金屬切削的潤(rùn)滑液的選用及使用的常見(jiàn)問(wèn)題
概述
世界金屬加工油液占世界總潤(rùn)滑油量5%以上元粹,而且從以油基為主匾旭,逐步向水基發(fā)展梯刚。由于鋁加工業(yè)的比例增加哈蝇,鋁加工油品種和產(chǎn)量呈上升趨勢(shì)棺妓。在國(guó)外金屬加工液中攘已,切削液一直占有較大比例,一般為50%左右怜跑。金屬加工液分類(lèi)常按金屬加工方法分為切削液和成型液兩大類(lèi)样勃,或按油品化學(xué)組成分為非水溶性(油基)液和水溶性(水基)液兩大類(lèi)。我國(guó)目前亦大多沿用此分類(lèi)妆艘。
ISO于1986年通過(guò)IS06743/7彤灶,按油基、水基將加工液分為 MH和 MA兩大類(lèi)批旺,又根據(jù)每類(lèi)的化學(xué)組成鹿连、應(yīng)用各分為8類(lèi)和9類(lèi),共17類(lèi)猪玛,該標(biāo)準(zhǔn)將目前眾多的金屬加工液的品種均可包含進(jìn)去磷拧,我國(guó)已等效采用了該標(biāo)準(zhǔn),制定了 GB7631.5衩斋。
金屬的機(jī)械加工通常包括兩種類(lèi)型:金屬的去除和金屬的變形者赴。前者作業(yè)是靠刃具把金屬?gòu)谋患庸ぜ铣簦缓笳邉t是用模具使金屬在應(yīng)力下塑性變形瞎介,如軋碗厕、 拉拔、沖壓融辈、 擠壓等誓华。一般習(xí)慣地把金屬去除作業(yè)所用的潤(rùn)滑劑稱(chēng)為切削液,而把金屬變形用的潤(rùn)滑劑稱(chēng)為金屬加工工藝用液體胧蹲。金屬加工液則是泛指上述兩類(lèi)加工菇唇、作業(yè)用潤(rùn)滑劑。
一殉酬、金屬切削液的選用
大部分金屬切削需要使用切削液匪补,甚至在可以正常進(jìn)行干切削的作業(yè),如果選用適當(dāng)?shù)睦鋮s潤(rùn)滑劑也可增加工效烂翰。早在1883年夯缺,F(xiàn).W.泰勒(Taylor)曾證明用沖洗刀具和加工件可使切削速度提高30%~40%。
金屬切削液的品種繁多甘耿。ASTM D2881把金屬加工用的液體劃為三類(lèi):(1)油和油 基液體喳逛;(2)水基乳液及分散體;(3)化學(xué)溶液(真溶液及膠體溶液)棵里。2類(lèi)與3類(lèi)之間的基本區(qū)別在于分散相的粒度和粒度分布。溶解油乳化液的平均粒度大于1μm姐呐,真 溶液及膠體溶液的粒度范圍為20~40nm殿怜。膠體乳液(Ⅱ-C)代表了一種介于化學(xué)溶液 與溶解油的乳液之間的中間狀態(tài),其粒度分布介于上述兩等級(jí)之間。這種劃分原則 基本上是一個(gè)理論性的區(qū)分头谜,因?yàn)閺牡湫偷牡V物油到不含油的化學(xué)溶液之間骏掀,可能 存在著無(wú)限度的等級(jí)。
近年來(lái)柱告,金屬切削液的發(fā)展和變化主要是在水溶性液體領(lǐng)域(2退博、3類(lèi))。由于這 類(lèi)液體以水為基質(zhì)旋囤,其傳熱速度高(水的傳熱速度為油的2.5倍)别印。等量的水吸收一定 熱量后,比油的溫升要慢得多凯怕,從而提高了冷卻效果嫁昌,且可減少油霧,因此水基切 削液的用量增大甩楷。以英國(guó)為例锁荚,水基切削液在整個(gè)切削液市場(chǎng)中約占60%。但是水基 切削液與油相比存在著潤(rùn)滑性差催锯,其次是銹蝕滴练、膠體穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性孵熏、生物穩(wěn) 定性摊桅、可濾性、泡沫性等問(wèn)題臣疑。這些問(wèn)題對(duì)切削液在機(jī)床應(yīng)用時(shí)的“油池壽命(Sum p Life)”至關(guān)重要盔憨。合理選擇、應(yīng)用讯沈、監(jiān)控和維護(hù)郁岩,對(duì)使用水基切削液特別重要。
