機槭制造過程中的精密加工有精磨、拋光、超精加
工、研磨、珩磨及精鏜鉸等工序,在這些加工中部要使
用冷卻潤滑液。在使用中注意保持冷卻液的固有特性
是很重要的,這就要依靠精密加工中冷卻液過濾技術。
一
、過濾精度的測定
冷卻液的過濾精度一般是以過濾后的凈液中殘存
屑渣的粒徑或份量來度量的,測量的方法,前者是將沉
積在凈液槽底的屑渣移置到濾紙上(或用濾紙過濾一
定量的凈液);烘干后用顯微鏡觀察其屑渣粒徑的大小
來確定的。可取5個*大粒徑的平均值,*好將它們放
大拍成照片保存。
還有常用的簡易方法,如PPM (每百萬份中占多
少份)與MPL (mg/L)法,即凈液中殘存的固體粒子
重量與液體重量之比或兩者之體積比。
MPL的測量方法是取1升過濾后的凈液經(jīng)濾紙
過濾,屑粒留在紙上,烘干后稱出其重量(mg),如屑
粒重為50mg, 則MPL一50,也可用百分數(shù)表示。
PPM 的測量方法是將過濾后的凈液伊J入較長的
直道玻璃管內(nèi),靜置沉淀,然后量出屑渣沉積的高度與
液面的高度,求出兩者之比值。如屑渣高度為0.5cm,
液面度度為50cm,則0.5/50—1 (按體積)。即將液
中的屑渣含量為1000PPM 。
二、常用過濾方法
1.精密加工冷卻液的特點
(1)研磨、珩磨、拋光和超精加工的切屑為極微細
的顆粒,通常懸浮在冷卻液中。若工件為鑄鐵材料,切
屑中合有石墨而使冷卻液呈現(xiàn)墨黑色液體,采用一般
的過濾療怯很準過濾干凈和澄清。
(2)鑄件加工冷卻液屑粒較微細而均勻,且含有
石墨,如有機油混入其中,易產(chǎn)生漂浮物或形成石墨鐵
粉泥漿,景易堵塞過濾器。
(3)黑色金屬加工冷卻液 其中的屑粒較微細,也
可能是大的條狀,
(4)有色金屬加工,屑粒一般是大的條狀,也夾雜
著較細的粉末。
一
2.常用的過濾方法
過濾器的選擇。通常是根據(jù)在冷卻潤滑液中所要
求屑渣微粒的大小和荏單位時間內(nèi)所要求過濾凈化的
量來決定的。下面介紹常用的幾種過濾方法的特點。
(1)沉淀法可以采用沉淀箱或沉淀池,要求有較
大的面積和較長的沉淀時間,所以容器一般呈長方形,
中間分成數(shù)個沉淀池。容器不宜過深,否則屑粒很準沉
入池底。冷卻液回水管要放置在容器的一頭并伸至液
面中部,而抽水泵要放置在另一頭的凈液倉。沉淀過濾
是*簡易和*粗的過濾方法, 適用于大多數(shù)粗加工。
(2)磁性分離是用數(shù)片高能圓形長久磁鐵或磁
滾對準冷卻液回流狹窄區(qū)域不停地旋轉(zhuǎn),捕捉流體中
的鐵磁性粒子,也能帶走一些非磁性粒子,如砂粒等,
形成屑渣泥漿從刮板上流出??煞蛛x的顆粒大小為8O
~ 100/微米,宜用于機械加工中含有鐵磁性屑渣的冷卻
液過濾。
(3)漩渦分離 是一種帶有渦流形成面及圓錐外
形導向頭的過濾器,用過的冷卻液通過泵壓從過濾器
頭部切線方向泵入, 由壓力產(chǎn)生渦流的離心力將污物
粒子與液體分開,并使屑粒沿著圓錐管壁沉入底部,干
凈的液體從管的中部上溢至凈液箱,大約有1~3%的
液體伴著屑粒沿管底小孔流出, 因此過濾裝置要合理
布置才能收到較好的效果。這樣可以使過
濾后的渣液經(jīng)過沉淀后仍可回收一部分液體,同時,污
液與凈液箱隔開而不致兩者混淆。
這種過濾器的過濾精度為20-40微米,適用于一般
精加工,但不宜過濾長條形屑?;虮戎剌^輕的諸如鑄
鐵中的石墨、鋁屑和磨削加工中所產(chǎn)生的絨毛狀屑
渣,影響其過濾效果和堵塞排渣小孔。
(4)離心分離 工作過的冷卻液回流至高速旋轉(zhuǎn)
的轉(zhuǎn)筒中,由于離心力的作用迫使液體中的重粒子附
在筒的外壁上,干凈的液體從簡心上方溢出,過濾精度
在1O~20微米,問題是需每班清理筒壁屑渣,但國外也
有自動排渣機。系統(tǒng)的容量較小,過濾能力為2O~
90L/min,適用于精密加工冷卻液的小流量過濾。
(5)鏈板輸送沉淀槽冷卻液工作后回流至沉淀
箱,箱內(nèi)加上一些隔板分成數(shù)個沉淀槽,但各個沉淀槽
底是相通的。鏈條帶動鏈板通過槽底并刮掉底面上的
