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軸承加工磨削液的使用維護及過濾凈化

來源:The Site作者:admin 日期:2017/1/12 點擊:0


 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、進步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。因此公道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,可以大大進步刀具切削能力和使用壽命,進步產品精度,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,進步刀具的切削能力;
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洗掉,掉進排屑溝排走,同時溝槽內排屑也可以用切削液來實現水力排屑;
4) 進步工件表面粗糙度:切削液將加工面的鐵屑沖走,鐵屑不致劃傷加工面,從而進步了粗糙度;
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.切削液的公道使用
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,還輕易滋生微生物。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罪魁。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,使乳化液呈現出灰玄色,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想法延緩這一過程。
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留意以下幾點:
1)水質 
一般情況下不宜使用超過推薦硬度的水,由于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。
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,將所需的全部水倒進容器內,然后在低速攪拌下加進原液,配置時,原液的加進速度以不出現未乳化原液為準。留意原液和水的加進程序不能顛倒。
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公道使用外,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:
⑴ 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。
⑵ 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。
⑶ 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。
⑷ 定時檢查切削液PH值,有較大變化,及時采取相應措施。
⑸ 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,從切削液中往除的過程。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:根據我廠的實踐證實,經過濾凈化后的切削液的更換周期可以大大加長。
2) 進步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) 進步工件表面粗糙度,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 如圖1,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,流過隔板上方流進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。圖2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,落進污物箱。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。6.2過濾裝置

1) 重力式紙帶過濾機 如圖6,用于軸承磨削加工中對磨削液凈化處理的單機循環系統。該系統采用磁性分離器與重力式紙帶過濾機,過濾機過濾介質采用無紡布,過濾精度20μm。來自機床的污液自然回流至磁性分離器,經過磁性分離器的低級過濾,其中大部分磁性顆粒被吸附出來,然后由磁性分離器出水口流進過濾機帶漏網的接水盤中,并流到過濾紙上,過濾紙展設在輸送網上,輸送網根據液位開關的開關信號自動輸送污紙。乳化液經過過濾紙進進過濾機下部的凈水箱,而雜質和污油則被截留到過濾紙上表面。當過濾紙被堵塞后,液位開關的浮球升起,接通液位開關,驅動輸送鏈網輸出臟紙,同時走進新紙,濾紙上面的液面很快下降,浮球復位,走紙結束,濾紙和濾渣落進污紙箱。該系統可以自動獨立控制,操縱簡單易行,應用最為廣泛,過濾精度根據濾紙的選擇而定,我公司生產的該系列過濾機規格有25L/min~2000L/min。

圖6重力式紙帶過濾機


2) 平床紙帶過濾機(正壓紙帶過濾機)
正壓式平床過濾機本體由活動的上箱體和固定的下箱體組成。我公司生產的平床紙帶過濾機各部分結構名稱如圖7所示。上箱體與兩個油缸連接,可垂直升降。工作時由油缸或氣缸夾緊。上箱體與下箱體之間有濾紙和金屬鋼帶,鋼帶有支撐和輸送濾紙的作用。過濾機上箱體和下箱體結合處裝橡膠密封件。工作時,污浮液以一定壓力經管道進進上箱體,污浮液中的顆粒雜質被濾紙截留,過濾后的凈液體收集到凈液箱。當濾紙使用一段時間后,浮液的通過能力降低,內壓升高到一定程度時,系統將自動切斷乳液的輸進,通過壓縮空氣,將上箱體中乳液驅除,經過一段設定時間,油缸將上箱體升起,過濾網帶做水平移動,輸進新紙,然后上箱體壓下閉合,開始下一循環周期。整個控制過程由PLC控制完成預定動作,控制方式有壓力控制和時間控制可供選擇,實現連續過濾,可調預設值并自動換紙。

圖7平床紙帶過濾機1污液進口2進口自動控制閥門3柔性軟管4過濾網帶5氣囊6上箱體7下箱體8凈液出口9壓力控制閥門10集污車11壓縮空氣進口12四位閥門13污液分配器14清洗噴嘴15清洗液回流管16清洗液收集箱17凈液箱 3)負壓過濾機
負壓過濾機是目前應用最為廣泛的一種過濾形式,負壓過濾機又有多種形式。負壓過濾機主要有紙帶負壓過濾機、霍夫曼負壓過濾機等幾種形式。
3.1)紙帶式負壓過濾機
圖8為我公司生產的紙帶負壓過濾機。紙帶負壓過濾機是一個大箱體,在箱體的底部有一個負壓室,負壓室上部與臟液箱之間用一個不銹鋼濾紙支架分開。污液進進污液箱后,切削液通過過濾介質進進負壓室,泵從負壓室抽走凈液供給機床使用。在泵的抽吸作用下,負壓室會形成一個負壓,加速介質的過濾速度,當雜質在濾紙上堆積形成的“濾餅”,達到一定厚度時,負壓室內的真空繼電器會啟動排污刮板驅動濾紙運行一段間隔,使臟紙走出過濾區,同時走進一段新紙,繼續過濾。紙帶負壓過濾機過濾速度快,過濾精度高,對切削液無要求。


圖8紙帶負壓過濾機3.2)霍夫曼過濾機
污液進進過濾介質上部,過濾介質以金屬排鏈作為托架,使用風機在負壓室抽吸空氣,從而形成負壓,迫使切削液通過過濾介質,進進負壓室。切削液表面的浮油等雜質可以被吹到濾餅末端,隨濾餅一起排出過濾區。當濾餅增厚,阻力增加,負壓達到設定值時,排鏈拖動濾布走出過濾區,同時走進新紙,繼續過濾。整機由PLC可編程序控制器自動控制,具有故障自診斷功能,適合現代無人加工環境的要求?;舴蚵^濾機如圖9所示。



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