金屬切削液的成分與選擇
根據(jù)我國(guó)目前市場(chǎng)情況缺狠,切削液的主要成分如下问慎。
油或油基液體:屬于ASTM D 2881分類(lèi)中的Ⅰ-A、Ⅰ-B挤茄、Ⅰ-C如叼,習(xí)慣稱(chēng)為切削油(也稱(chēng)凈切削油),主體為礦物油穷劈,含或不含添加劑笼恰。
乳液:屬于ASTM D 2881分類(lèi)中的Ⅱ-A、Ⅱ-B歇终、Ⅱ-C社证,有時(shí)稱(chēng)為溶解油逼龟。根 據(jù)礦物油含量和油滴粒度可分為3種: 粗乳液:含油65%~80%,油滴粒度 2~10 μm; 微乳液:含油40%~50%车匪,油滴粒度<1 μm秦代; 半合成乳液:含油5%~40%,油滴粒度約0.1 μm臼裂;
合成液體:含油或不含油蚯景,以溶于水的高分子有機(jī)物為主要潤(rùn)滑劑。
化學(xué)溶液:不含油前肥,屬ASTM D 2881分類(lèi)中的Ⅲ楣索。從以上成分來(lái)看,以切削油的潤(rùn)滑性最好渔舵。乳化液中的粗乳鹅唠、微乳和半合成型 乳液,如配制得當(dāng)也有相當(dāng)好的潤(rùn)滑性能劈遂。目前粗乳液和微乳液的使用范圍最廣泛 给急。用于重負(fù)荷切削的乳化液要含極壓添加劑。合成液是乳化液的補(bǔ)充產(chǎn)品疮炼。這種液體常用在特定的用途上烁胳。某些合成液體在 使用中由于濃度增大,清洗性增強(qiáng)而導(dǎo)致?lián)p傷操作人員的皮膚和機(jī)床涂層廷支∑导化學(xué)溶液是不含礦物油的水溶液。使用前用水稀釋?zhuān)辛己玫臎_洗恋拍、冷卻效果 垛孔,并應(yīng)能防止接觸區(qū)域的銹蝕。這類(lèi)液體主要用于研磨施敢,功能在于清洗和冷卻周荐,沒(méi)有潤(rùn)滑性。切削液的選擇僵娃,首先要避免使用那些對(duì)機(jī)床概作、刃具和加工材料有害的液體。通 常默怨,不含游離硫的硫化油適用于加工鋼材和銅材讯榕。而有些銅合金和高鎳合金,在硫 劑(特別是含游離硫)作用下會(huì)產(chǎn)生暗色斑痕匙睹。水基切削液的成分比較復(fù)雜愚屁,這是因?yàn)橐櫦叭榛到y(tǒng)的穩(wěn)定,既要考慮諸成 分的HLB值顺盆,又要達(dá)到各項(xiàng)性能的平衡农幢。由于切削液以水為基質(zhì)呕长,還應(yīng)考慮諸成分的 水溶性或在水中分散的性質(zhì)。
選擇切削液前應(yīng)充分了解下列情況肩容。
1.1 加工材料的性質(zhì)
被加工的材料物理化學(xué)性質(zhì)各異,反映在切削操作上就會(huì)有切削的難易和與切 削液相容性等新問(wèn)題巢段。對(duì)較難加工的材料及其與切削液的相容性分別簡(jiǎn)略介紹如下 勘米。
鋁:質(zhì)軟,切割易粘切具疯忽。乳化液如堿性強(qiáng)痪猿,與鋁產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),造成乳液分 層交掌。應(yīng)選用專(zhuān)用乳化液或石蠟基礦物油作冷卻潤(rùn)滑劑续残。
黃銅:切削時(shí)產(chǎn)生大量細(xì)屑,易使乳化油變綠荧孽。含活性硫的油劑可使加工材料 變色鸵赫,如選油劑要有過(guò)濾設(shè)備。
青銅:剪切前產(chǎn)生顯著的塑性變形躏升,可使乳化液變成綠色辩棒。如選油劑要有過(guò)濾 設(shè)備。
銅:粘韌膨疏,切削時(shí)產(chǎn)生微細(xì)卷曲的屑一睁,可使乳化液變成綠色,影響乳化液的穩(wěn) 定佃却,在活性硫作用下生污斑者吁。如選用油劑要配備過(guò)濾設(shè)備。
