槍鉆加工中的切削液特性及改善過濾精度的方法

發(fā)布于：07-13

摘要:水基切削液是新一代理想的機(jī)加工潤滑冷卻介質(zhì),兼有油性和水性雙重性能,具有極壓,潤滑,冷卻,?防銹能力.文章介紹槍鉆加工水基切削液性能,用實(shí)例論述水基切削液的優(yōu)越性能及提高其過濾精度的方法.?



1?為了使槍鉆加工達(dá)到良好的加工效果,以往多選?切削油,而且是專門配置的.但是,油基切削液存在著?冷卻性差,清洗性差和產(chǎn)生油霧防火性差;一般半年需?徹底更換,廢液處理不易達(dá)到環(huán)保排放的要求;使用過?程中有刺激氣味和損傷工人皮膚等缺陷.隨著環(huán)保要?求的提高,切削液技術(shù)的不斷改進(jìn),一種水基半合成液?(微乳化液)克服了乳化液易腐敗,清洗性能差及合成切削液侵蝕機(jī)床漆面,潤滑性能差等缺陷,兼有油性和?水性雙重性能,具有極壓,潤滑,冷卻,防銹和清洗能?力,是新一代理想的機(jī)加工潤滑冷卻介質(zhì).水基半合?成切削液的脫穎而出,有取代油基切削液之勢,具有如?



下特點(diǎn):?



1.1?壓力與流量?



切削液的高壓及由此產(chǎn)生的高流速的作用是從切?削區(qū)排除切屑,油膜抵消切削力及增加鉆桿剛性等.?為保證被加工孔的精度一致,必須保證壓力恒定.根?據(jù)資料介紹,需要的壓力和流量因刀具的直徑,孔的精?度和工件材料而異.?一般認(rèn)為切削液的流速應(yīng)為切削速度的5～8倍,?約10～15?m/s,?應(yīng)該注意的是:流量應(yīng)隨孔深的增加而增大,以保?證切削液有更大的流速達(dá)到通暢排屑的目的.同時(shí)要?分別考慮槍鉆用高壓切削液與一般外用冷卻,沖屑所?用壓力,流量不同.冷卻和沖屑是低壓大流量,即0.1?～0.2?MPa.?



1.2?過濾精度?



槍鉆切削液的過濾精度與鉆頭的耐用度,內(nèi)孔的?表面粗糙度,尺寸精度,減少油泵和閥的磨損有很大關(guān)?系,所以要求過濾精度較高.據(jù)資料介紹:當(dāng)切削液過?濾精度為20u?m時(shí),刀具刃磨一次可以鉆14個(gè)孔,若?在其它工況不變的情況下,過濾精度達(dá)到10?u?m時(shí),?刃磨1次可鉆54個(gè)孔.還有資料介紹,表面粗糙度值每減少1時(shí),油中雜質(zhì)尺寸就應(yīng)減少10?um.換句?話說,過濾精度的嚴(yán)格性應(yīng)為表面粗糙度值的10倍.?



一般切削液要經(jīng)過粗濾,半精濾,精濾等程序.精過濾?一般采用紙質(zhì)或布質(zhì)過濾,一般過濾精度控制在40?um以內(nèi),就能夠滿足一般性槍鉆加工.若槍鉆H7精?度的孔時(shí),過濾精度應(yīng)達(dá)到5～10?um,方可避免破壞?高速極壓油膜.但是其過濾裝置和使用的成本會(huì)急劇?上升,實(shí)際中要綜合考慮一個(gè)合適的范圍.?



1.3?溫度控制?



