切削液中央處理系統介紹

1.在國外的現代化生產車間里，特別是在自動生產線上，都對切削液采用了集中處理的方式。這種方式的主要原理是：將車間內每臺機床上完成冷卻過程后的切削液采用地溝或提升泵加空中管路的方式收集到處理中心集中處理，處理的方式主要是沉降和過濾。對切屑進行分離后，再用泵將較為潔凈的切削液通過空中管路以一定的壓力供給機床重新循環使用．
2． 系統組成
一般切削液處理中心由以下幾部分組成：
2．1 切削液返回管網
完成冷卻過程的切削液及伴隨的切屑由機床本身設有的排放口流入排屑槽(因設置在地下，所以又稱地溝)，再由排屑槽流入處理中心。排屑槽又按排屑方式分為：
a．連續沖水槽
槽子用鋼板折成“U”形，沿流動方向呈一定的坡度，且每隔一定距離，槽子在底部形成臺階，并在臺階處設置沖刷噴嘴。沖刷噴嘴直接連接在冷卻液的分配管路上，其流量可調，既達到沖走切屑的目的，叉使流量盡可能小。沖水槽在拐彎處要盡可能地圓滑過渡，避免切屑在此堆積。
b．刮屑槽
槽子為平底槽，底部設置有耐磨襯板。由鏈條刮板輸送底板上的切屑。適用于片式切屑。
c．螺旋式排屑槽
槽子底部為半圓形，通過螺旋式刮板，輸送半圓形底板上的切屑。適用于顆粒、粉末狀的切屑。
以上這幾種方式主要是依靠重力落差流入處于低位的集中處理中心；還有一種方式是切削液從機床的排放口流入回收槽，回收槽安置在地面上或地坑內，其上配備有一立式提升泵，泵出口接空中匯流管，通過空中匯流管流向處理中心。匯流管沿前進方向呈一定坡度，且有沖洗管伴隨，使匯流管內的液體易于流動。一般地，當處理中心可安置在地下時，切削液由地溝返回；當處理中心只能安置在地上時，切削液由提升泵加空中管路返回。處理中心安置在地上時，可避免挖地坑，但對提升泵和返回管網的可靠性要求甚高。
2．2 預除屑刮渣槽
返回處理中心的切削液首先流入預除屑刮渣槽進行沉降處理。然后由電機減速器帶動鏈條刮板以較緩慢的速度將沉淀于槽底部的切屑沿斜坡刮出槽外落入渣斗。為獲得良好的沉淀效果，槽子的容積應盡可能地大，其*小容積不得低于系統一分鐘的流量。為避免切屑卷入鏈條內，設有鏈條保護罩。電機減速器設有過載保護裝置和運行狀況監測裝置。如遇過載或鏈條破斷則發出報警信號通知操作人員進行修理。在除渣槽里，近80%的雜質顆粒可通過沉淀的方式去除，因而減少了過濾槽的負擔，降低了濾紙的消耗。
2．3 過濾裝置
適用于切削液處理中心的過濾裝置有以下幾種：
a．重力式紙帶過濾機過濾精度5～5O um
b．負壓式紙帶過濾機過濾精度l5～5O um
c．PE管式過濾機過濾精度0．3～lO0um
d. 硅藻土過濾機過濾精度0．5～5um
e. 旋液分離器過濾精度5～5O um
以下主要介紹負壓式紙帶過濾機的工作原理。
在過濾機的槽底部，設置剛性支架，其上安裝標準尺寸的不銹鋼板網作為濾紙的支承板，支承板與槽底板之間便形成一個易于建立負壓的室。負壓是由離心泵的抽吸作用產生的。從預刮屑排渣槽溢流過來的澄清液進入過濾槽，在重力和負壓的作用下，切削液通過濾紙過濾后進人負壓室并被泵吸走，而切屑則被截留在濾紙上。過濾一段時間后，由于顆粒將濾紙上通道堵塞，流量減少，濾紙兩側的壓力差增大，必須移開被堵塞的濾紙，更換新的濾紙。這一換紙過程是由電機減速器帶動鏈條壓板移動濾紙行走一段距離來完成的。
