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切削液使用者的福音,系統(tǒng)統(tǒng)籌維護(hù)法助您合理使用切削液!

轉(zhuǎn)載請標(biāo)明出自:東德油業(yè)    添加人:切削液廠家    添加時間:2017/06/26 15:21:12

在機械加工過程中,應(yīng)用到水溶性切削液,俗稱冷卻液,其主要作用是對工件進(jìn)行冷卻、潤滑、清洗和防腐。一般按組成分為乳化液、半合成液和合成液。


  長期以來,切削液應(yīng)用過程產(chǎn)生的廢液成為影響節(jié)能減排、解決環(huán)境衛(wèi)生問題的關(guān)鍵。在解決切削液的環(huán)境衛(wèi)生問題方面存在三條路線:

第一 徹底摒棄切削液,采用干式切削技術(shù),其中包括冷卻風(fēng)切削、吹氧切割及液氮切割等;

·第二 改造傳統(tǒng)切削液,將其負(fù)面影響降低到最小程度,使之成為環(huán)境友好的,并能被保護(hù)生態(tài)環(huán)境的法規(guī)所接受;

·第三 采用干式切削技術(shù),主要指微量切削技術(shù)。

 有鑒于此,我們對切削液的應(yīng)用過程進(jìn)行研究,提出了切削液的統(tǒng)籌維護(hù)方法,使切削液在使用過程中不集中排放廢液,向零排放更近一步。


常規(guī)切削液維護(hù)方案


  一、 切削液的濃度


  從切削液生產(chǎn)商出廠的產(chǎn)品,被稱為原液,進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場后,需用水稀釋到一定比例后才能使用,一般稱這種稀釋的液體為切削液。原液在應(yīng)用切削液中所占的百分比稱為切削液的濃度,濃度范圍一般在5%~10%,在切削液質(zhì)量穩(wěn)定而加工要求不高的情況下,如某些粗加工過程中,有要求3%的,而在加工要求高,特別像拉削加工需要極壓性高、潤滑性高的情況下,濃度可能要求達(dá)12%~14%。

  切削液的濃度檢測方法一般是折光法、堿值測定法。

  切削液應(yīng)在一定濃度下使用。若在不適當(dāng)?shù)臐舛认率褂,不僅不能發(fā)揮其應(yīng)有的效果,而且會引起各種各樣的問題:濃度過高不僅引起成本提高,且易發(fā)泡、引發(fā)皮炎、降低冷卻性能,還可能因雜油的混入形成淤渣,造成切削液混濁和過濾器堵塞等;相反,如果使用濃度太低,首先容易產(chǎn)生的問題是防銹性能不足而引起銹蝕、潤滑性能不好而導(dǎo)致刀具磨損增加、加工質(zhì)量變壞等,然后是促進(jìn)微生物滋長、工作液早期腐敗。工作液濃度的變化往往是加工性能和理化性能下降的直接原因。所以,保持規(guī)定的濃度是水基切削液管理的重要環(huán)節(jié)

 二、 常規(guī)切削液維護(hù)流程


 。1)新液配制

  混配液:如果原液的自身的乳化性能好,只要把一定量的原液加入到稀釋用水中,充分?jǐn)嚢杈鶆蚣纯傻玫骄鶆虻娜榛,需要注意的是,配制乳化液時,需要將原液加入到稀釋水中,如果反其道而行之,將稀釋水加入到原液之中,在有些特殊情況下(如在較低溫度下),可能生成膠狀物質(zhì),之后很難再溶解開來。


  在具體的工業(yè)應(yīng)用中,一般是先將切削液原液通過混配器混配成一個較高濃度的混配液。在沒有混配器的條件下,可以在一個容器中加入一定量的水,再加入原液,需注意加入原液時務(wù)必、穩(wěn)流且緩慢,邊加入邊用工具攪拌,使原液充分地與水混合。切記,不可將水加入原液中,只能是將原液加入水中。


  微乳液和全合成液的配制,由于其本身是水溶性的,液態(tài)的原液本身就含有一定量的水,較易溶解,稀釋過程較簡單,但也要遵循將原液加注到稀釋用水中的原則。


  混配液加注:混配液制備好以后,根據(jù)系統(tǒng)要求濃度和容量計算出混配液的加注量,再將混配液加注到液箱中。加注前一定要保證液箱清洗干凈,有條件的情況下,可以用專用機床清洗劑或低濃度的切削液進(jìn)行清洗。


  液體調(diào)整:加注的混配液濃度較高,不能達(dá)到容積要求,這時需要補水。補充的水可直接加入到液箱中的混配液中,以達(dá)到液箱容積要求為止。切削液在調(diào)整時,要進(jìn)行系統(tǒng)液體的循環(huán)運行,使液體處于流動狀態(tài),以使切削液混合均勻。這個循環(huán)過程的時間要根據(jù)系統(tǒng)的循環(huán)流量確定,一般不少于2h。