由于槍鉆加工時(shí)切削速度和切削液的壓力均很?高,同時(shí)鉆頭兼有切削和擠光二重作用,切削中產(chǎn)生大?量的熱量被切削液帶走,使切削液溫度逐漸上升.為?了保持鉆孔精度,防止切削液內(nèi)部各種添加劑的早期?失效,維持槍鉆與工件溫度的一致性是必要的.一般?推薦溫度在45℃以下.常用的冷卻方式有兩種:?其?一,采用大水箱(油箱)的散熱來達(dá)到自然冷卻,水箱?的容積大于泵工作流量l0倍以上.?其二,強(qiáng)制冷卻.?最廉價(jià)的冷卻辦法是在水箱中通以循環(huán)冷卻水,可靠?的辦法是使切削液通過空調(diào)器降溫,控制在最佳范圍,?保持槍鉆與工件溫度一致,有利于控制加工精度的一?致性.?



1.4?切削液供給系統(tǒng)原理?



液壓油使用的泵和閥類控制元件等不適合水基切?削液,在設(shè)計(jì)水基切削液系統(tǒng)裝置時(shí)應(yīng)予充分考慮.?



1.5切削液的維護(hù)?



根據(jù)有關(guān)經(jīng)驗(yàn),使用切削液應(yīng)注意以下幾點(diǎn):?



(1)切削液的稀釋應(yīng)選用水質(zhì)較好的自來水,配?置前應(yīng)將水箱管路清洗干凈,有條件的話,可對切削液?系統(tǒng)裝置進(jìn)行一次消毒.?



(2)準(zhǔn)確掌握切削液濃度,盡量使用濃度計(jì)(折光?儀)來控制,按規(guī)定比例配制,不要憑個(gè)人經(jīng)驗(yàn).?



(3)不同牌號(hào),不同廠家生產(chǎn)的半合成切削液不?能混用.?



(4)加工結(jié)束后,用切削液軟管沖洗掉機(jī)床表面?的切屑和粒渣.打開機(jī)床保護(hù)門,使機(jī)床加工區(qū)的潮?濕空氣散去.?這樣做的原因是:在加工過程中,只要切削液不斷?噴射,涂敷在裸露的金屬表面,切削液中的防銹添加劑?就可防止機(jī)床加工區(qū)內(nèi)的金屬表面銹蝕.但當(dāng)機(jī)床停?機(jī)若干小時(shí)后,可能會(huì)產(chǎn)生銹蝕.因?yàn)樵诩庸r(shí),切削液中的水在蒸發(fā),使機(jī)床加工區(qū)形成了幾乎100%的?相對濕度.機(jī)床一旦關(guān)機(jī),溫度便開始下降,空氣中的水分便冷凝在金屬零件表面.由于冷凝水會(huì)逐步稀釋?防銹添加劑,從而使存留于切削液的抗腐蝕性逐步喪失.所以采取上述措施,非常重要.?



(5)定期檢測切削液使用濃度和pH值,pH值在?8.5～9.5之間.?



(6)使用一年或更長時(shí)間切削液發(fā)生變質(zhì)時(shí),更?換切削液需徹底清洗機(jī)床冷卻系統(tǒng),減少切削液中細(xì)?菌生長機(jī)會(huì).?



2?應(yīng)用實(shí)例?



我廠在槍鉆加工中采用水基切削液已成功應(yīng)用于?自動(dòng)線中加工缸體油道孔,其冷卻液由冷卻液中央處?理系統(tǒng)供給,槍鉆工位將來自系統(tǒng)的冷卻液加壓后用?于槍鉆加工.最近設(shè)計(jì)制造1臺(tái)連桿螺栓孔槍鉆槍鉸?機(jī)床,連桿材料45Mn,硬度22～32?HRC,屬短淺孔精?密加工.切削液采用獨(dú)立的負(fù)壓式紙帶過濾裝置,調(diào)?試時(shí)槍鉆無法加工,進(jìn)口槍鉆僅能加工3件,就出現(xiàn)嚴(yán)?重磨損或崩刃等問題.在排除機(jī)床其它原因后,分析?切削液冷卻系統(tǒng)也存在一些問題:?



(1)切削液為普通合成切削液,潤滑性差,不適合?槍鉆加工.?



(2)負(fù)壓式紙帶過濾系統(tǒng)的過濾精度不穩(wěn)定,雜?質(zhì),紙質(zhì)纖維進(jìn)入系統(tǒng),堵塞槍鉆出水孔.?