可鍛鑄鐵:切削時(shí)產(chǎn)生大量微細(xì)的具有化學(xué)活性的磨蝕性屑饲帅。這些活性細(xì)屑好 似過(guò)濾介質(zhì)复凳,削弱了乳化液的活性,而且可生成鐵皂洒闸,使乳化液變?yōu)榧t褐色染坯,乳化 液的穩(wěn)定性變劣。如使用油劑丘逸,必須用離心機(jī)或過(guò)濾器把鐵屑除去
鉛及其合金:易切削单鹿,可生成鉛皂,破壞乳化液的穩(wěn)定跪倘。如使用油劑楚辆,對(duì)油劑 有稠化傾向,要防止使用含大量脂肪的油劑馏旅。
鎂:切削時(shí)產(chǎn)生細(xì)屑甜序,可燃抽堵。一般不使用水基切削液,可采用低粘度油作為切 削液驹拢。
鎳及高鎳合金:切削時(shí)局部產(chǎn)生高熱起忠,切屑可能燒結(jié)∨吝海可選用重負(fù)荷乳化液或 非活性硫化油聋芹。
鈦:產(chǎn)生磨蝕性、可燃的切削觅霉,易發(fā)生加工硬化現(xiàn)象沥涕,應(yīng)用重負(fù)荷乳化油或極 壓油劑。
鋅:切削面不規(guī)整绑警,難以取得良好的光潔度求泰,與乳化液生成鋅皂,使乳化液分 離计盒,應(yīng)選專(zhuān)用乳化液渴频。
1.2 加工工況
刀具的作用是在主剪切區(qū)域把加工材料用強(qiáng)剪切力切除剝落。刀具的推進(jìn)面和 暴露的新鮮金屬面之間章郁,由于強(qiáng)烈的附著作用使推進(jìn)面受到高的應(yīng)力枉氮。因切割剝落 的屑要移過(guò)刀具推進(jìn)面,從而形成了第二剪切區(qū)域暖庄。在第二剪切區(qū)域產(chǎn)生的剪切作 用使刀具受到最大摩擦力聊替。潤(rùn)滑和冷卻作用在此時(shí)同樣重要。但屬于金屬去除的機(jī) 械加工種類(lèi)很多培廓,又各有其獨(dú)特的工況惹悄。一般認(rèn)為,在低速加工(螺紋切削肩钠、擴(kuò)孔和 齒面切削)時(shí)泣港,切削潤(rùn)滑劑的主要任務(wù)是縮小推進(jìn)面與屑的粘結(jié),作為邊界潤(rùn)滑劑岂张。 在高速切削加工時(shí)墓篇,切削液的主要作用是降低摩擦熱,帶走熱量础估。
那些切削液難以到達(dá)剪切區(qū)域的加工作業(yè)瘾夯,給潤(rùn)滑、冷卻造成很大的困難牙德。通 常對(duì)擴(kuò)孔巧嗡、齒輪切削(特別是滾齒)、深孔鉆和鏜孔、攻絲(特別是盲孔)恋鞋、深套孔钟骏、 車(chē)螺紋加工要精心選擇適用的切削液。
1.3 油基和水基的特點(diǎn)
油基切削液指含添加劑的礦物油赵须。水基切削液指乳液企鄙、合成液及化學(xué)溶液∫敌幔籠 統(tǒng)地說(shuō)甩汞,低速重負(fù)荷切削需要充分的潤(rùn)滑,通常選用極壓切削油劑篙梢。高速淺層切削 ,冷卻是首要的美旧,一般選用水基切削液渤滞。有些極壓乳化液具有很好的潤(rùn)滑和冷卻性 ,可以用于重負(fù)荷切削榴嗅。一般的研磨加工妄呕,有時(shí)潤(rùn)滑反而有害,故可使用合成液或 化學(xué)溶液嗽测。加工材料绪励、刀具材質(zhì)、機(jī)床構(gòu)造也是確定選用油基液或水基液的重要依據(jù)唠粥。
使用和維護(hù)
2.1 配制(稀釋) 只有水基切削液需要配制疏魏,即按一定比例加水稀釋。水基切削液特別是乳化型 的晤愧,在用水稀釋時(shí)要注意以下幾個(gè)方面大莫。
2.1.1 水質(zhì) 一般情況下不宜使用硬度超過(guò)400的水,因高硬度的水中所含的鈣篇瀑、鎂離子會(huì)使 陰離子表面活性劑失效厨朗,乳液分解,出現(xiàn)不溶于水的金屬皂看剃。即使乳化液是用非離 子表面活性劑制成淀然,大量的金屬離子也可使膠束聚集,從而影響乳液的穩(wěn)定性秋豌。太 軟的水也不宜使用悔琉。用太軟的水配制的乳化液在使用過(guò)程中易產(chǎn)生大量泡沫。