2．4 分配泵組及其管網
分配泵組的輸入管路與負壓室相通。分配泵組一般由三四臺泵組成，其中一臺為備用泵，其出口采用并聯的方式匯集于一根總管，再由總管分配給各支管再至機床和沖刷管，為避免啟動負荷過大．分配泵的電機一臺接一臺地啟動。分配泵的流量是由需要供給機床的流量加上沖刷管所需的流量來確定的。機床所需流量以工序和刀具數量為參數進行計算。將每種刀具考慮進去時，其所需流量冷卻和排屑)有一個*小經驗值。如車刀為2001 ／min，銑刀為200l ／min，無心磨削為3001 ／min，鉆紋刀為301 ／min，砂輪為2001 ／min，珩磨為5O～1001 ／min，拉刀為100～300l ／min等，沖刷噴嘴為80～150l／min。
在分配總管上設置一流量補償閥，其目的是調節分配管網終端的輸出壓力。因為在每一瞬時刀具的需供液量是不一樣的(或關或閉)，因而會造成分配管網上壓力的變化，而通過流量補償閥的伺服調節，可以使管路上的壓力保持平衡。其原理是：由管網上的壓力大小的變化信號來控制該閥門的開度，
以調節管網的壓力。另外一個值得注意的是：分配給機床刀具的流量應該通過流量計來設定。因為總的流量是通過計算而來的，流向機床的流量在分配時就要嚴格控制。通常是在支管上設置一流量計和一流量調節閥，根據流量計的顯示調節流向支管的流量。
2．5 循環給氧系統
乳化液較長時間不用，容易變質發臭，這是由于厭氧菌繁殖的結果。若在乳化液中加入萬分之幾的防腐劑，即可起到殺菌和抑制細菌繁殖的效果。但防腐劑會引起操作者皮膚起紅斑、發癢等，有些防腐劑還含有致癌物質，因而被限制使用。在集中處理中心．為抑制細菌的繁殖，根據流水不腐的原理，
設置了循環給氧裝置。循環給氧裝置是通過循環泵攪動乳化液并配合充入壓縮空氣來進行的。循環時間等于處理中心的容積除以循環泵的流量，每隔一段時問循環一次。一旦分配泵停止運行(如八小時之外和節假日)，循環給氧系統就自動啟動。
3 控制特點
切削液處理中心在正常運行時為自動控制：即只需一個按鈕，可使設備投入運行。
每項功能又可手動操作．手動操作時，不準許任何自動運行。動作程序由微機控制。由于處理中心一般是對一條加工線或一個車間的所有機床的切削液進行操作，其影響面很大。因此，系統運行的故障率要求為零，開動率為百分之百。為做到這一點，系統的實時監測很重要。一旦故障出現，立即采取應急措施。一些關鍵部件都有雙重設置．一旦出現故障，可自動啟動備用系統。自動運行包括濾紙的自動更換、液體的自動補充、閥門的自動切換和自動刮渣。運行狀態自動監測：在操作面板上應能觀察到設備各部位的運行狀態，如閥門的開或關、液位的高或低、電機的運行與否等。故障報警及顯示：一旦出現故障，應有信號報警，操作者可以從面板上的顯示準確地判斷故障源，以便及時地予以處理。
4 預涂式過濾器處理中心
預涂式過濾器主要用于過濾精度要求比較嚴格的生產過程中．例如珩磨、拋光、精磨削等。其特點是在過濾過程中使用了助濾劑。常用的助濾劑有珍珠巖、纖維素、活性碳及硅藻土。這些助濾劑是顆粒均勻、質地堅硬、不可壓縮或溶解的粒狀顆粒，將其以一定比例加入液體中，然后通過過濾介質
