切削液是加工設(shè)備工作過程的重要保障之一康嘉，可以說沒有切削液的潤(rùn)滑冷卻作用，高速切削籽前、加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率等目前加工系統(tǒng)的幾大因素都無(wú)從談起亭珍。切削液起到的重要作用也是有前提的，那就是必須控制其濃度聚假、雜質(zhì)含量唠陈、壓力、流量和溫度：濃度控制通過專用儀器定時(shí)監(jiān)控骂妻，采取補(bǔ)水或補(bǔ)原液的方式就可解決锭泼，后四項(xiàng)要素則要依賴切削液集中循環(huán)處理系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱為“集中處理系統(tǒng)”)去保證，尤其是雜質(zhì)含量和溫度篡氯。一旦控制不當(dāng)，不但加工質(zhì)量大受影響叁垫，切削液也會(huì)很快腐化變質(zhì)克导，經(jīng)常性換液會(huì)造成生產(chǎn)成本大幅提高符貌，長(zhǎng)期還可能導(dǎo)致昂貴的加工設(shè)備發(fā)生銹蝕肪斗。

　　集中處理系統(tǒng)的用途和目標(biāo)可歸納為：為發(fā)動(dòng)機(jī)零件加工生產(chǎn)線各金屬切削設(shè)備提供符合特定要求(過濾精度、壓力该肴、流量和溫度)的切削液藐不，從而保證穩(wěn)定的加工質(zhì)量;便于生產(chǎn)車間對(duì)切削液的集中統(tǒng)一管理;過濾凈化切削液，延長(zhǎng)切削液的使用壽命雏蛮，降低生產(chǎn)成本阱州。

　　集中處理系統(tǒng)針對(duì)的被過濾介質(zhì)一般為7%～10%原液濃度的水基乳化型切削液法梯，一套完整的系統(tǒng)可包括：真空負(fù)壓過濾機(jī)組，含粗過濾箱蒲赂、精過濾箱(真空負(fù)壓刁憋，負(fù)壓度可調(diào)節(jié))、凈液箱嫁潦、除油及細(xì)小顆粒分離裝置、刮屑排渣裝置近殖、過濾/供液泵組、切削液溫控裝置和備用箱等;回液泵/回液箱(罐);供液/回液管網(wǎng);切屑甩干裝置;切屑整壓裝置;全自動(dòng)切削液配置加注系統(tǒng);切削液再生系統(tǒng);電氣控制系統(tǒng)丢袁。

　　真空負(fù)壓過濾機(jī)組

　　1.過濾原理

　　該機(jī)組利用系統(tǒng)泵的抽吸作用理促，使過濾介質(zhì)兩側(cè)形成負(fù)壓度，從加工設(shè)備匯集過來(lái)的污液通過過濾介質(zhì)后控栓，形成可供加工設(shè)備使用的凈液，如此往復(fù)循環(huán)媳谁。

　　2.常見的過濾介質(zhì)

　　常見的過濾介質(zhì)包括過濾帶和過濾滾筒友酱。其中無(wú)紡布材料的濾帶在歐美國(guó)家已逐漸被堅(jiān)韌、耐腐蝕并可重復(fù)使用的尼龍材質(zhì)循環(huán)過濾帶所替代粹污。目前系統(tǒng)供應(yīng)商所提供的過濾介質(zhì)均可達(dá)到30～80mm的過濾精度首量，完全可滿足發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線需要。

　　3.采用粗加缘、精二級(jí)過濾

　　粗過濾箱采用沉淀刮板式，精過濾箱采用真空負(fù)壓過濾方式沈贝。經(jīng)粗濾的切削液由粗過濾箱流向精過濾箱。精過濾箱內(nèi)的真空負(fù)壓值可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)宋下。過濾介質(zhì)的再生(即去除介質(zhì)表面污物，以便介質(zhì)的循環(huán)使用)功能可依據(jù)負(fù)壓值皆坚，時(shí)間設(shè)定或手動(dòng)進(jìn)行再生過程。

　　4.過濾/供液泵組的選用

　　(1)該泵組入口與真空負(fù)壓過濾機(jī)的真空室連接笑敷，出口通過供液管網(wǎng)與每臺(tái)機(jī)床連通躏印，當(dāng)該泵組工作時(shí)真空負(fù)壓過濾機(jī)內(nèi)的乳化液在泵吸力的作用下通過過濾介質(zhì)(被過濾)，再由泵增壓通過供液管網(wǎng)送到機(jī)床笋俭。

