刀面供液时,压力从8MPa提高到19.6MPa基本上不起作用。
说明供液压力有一个最佳值范围。
5喷雾供液法与微量切削液加工5.1喷雾供液法简介喷雾供液法是将切削液雾化后渗入切削区的供液方法。
喷雾供液法有以下一些优点:(1)可大幅度减少切削液使用量,有利于减少废液排放量和处理量;(2)切削液分子雾化后渗透能力增强,容易进入切削区,并以汽化热的形式把切削热带走,吸热效率大大提高,对切削区局部的润滑、冷却效果优异;(3)无需切削液过滤装置、循环装置和回收处理设施,节约设备投入;对没有供液系统的机械或轻便型机械供给切削液很方便;(4)工件上被切削液湿润的表面积小,可减免后续工序的清洗作业。
喷雾供液法可应用于车削、端铣、自动机床加工、数控机床加工以及操作者不接近机床的各种自动化加工场合。
由于喷雾供液法具有一些特殊优点,近十余年来,在洁净化加工技术中得到应用。
这就是所谓的MQL加工。
5.2微量切削液加工MQL(MinimumQuantityLubrication,最小量润滑)加工是近十余年来发展起来的新工艺。
本文称之为MCF(Micro-quantityCuttingFluid,微量切削液)加工。
它是将压缩空气与微量的切削液混合雾化后喷射到加工区起作用的。
其主要目的是在保证加工效果的前提下大幅度减少切削液的使用量并且避免产生残留废液。
这其实就是喷雾供液法的继承和发展。
因为油雾引起的安全卫生和环境问题未能很好解决,喷雾供液法曾长期受到冷落;可是由于它的许多优点,在切削液的安全卫生和环境问题日益严峻的今天,又重新受到学术界和产业界的重视。
5.3微量切削液的种类(1)纯油性体系纯油性体系的微量切削液与常规切削油一样,是由基础油加各种添加剂配合而成。
可用作微量切削液的基础油主要有植物油、合成酯、合成烃、聚醚等。
早期直接用这几种类型的基础油,尤其以合成酯用得较多;后来配以适当的添加剂,发展出一些更为成熟的专用商品油。
(2)油水混合体系纯油体系潜在着火灾隐患、冷却性差、油雾量大。
日本的研究人员在1999年前后开发了纯油和水混合体系的微量切削液加工技术,称为油膜附水滴(OilonWater,OoW)加工。
水的来源丰富,冷却性能好(热容量大、导热系数大、蒸发潜热大),无毒无味,无生态环境危害;其主要缺点是润滑性差、容易引起锈蚀等。
油水混合的微量切削液能较好地兼顾油和水各自的优点。
因此,近十年来出现了一些研究报告和应用实例,成为开发研究的一大热点。
关于微量切削液加工的切削液用量问题,并无统一说法。
普遍认为纯油喷雾为4 ̄100mL/h;油水混合供给时为油10mL/h、水1000 ̄2000mL/h。
5.4微量切削液加工的供液方式和装置(1)油-气两相混合供液先期的微量切削液系统多为油-气两相流,主要有外部供液和内部供液两种方式。
一种是外部供液,指从刀具外部通过喷嘴向加工区供液,如图5[4]中的(a)、(b)、(c)、(d)和图6[4]中的(a)。
外部供液装置如图7所示[5]。
另一种是内部供液,指经由刀具或刀柄内的通道向加工区供液,有些回转刀具还需要先通过机床主轴的内部通道然后再进入刀具或刀柄通道;如图5中的(e)、(f)、(g)、(h)和图6中的(b)、(c)、(d)、(e)。
内部供液装置如图8所示[5]。
油-气两相流的传输和雾化也有两种形式。
一种为双通道内部雾化,不需要单独的雾化装置,设置双层通道,内通道输送切削液,外通道输送压缩空气,在靠近喷嘴出口处雾化,然后喷射到切削区(如图7);另一种是单通道外部雾化,由单独的雾化装置把切削液雾化,雾状切削液和压缩空气的混合物通过该通道传输到刀具或喷嘴(如图8)。
(2)油-水-气三相混合供液———油膜附水滴混合喷雾加工图9为油-水-气三相混合供液喷嘴及原理示意图(数据取自文献[6])。
油、水按控制流量进入喷嘴内管,被压缩空气带出时雾化并喷向加工区。
由于所用的油分子具有油、水两亲结构,其亲水基吸附在被雾化的水滴与(a)圆盘锯切(b)带锯切(c)钻削(d)立铣削(e)钻头(f)丝锥(g)立铣刀(h)镗刀图5几种MCF切削加工和刀具的供液状态示意图(e)内通道供液外圆车刀(a)外通道供液钻孔(b)内通道供液钻孔(c)内通道供液扩孔(d)内通道供液切断车刀图6几种MCF加工喷雾状态照片TECHNOLOGYLECTURES切削液应用技术空气的界面上,形成油膜附水滴。
当其被喷射到加工区时,被切削热汽化或蒸发,很容易进入刀-屑、刀-工件界面;这时,油膜发挥其润滑效果,水分则主要带走切削热,起冷却作用。
这种三相混合喷雾方法除图9所示以外,还有三层套管结构喷嘴等其它方式。
5.5微量切削液的加工效果与适用范围迄今为止,微量切削液加工技术已经在许多切削加工领域的研究中显示出诱人的效果。
但成功应用的领域主要还是在各种材料的孔加工,如钻孔、铰孔、攻螺纹等,还有铝合金、铜合金等有色金属的锯切、铣削等,并且正在不断扩展。
6其它供液法6.1手工供液法用毛刷、油壶等供液是最简单的方法,主要用于没有供液装置的机床上进行钻孔、铰孔、攻螺纹。
最近,代替油壶和毛刷涂布,出现了手提式喷雾供液器。
与家庭用的喷洒杀虫剂或发油的原理同样,是一种使切削液雾化的装置,在美国主要用于攻丝加工。
6.2程序控制供液法随着计算机控制技术在机床中的应用日趋广泛,利用程序控制切削液使用的例子也多了起来。
图10为在加工中心上攻螺纹的例子[7]。
因为攻螺纹需要使用高浓度切削液甚至原液,而机床的储液箱中只有稀释液,这时,可以在工作台的某一固定位置放置一个盛有高浓度切削液或者切削液原液的油盘。
将油盘位置和给油时间输入机床控制器,攻螺纹前按照程序让丝锥先浸入油盘,然后再回到加工位置攻螺纹。
图11为铣削不同位置的表面时自动控制喷嘴角度以实现随动供液的例子[7]。
当刀具的工作位置变动时,安装在主轴头上的切削液自动控制装置可以使喷嘴角度随之变化,使切削液始终正确地浇注到刀具工作部位并随刀具移动。
6.3组合机床及自动生产线上切削液的供给组合机床是以大批量生产为目的的高效生产装备,在汽车、摩托车、拖拉机等制造业中被广泛使用。
由多台组合机床和传送装置联接可组成自动生产线,完成某种产品的各种加工作业。
一般情况下,在各个不同的工位中都从统一的液箱供液。
从组合机床排出的大量切屑混杂在切削液中流出去,再由切屑输送机带走。
在组合机床加工中,除冷却、润滑作用外,切削液既要辅助排除切屑,又要冲洗定位面、防止产生定位误差,因此,供液量大。
一般情况,钻头、铰刀加工是10~20L/min;钻孔加工是30~50L/min;为了到达洗净的目的,每工位需要100~150L/min;如果是冲流式运送切屑,每个冲洗喷嘴需要100L/min;供液出口压力需要0.25~0.3MPa。