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,刀具刃磨一次可以鉆14個孔,若在其它工況不變的情況下,過濾精度達(dá)到10 u m時,刃磨1次可鉆54個孔.還有資料介紹,表面粗糙度值每減少1時,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40um以內(nèi),就能夠滿足一般性槍鉆加工.若槍鉆H7精 度的孔時,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急劇 上升,實際中要綜合考慮一個合適的范圍.
1.3 溫度控制
由于槍鉆加工時切削速度和切削液的壓力均很 高,同時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,強制冷卻. *廉價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*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)計水基切削液系統(tǒng)裝置時應(yīng)予充分考慮.
1.5切削液的維護
根據(jù)有關(guān)經(jīng)驗,使用切削液應(yīng)注意以下幾點:
(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**.
(2)準(zhǔn)確掌握切削液濃度,盡量使用濃度計(折光 儀)來控制,按規(guī)定比例配制,不要憑個人經(jīng)驗.
(3)不同牌號,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床表面 的切屑和粒渣.打開機床保護門,使機床加工區(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床加工區(qū)內(nèi)的金屬表面銹蝕.但當(dāng)機床停機若干小時后,可能會產(chǎn)生銹蝕.因為在加工時,切削液中的水在蒸發(fā),使機床加工區(qū)形成了幾乎100%的相對濕度.機床一旦關(guān)機,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)使用一年或更長時間切削液發(fā)生變質(zhì)時,更 換切削液需徹底清洗機床冷卻系統(tǒng),減少切削液中細(xì) 菌生長機會.
2 應(yīng)用實例
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.*近設(shè)計制造1臺連桿螺栓孔槍鉆槍鉸 機床,連桿材料45Mn,硬度22～32HRC,屬短淺孔精 密加工.切削液采用獨立的負(fù)壓式紙帶過濾裝置,調(diào) 試時槍鉆無法加工,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;③泡沫較少,對不同水質(zhì)有較強的適應(yīng)性;④防銹 能力強;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
紙帶過濾機的過濾精度取決于過濾用的無紡布質(zhì)量,*好的過濾精度可達(dá)5um.但是,切屑直接沖擊負(fù)壓式紙帶過濾機的紙帶,使無紡布破損;負(fù)壓腔中負(fù)壓為零時,凈水箱向負(fù)壓腔補水,導(dǎo)致無紡布上浮脫離隔柵板;走紙時,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,兩個過濾 芯分別工作.當(dāng)一個濾芯被堵塞卸下清洗時,可切換到另一個濾芯工作,不影響機床正常工作.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,發(fā)出報警,提醒及時切換.此時,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,否則機床不能進(jìn)行 下一個加工循環(huán).
選用雙聯(lián)筒式過濾裝置時,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串聯(lián)在一起使用;換向閥和卸荷閥采用氣動先導(dǎo)換向閥,確保換向和卸荷動作靈 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)的機床冷卻系統(tǒng),在調(diào)試時用國產(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.該機床現(xiàn)已在用戶廠完 成安裝調(diào)試,投入正常生產(chǎn).