　　(2)泵組應(yīng)配備變頻器起到調(diào)節(jié)流量和降低能耗的作用。供液泵組在PLC和變頻器(一臺(tái))控制下讲稀，恒壓變流量運(yùn)行背哎，多臺(tái)泵能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)輪換工作。在系統(tǒng)停機(jī)后再次啟動(dòng)時(shí)龙助，PLC會(huì)自動(dòng)選擇最短工作時(shí)間的泵作為工作泵。

　　(3)泵的電機(jī)均配有電軟啟動(dòng)器军援，以減緩對(duì)電網(wǎng)的沖擊称勋。

　　(4)供液泵組必須配有備用泵，如果泵組中有一臺(tái)泵損壞赡鲜，備用泵自動(dòng)開啟。如果帶變頻器的工作泵發(fā)生問題银酬，備用泵自動(dòng)開啟同時(shí)變頻器會(huì)自動(dòng)切換至該備用泵筐钟。

　　(5)泵進(jìn)出口配備有減震塊赋朦，起到降低震動(dòng)和噪音的作用。

　　(6)泵組噪音等級(jí)<80dB(10m處測(cè)量)灸颜。

　　(7)供液泵選用臥式單體離心泵柄童，泵的生產(chǎn)制造應(yīng)符合DIN-EN733標(biāo)準(zhǔn)，采用符合DIN 24960的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械密封(石墨/碳化硅制造)皿腾。

　　5.除油及細(xì)小顆粒分離裝置

　　切削液中含有無(wú)法被過濾介質(zhì)濾除的細(xì)小固體顆粒以及從加工機(jī)床帶來(lái)的油污，這些都是直接導(dǎo)致切削液變質(zhì)的污染源索廊，長(zhǎng)期高濃度存在將導(dǎo)致切削液中細(xì)菌滋生舒搬、PH值下降政辕、過濾器堵塞和切削液品質(zhì)下降等問題淹遵，最終造成加工質(zhì)量下降、臭氣污染透揣、切削液變質(zhì)報(bào)廢和機(jī)床腐蝕等不良后果。因此须尚，要保證切削液質(zhì)量的長(zhǎng)久穩(wěn)定侍咱，必需對(duì)這些污染源進(jìn)行清除。

　　6.切削液溫控裝置

　　切削液溫升來(lái)源于切削過程生熱楔脯、供/回液泵及其他發(fā)熱源。切削液溫度升高導(dǎo)致加工工件變形昧廷，加工精度下降，切削液消耗量增加笨迂，還會(huì)加速切削液的腐敗過程买鹊。對(duì)于鋁合金件的加工，切削液溫度控制甚至要精確到“T±2℃”蒜猎。

　　溫控方式為從外界引入冷凍水，通過板式熱交換器(見圖5)實(shí)現(xiàn)冷凍水與切削液的熱交換陈售，達(dá)到為切削液降溫的目的川麦。由溫度控制器調(diào)節(jié)三向閥控制冷凍水的通入量，自動(dòng)調(diào)節(jié)切削液溫度在系統(tǒng)的要求范圍伦颠。

　　回液泵/回液箱(罐)

　　對(duì)于采用空中回液的系統(tǒng)侮杆，從加工設(shè)備流出的含切屑的切削液吸哩，需先匯集到回液箱(罐)后由回液泵提升至空中回液干管疮蹦，方可回流到切削液過濾機(jī)組。由于從加工設(shè)備流出的切削液中含有大量金屬切屑愕乎，容易造成提升泵堵塞及葉片磨損，因此對(duì)泵的性能提出了考驗(yàn)绅项。目前行業(yè)內(nèi)普遍采用渦流提升泵(Vortex Pump)比肄，其原理是渦輪在泵體內(nèi)旋轉(zhuǎn)薪前，產(chǎn)生“凹形漩渦”現(xiàn)象，稱為渦流示括。特殊的渦流效應(yīng)葉輪可輸送各種混合型液體叛始、含氣泡液體，其葉輪材料為含鎳耐磨鑄鐵或特種不銹鋼绣坛，非常耐磨塑渤，可長(zhǎng)期免更換确铛。

　　對(duì)于鋁合金或鋼制零件加工，其切屑往往呈帶狀稻蒂、長(zhǎng)絮狀或卷狀，容易在提升泵內(nèi)發(fā)生纏繞秒牙，不易被提升抬泛，因此該類切屑在進(jìn)入渦流泵之前，需加裝切屑破碎機(jī)進(jìn)行破碎茵烈，其工作過程為切屑經(jīng)填壓螺桿輸送至破碎頭砌些，破碎頭由內(nèi)徑帶有凹槽的鋼管和增壓螺桿組成呜投，螺桿在凹槽中推進(jìn)切屑時(shí)將其預(yù)先切割存璃，最后一個(gè)刀片在螺桿的帶動(dòng)下將切屑最終破碎。