沉渣送到容屑箱,較好地解決了沉淀箱的清理問題,適
用于一般磨削或機械加工。
(6)濾芯濾袋式可以制成各種尺寸、形式,以滿
足冷卻液過濾的需要,其去屑方法有反吹式或更換濾
芯濾袋式。容器較大,生產(chǎn)線上使用不多。
,
三、過濾技術的*新發(fā)展
由于加工技術在不斷進步,人們對精密加工冷卻
液的過濾作用的認識也不斷加深。切削冷卻液的過濾
不僅要**其中的屑渣,使流體殘存的屑粒達到預定
的工藝要求。茄且還應能排除液面浮油或漂浮物,散掉
冷卻液從加工區(qū)吸入的熱量,保持冷卻液的干凈、清澈
和室溫,因此冷卻液的過濾技術也有了景新發(fā)展。例如
現(xiàn)在國外已大量使用的
紙帶過濾機。國內(nèi)也有專業(yè)制
造廠家。
1.重力式紙帶過濾機
它的特點是利用紙作為過濾介質(zhì),紙是用無機纖
維制成的,也稱無紡布或不織布,利用它的毛細孔進行
冷卻液的過濾。它的特點是適用性廣,不受過濾物質(zhì)的
限制,可以根據(jù)不同過濾精度的要求而選用不同密度
的過濾紙,容易達到較高的過濾精度。
冷卻液從工作系
統(tǒng)回流至過濾機上的漏網(wǎng)托盤,流至過濾紙上,過濾紙
座落在鋼絲網(wǎng)上,鋼絲網(wǎng)由鏈輪鏈條根據(jù)發(fā)令器的訊
號而移動.冷卻液在重力的作用下滲透過濾紙漏入下
面的凈液箱,而把屑渣或漂浮物留在紙上,同時紙也吸
去一部分浮油。當過濾紙的毛細孔被屑渣或油污漂
浮物堵塞,過濾能力下降,過濾紙上的液面升高,抬起
浮予接通發(fā)令器訊號,便啟動鏈輪電機,帶動過濾紙移
動一段距離,約200 300mm。新的過濾紙參加了工
作,冷卻液面很快下降,浮子復位,過濾紙移動停止,
附有屑渣的過濾紙掉入屑箱。
這種過濾機對冷卻液具有較好的散熱、排屑和吸
油作用,適用于各種精密加工的中小流量的冷卻液過
濾。其流量規(guī)格有25、5O、75、100、150、200L/min,
其過濾精度取決于過濾紙密度。在選擇過濾紙時,除了
要根據(jù)過濾機的寬度而選擇無紡布的規(guī)格外,還要根
據(jù)工藝需要的過濾精度選擇無紡布的密度(g/m。)。
2.負壓式紙帶過濾機
負壓式紙帶過濾的工作原理是將要過
濾的冷卻液通過污液入口注入過濾箱,過濾箱底部鋪
著過濾介質(zhì)一無紡布過濾紙。它由不銹鋼柵板支襯,由
鏈條帶動的輸送刮板擱在過濾紙上,可壓著過濾紙一
起移動。冷卻液進入過濾箱后,首先在重力的作用下經(jīng)
過濾紙漏入柵板底下的負壓室,把懸浮固體截留在紙
上。紙上屑渣堆積到一定厚度,形成濾餅,更有助于過
濾精度的提高,因為濾餅也起到了過濾作用。啟動抽水
泵后,把負壓室里的凈液抽出的大部分送工作地點,小
部分輸入貯液箱。當負壓室的凈液被抽出,液面下降,
便開始產(chǎn)生負壓,提高了過濾能力與效率。待濾餅增加
到一定厚度,此時過懣速度下降,即使在負壓作用下,
過濾下來的液體漸漸少于抽出的液體。于是負壓室液
面逐漸下降,負壓逐漸升高,待增加到一定值時壓力傳
感器發(fā)出訊號,貯液箱下面閥門打開,由貯液箱放液進
入負壓室。當注滿負壓室時,輸送刮板傳動裝置啟動,
帶動過濾紙移動一段距離(約200~400mrn)。新進入
的過濾紙進行過濾,過濾速度增大,貯液箱的閥¨
關關閉,進入正常過濾狀態(tài),繼續(xù)進入下個過濾借環(huán)。
本過濾機不需真空泵能自然形成負壓.比重力式
過濾機提高了過濾能力和過濾精度.是當今一種較為
先進的過濾方法。
3.多級過濾系統(tǒng)
為了提高冷卻液的過濾效率和過濾精度,往往一次過濾很難達到兩者兼顧的目的.常在冷卻液過慮系
統(tǒng)中組合使用粗過濾器與精過濾
器。即首先使用粗過濾器去除冷卻液中大量輯渣,然后用精過濾器達
到需要的過濾精度,甚至還使用一
些輔助設施去除冷卻液中的漂浮物
或浮油。
多級過濾系統(tǒng)就是利用兩種或
三種過濾器串聯(lián)起來實行粗精過
濾,例如,漩渦分離一紙帶過濾、鏈
條鏈板一沉淀槽一紙帶過濾或磁力
分離一紙帶過濾一沉淀箱等型式
現(xiàn)在的精密加工設備
已大量應用這種過濾裝置。