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    切削液供液方法

    切削液供液方法

    1、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。
     
    1.1报告指出: 
    (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。
     
     
    2、喷雾供液法与微量切削液加工:
     
    2.1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。
     
    2.2喷雾供液法优点:
    (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。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。
     
    2.3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。
     
    2.4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,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。
     
    2.5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。
     
     
    3、其它供液法
     
    3.1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。
     
    3.2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也多了起来。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。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。
     
    3.3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。必须要有与供液量相匹配的储液箱。此外,大量切削液需要快速净化,一般需使用压力过滤装置。
     
    3.4固体润滑剂
    固体润滑是指某些固体粉末、薄膜或整体材料,它们被用来减少作相对运动的表面间的摩擦与磨损并保护表面免于损伤。在固体润滑过程中,固体润滑剂和周围介质与摩擦表面发生物理、化学反应生成固体润滑膜,降低摩擦磨损。切削加工中使用的固体润滑剂主要是二硫化钼、石墨、红丹粉等类物质的粉末及其脂或膏。使用时直接涂抹在刀具或工件表面上。一般用于低速加工,如攻螺纹、套螺纹、拉削等。
     
    3.5集中供液系统
    一台机床自备一套独立的切削液供给系统;而切削液集中供给系统则是以车间、工厂为单位,一个车间或一家工厂设置一个大容量的切削液供给系统,有统一的储液池、供液泵、切屑处理单元、过滤装置、切削液输送管路等,从一个切削液池统一对该车间或工厂的所有使用切削液的设备供液,每台设备只设有简单的进出液管路、阀门和喷嘴,没有储液箱和过滤装置。切削液集中供给系统可使工厂更好地管理和维护切削液。由于管理和维护专职化,耗费劳力少,成本相对较低。对于大、中型机械加工厂,在可能的情况下,都应当考虑采用集中循环供液系统为多台机床供应切削液。
     
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