　　供液/回液管網(wǎng)

　　如果說過濾機(jī)組相當(dāng)于整個(gè)集中處理系統(tǒng)的“心臟”粘招，那么供液/回液管網(wǎng)則是連接至各個(gè)加工設(shè)備的“血管”偎球。處理后的凈液由過濾機(jī)組供液泵經(jīng)空中供液管道以設(shè)定的壓力送至各個(gè)加工設(shè)備衰絮。供液方式在各個(gè)系統(tǒng)中基本都是一樣的，但機(jī)床至過濾機(jī)組的回液方式卻變化多端增珠，歸結(jié)起來(lái)主要有兩種回液方式：地下回液和空中回液弓并。

　　地下回液類似城市的地下排水系統(tǒng)，在車間地坪±0.00標(biāo)高以下做回液地溝沛愕，地溝中均布有沖屑管，防止切屑在溝底沉積烫奏。從機(jī)床流出的污液直接排入地溝，沖刷到過濾機(jī)組妓唬。地下回液在很長(zhǎng)一段時(shí)期曾經(jīng)成為回液的主導(dǎo)模式應(yīng)用在眾多的發(fā)動(dòng)機(jī)工廠拳喘，但其諸多缺點(diǎn)也逐漸暴露出來(lái)。首先祟身，地下回液要在地坪下做大量的回液地溝物独，特構(gòu)施工的工程量很大，地溝坡度一般在2%作用挡篓，生產(chǎn)線較長(zhǎng)時(shí)婉陷，往往導(dǎo)致地溝末端深達(dá)3～4m，一旦地溝中出現(xiàn)問題秽澳，根本無(wú)法維護(hù)戏羽。其次始花，地溝很難做到完全封閉，切削液的霧氣易擴(kuò)散到車間內(nèi)造成環(huán)境污染抚送，反過來(lái)绎噩，車間地面的異物也容易落入溝中污染切削液棺玫。地溝中一旦發(fā)生滲漏將無(wú)法被發(fā)現(xiàn)及修補(bǔ)，導(dǎo)致切削液污染地下土壤掠袒，因此歐美一些國(guó)家已經(jīng)不再采用地下回液方式夹勾。最后，地下回液造成車間工藝平面布局被限制组民，設(shè)備無(wú)法做大的調(diào)整悲靴，未來(lái)生產(chǎn)格局的調(diào)整及技術(shù)改造將非常麻煩。

　　隨著空中回液技術(shù)的不斷成熟耸三，以及人們對(duì)地下回液弊端的認(rèn)識(shí)加深仪壮，近年新建的發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線大多采用了空中(管道)回液胳徽，其回液方式也多種多樣养盗，包括壓力回液、重力回液和空中刮板回液等牲耐。地坪以下基本無(wú)需做特構(gòu)琐惩，實(shí)施起來(lái)靈活方便成揍。

　　切屑甩干和整壓裝置

　　大批量生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)工廠冻款，每天可產(chǎn)生多達(dá)數(shù)十噸的金屬切屑筝赶，其中夾雜有大量的切削液，如果不進(jìn)行回收再利用蠢挡，則浪費(fèi)是驚人的业踏，且含液的切屑在運(yùn)輸過程中會(huì)污染地面勤家。為此可在過濾機(jī)組的切屑出口處加裝切屑甩干裝置伐脖，其工作原理類似洗衣機(jī)甩干胎撤。經(jīng)甩干的切屑其含液率低于5%伤提。甩出的液體泵送至除油及細(xì)小顆粒分離裝置的污液處理箱中认烁，經(jīng)過濾来鸟、油水分離和排除細(xì)小顆粒后甲祖，送回至切削液循環(huán)系統(tǒng)中回用鞍伟。切屑進(jìn)入甩干設(shè)備前，應(yīng)設(shè)置備用通道皱耗，以免甩干設(shè)備故障影響系統(tǒng)正常工作极棵。

　　甩干后的金屬切屑可進(jìn)一步整壓成塊狀和餅狀漆暑。對(duì)于磁性切屑(如鑄鐵)體積可壓縮至整壓前的1/5～1/20葱色，而非磁性切屑(如鑄鋁)則可達(dá)到1/10～1/40冬筒。整壓后的切屑非常便于運(yùn)輸舞痰，且附加值大大提高响牛。