  (2)日常加注

  在切削液的使用過程中,濃度會逐漸下降,需要定期進(jìn)行濃度檢測,檢測方法一般是折光法或滴定法,依據(jù)檢測的濃度結(jié)果與要求的濃度控制要求對比,計算出需要補加的原液的量,再折合成混配液的量,做出補加計劃進(jìn)行加注。


 。3)系統(tǒng)清理

  當(dāng)切削液使用到一定時間以后,液體中的雜質(zhì)含量會增加,主要是加工過程中產(chǎn)生的細(xì)小顆粒、切削液本身的生成物、導(dǎo)軌油和液壓油等的泄漏及水中帶入成分的沉積等。這些雜質(zhì)或懸浮在液體中,或沉積到箱底、箱壁或在機床的內(nèi)表面。特別是懸浮在液體中的雜質(zhì),能影響到液體的化學(xué)指標(biāo),影響到切削液的潤滑性、清洗性和防銹性,沉積的雜質(zhì)能引起細(xì)菌和真菌的孳生。大顆粒的雜質(zhì)會影響到工件的表面粗糙度,F(xiàn)在的切削液系統(tǒng),一般都帶有液體凈化裝置,如網(wǎng)式過濾、沉淀、離心分離、磁分離和網(wǎng)布過濾等。但其中的細(xì)小顆粒和懸浮雜質(zhì)不能全部凈化去除,而在液體中積累。所以要定期進(jìn)行系統(tǒng)的清理,以去除系統(tǒng)的雜質(zhì)。

  常用切削液系統(tǒng)清理步驟如圖1所示。

(4)換液

  當(dāng)切削液使用到規(guī)定壽命后,冷卻、潤滑、清洗和防腐性能下降,現(xiàn)場應(yīng)用中可能發(fā)生如下情況:切削液的外觀變化,有變黃、變黑的,也有變混濁的,總的說液體失去其本來的光澤。切削液各種控制指標(biāo)波動大:濃度變動大,pH值下降,細(xì)菌和真菌高發(fā),防銹性下降,若進(jìn)行攻絲轉(zhuǎn)矩或四球試驗,試驗結(jié)果可能發(fā)生突變。加注需求量明顯增加,加注量增大而相應(yīng)指標(biāo)不同步變化。加工質(zhì)量變化,特別是工件表面粗糙度和刀具壽命發(fā)生變化。

  這時要及時換液,以防切削液突然惡化,影響正常的加工過程。常用切削液換液步驟如圖2所示。

三、 切削液的消耗


 。1)加工中的切屑帶出

  在加工過程中,切屑的排出依賴于刮屑鏈、濾紙和濾布等,在這個過程中,切削液會被帶出到切屑箱。這部分液體從切屑中瀝出后一般是按廢液處理。對于集中冷卻的大系統(tǒng),也有設(shè)計專用的回用裝置,通過凈化處理后返回到系統(tǒng)中應(yīng)用。


 。2)加工中的蒸發(fā)

  加工過程中的切削液,由于加工熱量、液體流動和加壓泵等原因,溫度升高,使切削液蒸發(fā)加快,特別是利用了煙霧收集器后,汽化的切削液會被當(dāng)作加工煙霧排出。


 。3)加工中的有效成分消耗

  刀具與工件作用時,作用部位產(chǎn)生局部高溫,切削液中的相關(guān)成分,如有些極壓添加劑等被消耗,產(chǎn)生切削液濃度的下降。


 。4)到使用壽命后的換液

  切削液壽命到期前要進(jìn)行切削液的更換,是集中消耗。原用液體全部作為廢液處理,系統(tǒng)排空后完全配加新的切削液。


 。5)切削液原液的消耗量

  以一條年產(chǎn)量為20萬臺的發(fā)動機缸蓋生產(chǎn)線的統(tǒng)計為例,每年更換一次冷卻液的原液消耗為4?200kg,每年加注的混配液中的原液量為34?440kg。可以看出,主要的切削液原液消耗是日常加工過程消耗,而不是換液消耗。換液過程消耗量只占總消耗量的11%。


  四、 切削液性能變化


  (1)切削液使用壽命確定

  項目期,依據(jù)切削液供應(yīng)商的經(jīng)驗推薦確定。正常生產(chǎn)階段,依據(jù)液體狀態(tài)變化趨勢、生產(chǎn)產(chǎn)量和生產(chǎn)停機時間確定。優(yōu)化階段,依據(jù)歷史經(jīng)驗、日常檢測分析和加工工件變化狀態(tài)等,合理優(yōu)化切削液的更換周期。