(如絲網)，助濾劑粘附在絲網上形成濾餅，使切削液得以暢流，雜質得以截留。其中用得*廣泛*好的材料就是硅藻土。硅藻土是一種完全惰性且不易溶解的物質，它是硅藻腐化而成，本質上是純石英(Si02)構成。它被美國聯邦食品及藥品管理局批準，用于食品和醫藥工業。因此．預涂式過濾器
有時又叫硅藻土過濾器。
預涂式過濾器處理中心的設備包括：
1 切削液返回中心的管網
適用此種處理中心的切削液主要是精加工切削液。精加工切削液用以改善工件的表面加工質量和提高刀具耐用度。一般精加工切削液為潤滑性能好的極壓切削油。精加工的切屑大部分為粉末狀細顆粒，因此切削液的返回方式采用連續沖液槽或提升泵加空中管路。
2 預降屑刮渣槽
 由于切削油的粘性較大，顆粒的沉降速度慢，因而刮渣槽的容積應相對地大些。
3 助濾劑混合裝置
該裝置由料箱、進料裝置、料液混合箱、攪拌器、油泵等部分組成。其工作原理是將裝在料箱里的硅藻土(助濾劑)通過送料裝置調定的速度送入料液混合箱，用攪拌器使硅藻土與混合箱內的切削油混合均勻后由預涂油泵抽送入預涂式過濾器。
4 預涂式過濾器
該過濾器的外形像個豎立的油罐，罐內安有許多細長的圓棒形的濾芯，濾芯由帶有孔的起支撐作用的圓管和裹著圓管的不銹鋼絲編織網組成。圓罐內有一層隔板，隔板將圓罐分隔為上、下兩腔，上腔為凈液腔及出口，下腔為預涂腔，也是臟液腔及入口。濾芯就固定在隔板上。其工作循環分為三個過程：
(1)預涂過程：由預涂泵將混合箱內的液體送入下腔，混合液在*初通過濾芯進入上腔時，一部分預涂劑顆粒被吸附在濾網上，一部分顆粒混在液體中從凈液出口沿管路回到混合箱。隨著預涂過程的繼續進行，細小的顆粒便不斷地沉積在濾網上，在濾網的通道口上發生“架橋”現象，從而攔住后來的顆粒使之不能通過而形成預涂層(*術語稱之為“濾餅”)。預涂層的形成，更能起到截留固體顆粒
的作用。這便是預涂過濾的原理。預涂劑顆粒的大小、預涂層的厚薄可決定過濾精度。而過濾層的厚薄是由下腔的壓力信號來控制的。
(2)過濾過程：預涂過程完成后，通過閥門的切換，臟液通過下腔入口進入過濾器內．經預除層濾去雜質，進入凈液腔，再由管路流入儲液箱。隨著過濾過程的繼續，臟液中的顆粒逐漸將預涂層的通道堵塞，從而引起濾芯內外兩面的壓力差增加，這可以通過上、下兩腔的壓力差反映出來。當壓力差增
加到設定值時，閥門自動切斷．封住臟液的進口和凈液的出口。
(3)反吹清洗過程：過濾過程結束后，控制系統自動切斷臟液的入口和凈液的出口，同時打開過濾器頂部和底部的閥門，從頂部引入壓縮空氣，使壓縮空氣從濾芯的里面往外反吹，將罐內的殘液和含廢渣的濾餅從底部的排渣口排出。這個過程是由時間繼電器控制的。時間的長短一般由試驗確定。該過
程結束后，關閉頂部的壓縮空氣閥門和底部的排渣閥門，同時打開過濾器的進、入口閥門，開始下一循環。
5 紙帶式過濾器
由預涂式過濾器排渣口排出的廢渣是和切削液混在一起的，必須經過固液分離處理。分離的方式采用紙帶式過濾器。由于紙帶式過濾器的過濾精度相對來說較低，經其過濾的液體一般是送回到臟液槽等待精過濾后再泵入分配管路投入使用的。
6 切削油的溫度控制
由于切削油的散熱性能較差，本身又是精加工工序，因而對于切削油的溫度控制要求比較嚴格，因此，切削液在進行再循環時，要作冷卻降溫處理，使溫度控制在適當的范圍內