(3)冷卻液供給壓力偏低,不穩(wěn)定,不能滿足槍鉆?加工對冷卻液系統(tǒng)高壓恒定的要求.?



針對上述問題,我們采取了以下措施.?



(1)更換用水基切削液?我們選用嘉實(shí)多公司?EP690和奎克公司的水基切削液,其潤滑極壓性能均?優(yōu)于合成切削液.其主要特點(diǎn)是:①極壓性能好,可用?于高難度的加工;②使用壽命長,抗雜油污染能力較?強(qiáng);③泡沫較少,對不同水質(zhì)有較強(qiáng)的適應(yīng)性;④防銹?能力強(qiáng);⑤不含苯酚和亞硝酸鹽,對人體無傷害.?



(2)改進(jìn)冷卻液過濾裝置,提高過濾精度.負(fù)壓式紙帶過濾機(jī)的過濾精度取決于過濾用的無紡布質(zhì)量,最好的過濾精度可達(dá)5um.但是,切屑直接沖擊負(fù)壓式紙帶過濾機(jī)的紙帶,使無紡布破損;負(fù)壓腔中負(fù)壓為零時(shí),凈水箱向負(fù)壓腔補(bǔ)水,導(dǎo)致無紡布上浮脫離隔柵板;走紙時(shí),無紡布產(chǎn)生歪斜,不能完全覆蓋隔柵板等幾種情況,導(dǎo)致臟水箱的臟水進(jìn)入負(fù)壓腔.進(jìn)入?負(fù)壓腔的臟水在系統(tǒng)中長時(shí)間地存在,降低過濾精度,?影響槍鉆加工效果.?



在高壓泵組前,增加雙聯(lián)筒式過濾裝置,兩個(gè)過濾?芯分別工作.當(dāng)一個(gè)濾芯被堵塞卸下清洗時(shí),可切換?到另一個(gè)濾芯工作,不影響機(jī)床正常工作.過濾裝置?自帶壓力檢測裝置,當(dāng)濾芯堵塞進(jìn)出口壓力變大時(shí),發(fā)?出報(bào)警,提醒及時(shí)切換.此時(shí),電氣程序看成預(yù)停,要求完成本次加工循環(huán)后必須處理,否則機(jī)床不能進(jìn)行?下一個(gè)加工循環(huán).?



選用雙聯(lián)筒式過濾裝置時(shí),應(yīng)根據(jù)槍鉆加工有關(guān)?參數(shù)合理選擇壓力,流量和濾芯材質(zhì).濾芯有紙質(zhì),玻?璃纖維和金屬網(wǎng)等,建議選用可反復(fù)清洗的金屬網(wǎng)濾芯,降低使用成本.?



(3)合理選用高壓泵和控制元件,保證壓力系統(tǒng)?恒定?由于使用水基切削液,齒輪泵和換向閥因內(nèi)泄,?發(fā)澀,使用效果差,不能保證冷卻系統(tǒng)壓力穩(wěn)定.曾經(jīng)?采用油用換向閥當(dāng)卸荷閥,但經(jīng)常出現(xiàn)關(guān)閉不嚴(yán)密,冷?卻系統(tǒng)的壓力建立不起來,槍鉆無法加工.本系統(tǒng)高?壓泵采用多級離心泵兩個(gè)串聯(lián)在一起使用;換向閥和?卸荷閥采用氣動(dòng)先導(dǎo)換向閥,確保換向和卸荷動(dòng)作靈?活.保證了壓力系統(tǒng)的穩(wěn)定,滿足了槍鉆加工的要求.?



經(jīng)過上述改進(jìn)的機(jī)床冷卻系統(tǒng),在調(diào)試時(shí)用國產(chǎn)?槍鉆刃磨一次可加工連桿100件以上,進(jìn)口涂層刀具?可達(dá)200件,效果十分明顯.該機(jī)床現(xiàn)已在用戶廠完?成安裝調(diào)試,投入正常生產(chǎn).?



?