 。2)切削液的性能變化可分為幾個階段

  一般按切削液使用時間順序,將切削液的性能變化分為四個階段:新液階段、正常維護(hù)階段、清理后維護(hù)階段和換液前維護(hù)階段。清理時機,一般在使用壽命一半的時間;換液前維護(hù)階段,有時需要適當(dāng)增加切削液的濃度,如整體提高控制濃度1%或按上限控制等;金屬加工微信傾力打造,值得信賴!在加工條件較差的情況下,如高溫、高濕等環(huán)境中,在換液前維護(hù)階段還要增加防銹劑、殺菌劑和pH調(diào)整劑等添加劑。


切削液統(tǒng)籌維護(hù)方案


  1. 基本原理

  當(dāng)一個系統(tǒng)的切削液使用到一定的時間(如使用壽命的一半)后,將其做為補加液分加到其他系統(tǒng),而本系統(tǒng)配制新液。這樣既保證了各系統(tǒng)的添加混配液良好,也使各系統(tǒng)都在一定的時間之內(nèi)換液。前提條件:一是冷卻液抗菌性和穩(wěn)定性良好,二是切削液的消耗主要是日常添加混配液,換液消耗原液量占總消耗量的比例小于20%,結(jié)果是液體隨著使用過程消耗掉,而不產(chǎn)生集中排放的廢液。


  2. 技術(shù)研究的特點

  在保證常規(guī)切削液性能和有效的過濾技術(shù)的基礎(chǔ)之上,進(jìn)行切削液應(yīng)用過程的研究。在切削液的應(yīng)用過程中,切削液主要是被加工過程消耗掉,而沒有被集中排放掉。【金屬加工微信,內(nèi)容不錯,值得關(guān)注!】


  3. 實施過程

 。1)劃分切削液系統(tǒng)統(tǒng)籌維護(hù)單元。統(tǒng)籌維護(hù)單元劃分原則:切削液型號相同、切削液系統(tǒng)容積相近、加工工件材質(zhì)相同、設(shè)備的位置相對集中。

 。2)實施步驟。以每個統(tǒng)籌維護(hù)單元為維護(hù)單位。對于每一個切削液系統(tǒng),使用到一定時間后,進(jìn)行切削液的更換。原用液不排至污水站,而是進(jìn)行凈化處理,之后,作為混配液加注到同一維護(hù)單元的其它系統(tǒng)中,而本切削液系統(tǒng)配制新的切削液。

  清洗系統(tǒng)用液,可以配制一個低濃度的切削液,如1%~2%切削液。清洗后也經(jīng)過凈化處理,與原用切削液都作為混配液補加到同一維護(hù)單元的其他它系統(tǒng)中。清洗過程使用低濃度切削液是為了增加清洗效果且增加防銹性、降低泡沫的產(chǎn)生。清洗過程不加入機床清洗劑。

  冷卻液和清洗后的液體的凈化處理,一般可采用如下方法:①沉降法。在容器中放置一定時間,撇除上部漂浮雜質(zhì),去除底部顆粒雜質(zhì)。②離心法:去除密度大的顆粒和密度小的油類。③過濾法。用濾紙或濾袋過濾其大顆粒的雜質(zhì)。


  4. 實施案例

  某汽車發(fā)動機廠的一條缸蓋加工生產(chǎn)線,共有加工中心28臺,采用單機切削液供液系統(tǒng)。常規(guī)方案如圖3所示:


統(tǒng)籌維護(hù)方案如圖4所示:

方案實施過程對比(見表1):表 1

5. 效果

  (1)項目效果評價方式,如表2所示。

。2)實施效果總結(jié)

  ① 切削液技術(shù)指標(biāo)評價:濃度每天檢測,指標(biāo)變化平穩(wěn);pH每天檢測,指標(biāo)變化平穩(wěn);抗菌性每月檢測,沒有細(xì)菌和真菌的發(fā)生;防銹性每月檢測,指標(biāo)平穩(wěn),在控制范圍之內(nèi);硬度每周檢測,指標(biāo)有增加趨勢,原因是添加的自來水硬度較高,但不影響切削液性能。若使用RO水,硬度指標(biāo)會更加平穩(wěn)。②切削液成本費用評價。按換液費用所占比例計算,切削液的費用節(jié)約約為10%。③廢液減排評價。按切削液的換液過程統(tǒng)計,每次換液清理時,會有較臟廢液的排放,如液體表面含有浮油的液、液箱底部沉積物中的液以及進(jìn)行切削液再生處理時排出的廢油液,這部分廢液約占被處理液的10%~20%,即換液過程排放的廢液減少80%。