配制乳化液的水的適宜硬度應(yīng)為50~200匙戚∽低牵可用去離子水和未經(jīng)處理的工業(yè)水混 配使用。我國(guó)幅員遼闊潭三,切削液品種極多最阿,因此在選購(gòu)水基切削液之前掀塞,最好用當(dāng) 地的水作調(diào)配試驗(yàn)。一般禁止使用處理后的污水貌砖、含化學(xué)物質(zhì)的水和二次水來(lái)配制 乳化液喂很。鍋爐用的軟化水也要慎用。
硬水地區(qū)的用戶可采用碳酸鈉法把水軟化后使用皆刺。軟化劑用量最好經(jīng)試驗(yàn)確定 少辣。要防止軟水后水的pH值過(guò)高。軟水劑使用過(guò)度會(huì)破壞乳化液的穩(wěn)定羡蛾。
2.1.2 稀釋
切削液的稀釋關(guān)系到乳化液的穩(wěn)定漓帅。切削液在使用前,要先確定稀釋的比例和 所需乳化液的體積痴怨。然后算出所用切削液(原液)量和水量忙干。
選取潔凈的容器,將所需的全部水倒入容器內(nèi)浪藻,然后在低速攪拌下加入切削液 原液捐迫。配制乳化液時(shí),原液的加入速度以不出現(xiàn)未乳化原液為準(zhǔn)爱葵。切削液原液和水 的加入程序不能顛倒施戴。不要在機(jī)床的油池(槽)內(nèi)直接調(diào)配乳液。
2.2 切削液的使用
切削液的使用效果萌丈,首先取決于正確選用適合加工工況的切削品種赞哗,以及合理 地調(diào)配稀釋。但以下諸因素亦值得重視叮歧。
循環(huán)液體總量
機(jī)加工過(guò)程中循環(huán)使用的切削液因飛濺作两、霧化、蒸發(fā)以及加工材料和切屑攜帶 菌秘,不斷地消耗袒覆。這種消耗以a(攜帶值)表示。其定義是:為了維持機(jī)床油槽原有切削 液的體積及奋,每月需補(bǔ)加切削液量鱼虽,以原有體積倍數(shù)表示。例如婶祥,一個(gè)切削液循環(huán)系 統(tǒng)的a=1付准,是指一個(gè)V為20 m3液體循環(huán)系統(tǒng),每月需補(bǔ)充稀釋后的切削液(或 油)20 m3阴迹。歐洲汽車(chē)工業(yè)機(jī)加工的a值為1~1.5佩艇。個(gè)別切削液循環(huán)系統(tǒng)可低至0.25 ,即原來(lái)投入的切削液,假設(shè)不進(jìn)行補(bǔ)充送丰,4個(gè)月就會(huì)被攜帶完缔俄,也有高達(dá)a=4的。
攜帶值a與加工材料的形狀關(guān)系很大器躏。攜帶值a無(wú)疑與機(jī)加工費(fèi)用相關(guān)俐载。但攜帶 值太小會(huì)增大切削液的維護(hù)費(fèi)用。每立方米冷卻劑一年的總費(fèi)用K為:
K=k1+k2+k3(元/m3·年)
式中登失,k1為變換冷卻劑的費(fèi)用(原液+水)遏佣、廢冷卻液排放費(fèi)用(勞力、清洗揽浙、 充入水以及停工時(shí)間)状婶;k2為攜帶值費(fèi)用(液體因工件、切屑攜出的損失及液 體霧化馅巷、蒸發(fā)的損失)太抓;k3為冷卻劑的維護(hù)費(fèi)用。從上式可知令杈,攜帶值過(guò)大或過(guò)小都會(huì)增大費(fèi)用。
冷卻液的逐漸消耗碴倾,使循環(huán)系統(tǒng)的液體減少棋眠,液體溫度上升甚至過(guò)熱,冷卻效 力下降即粗。冷卻效力下降會(huì)影響加工件的精度滋样,并使刀具硬度下降。切削液溫度升高 會(huì)加劇液體的霧化和蒸發(fā)枯悲,污染車(chē)間環(huán)境督阿,進(jìn)而增大液體消耗,形成惡性循環(huán)埂伺。通 常機(jī)床的液槽(油槽)如處于半滿狀態(tài)就不能發(fā)揮液體的應(yīng)有功效畴制,而且液體易變質(zhì) 。