　　全自動(dòng)切削液配置加注系統(tǒng)

　　加注系統(tǒng)可根據(jù)過濾箱液位和濃度的需要，按照預(yù)先設(shè)定的濃度比例自動(dòng)完成油水混合并補(bǔ)加切削液的任務(wù)呀打。同時(shí)可根據(jù)其他情況矢赁，進(jìn)行特殊設(shè)定贬丛，人工操作完成加液任務(wù)蹈瑟。在配液出口處和過濾箱體內(nèi)的實(shí)際配液濃度由人工進(jìn)行檢測(cè)，與預(yù)設(shè)濃度不符時(shí)坊秉，將實(shí)際濃度和設(shè)定濃度輸入到系統(tǒng)中相誓，過濾系統(tǒng)通過加注裝置自動(dòng)補(bǔ)償調(diào)整濃度比例。通過得知每個(gè)月乳化液的加注量前忿，可控制乳化液的消耗量贡按。PLC中可分別顯示近一個(gè)月內(nèi)乳化油和水的加入量曲線圖，由此可有效地控制乳化液的消耗量扁奢。

　　切削液再生系統(tǒng)

　　經(jīng)過再生處理的切削液惫吝，其污油含量和雜質(zhì)顆粒含量都能達(dá)到極低的水平，同時(shí)切削液中99%的細(xì)菌也被去除逻袭。利用再生系統(tǒng)定期對(duì)切削液進(jìn)行再生處理每镀，可使切削液始終保持在一個(gè)良好狀態(tài)，延長(zhǎng)切削液使用壽命芬角，體現(xiàn)了“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”關(guān)于資源重復(fù)使用和環(huán)境保護(hù)的理念绷匀。

　　電氣控制系統(tǒng)

　　系統(tǒng)采用PLC控制，PLC上可預(yù)留以太網(wǎng)接口彻秆，方便連接車間工業(yè)網(wǎng)絡(luò)楔绞。系統(tǒng)內(nèi)部可以選用Profibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)，傳感器和執(zhí)行器通過總線模塊與Profibus總線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接唇兑。每套系統(tǒng)配置獨(dú)立的電器控制柜和主操作臺(tái)酒朵，在主操作臺(tái)上設(shè)有一個(gè)主控人機(jī)界面(具有中文/英文兩種語(yǔ)言顯示)桦锄，動(dòng)態(tài)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，顯示故障信息和其他管理信息蔫耽。

　　結(jié)語(yǔ)

　　一套配置完整的切削液集中處理系統(tǒng)结耀，在管理得當(dāng)、正常運(yùn)行的情況下匙铡，可使系統(tǒng)切削液壽命達(dá)到2～4年甚至更久图甜，日常只需補(bǔ)液即可，系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于單機(jī)處理系統(tǒng)(單機(jī)系統(tǒng)即為每臺(tái)機(jī)床自帶一套小型過濾系統(tǒng))鳖眼。系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)歸納如下：

　　1.減少了發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線切削液更換次數(shù)黑毅，顯著降低制造成本。

　　2.集中系統(tǒng)所使用的泵钦讳、閥門和制冷機(jī)等的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于單機(jī)系統(tǒng)矿瘦，系統(tǒng)投資和運(yùn)行能耗低于采用單機(jī)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線。

　　3.經(jīng)集中系統(tǒng)處理的切削液質(zhì)量?jī)?yōu)于功能有限的單機(jī)系統(tǒng)栖挣，因此加工質(zhì)量学蛤、刀具壽命和機(jī)床壽命均更加有保障。

　　4.集中的系統(tǒng)意味著可實(shí)現(xiàn)集中的管理夫次，只需少數(shù)幾名專業(yè)人員就可方便有效管理一個(gè)龐大的系統(tǒng)夭菲，避免了分散型管理造成的諸多管理漏洞。

　　5.集中系統(tǒng)對(duì)于環(huán)境保護(hù)意義重大漂肖，切削液的排放辰襟、濾材的消耗和污染物處理成本均大大降低遵奇，是單機(jī)系統(tǒng)無(wú)法相比的。

　　綜上所述，切削液集中處理系統(tǒng)無(wú)論在過去還是將來(lái)八察，都是大批量發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)工廠優(yōu)先考慮配置的弄讥。國(guó)內(nèi)外有眾多的富有經(jīng)驗(yàn)的供應(yīng)商可提供成熟的技術(shù)服務(wù)，其應(yīng)用前景必將更加廣闊胆狐。

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