當(dāng)使用油劑切削液(凈切削油)的溫度過(guò)高夭掸,危害更為嚴(yán)重译快。凈切削油的冷卻能 力較低,且多用在那些難加工呢烦、發(fā)熱量大的切削中攻内。油槽內(nèi)凈切削油超溫不但具有 前述危害,還可能導(dǎo)致添加劑分解(分解可能產(chǎn)生有害物質(zhì))闻蛀,損壞機(jī)床匪傍、加工材料 和刀具,惡化環(huán)境筐积。特別是含大量氯化物添加劑的凈切削油,大多用于苛刻的機(jī)加 工凤类,產(chǎn)生的熱量大映挂。這時(shí)油槽應(yīng)增多充油量泽篮,以增加熱容量。
切削液的流量
一般的機(jī)加工應(yīng)保證壓力柑船、大流量帽撑。鏜深孔和空心桿刀具可采用高壓噴射冷卻 液,以利于把切屑沖刷出來(lái)鞍时。有些中低碳鋼和鈦材的鉆孔加工采用脈沖式注射冷卻 液更有利亏拉,但要注意適合油泵的性能∧嫖。苛刻的加工所使用的含氯凈切削油及塘,要加大 流量。
流量的大小可用循環(huán)系數(shù)f表示厚较。定義是每小時(shí)循環(huán)量為總?cè)萘康谋稊?shù)坊蜂。切削液循環(huán)系統(tǒng)的溫度、泡沫蚤岗、污染物含量對(duì)f都有影響卢俯。
油嘴形狀
油嘴的形狀應(yīng)適合被加工件的形狀和大小,以及刀具種類(lèi)和操作程序变硬。良好的油嘴應(yīng)使切削液一直保持液流平坦氢熏,使加工件各部分充分浴于液體內(nèi)。油嘴形狀要按實(shí)際效果來(lái)調(diào)整粱宝,基本要求是使最需要冷卻和潤(rùn)滑之處得到足夠的冷卻液仲蔼。
泡沫
水基切削液和凈切削油在使用中會(huì)發(fā)生泡沫過(guò)多的問(wèn)題。泵速過(guò)大會(huì)造成液體 湍流玖膨,或者油管阻力形成噴射會(huì)增大液體的泡沫些搅。特別是水基切削液的泡沫性是其 主要性能指標(biāo)之一。
不同性質(zhì)的切削液相混(如凈切削油與乳化液相混)也會(huì)使泡沫增多赛邢。機(jī)床變更 切削液前要洗凈油槽和循環(huán)路線雪怠。此外配制乳化液時(shí)要避免激烈攪拌和空氣攪拌。
過(guò)度軟化的水和含堿的水會(huì)增加乳化液的泡沫戚嗅。流體循環(huán)泵密封不嚴(yán)也會(huì)增大 液體的泡沫雨涛。泡沫的危害使冷卻潤(rùn)滑液失效和油槽容積的浪費(fèi)。泡沫嚴(yán)重的冷卻液 會(huì)造成機(jī)床懦胞、刀具和工件損壞替久。
機(jī)床的密封
經(jīng)常檢查機(jī)床的軸封(特別是用乳化液作為冷卻劑時(shí))凉泄,防止切削液串入機(jī)床齒 輪箱、床頭箱或其它密封的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)蚯根。乳化液如果進(jìn)入礦物油潤(rùn)滑系統(tǒng)將使機(jī)床 磨損后众。含極壓劑的凈切削油串入機(jī)床傳動(dòng)或液壓系統(tǒng),危害較小颅拦。
2.3 切削液的維護(hù)
大型機(jī)械加工車(chē)間常采用集中冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)蒂誉。這類(lèi)循環(huán)系統(tǒng)的冷卻液不停地循 環(huán)使用,油池壽命十分重要距帅。延長(zhǎng)油池壽命除了冷卻液的質(zhì)量和合理使用外右锨,冷卻 液的維護(hù)也是重要的因素。冷卻液碌秸、切削液的維護(hù)工作主要包括以下幾項(xiàng)绍移。
確保液體循環(huán)路線的暢通
及時(shí)排除循環(huán)路線的金屬屑、金屬粉末尖蚪、霉菌粘液啤盯、切削液本身的分解物、砂輪屑嫉簿,以免造成堵塞抬而。
抑菌
切削液(特別是乳液)抑菌生長(zhǎng)的重要性是人所共知的》怵校可采用定期投入殺菌劑 和用超微過(guò)濾等手段抑制細(xì)菌的繁殖仁灶。
切削液的凈化
污染切削液的物質(zhì)主要是金屬粉末和砂礫細(xì)粉、飄浮油和游離水挥桑、微生物和繁殖物,特別是毛霉目真菌理秃。
切削液內(nèi)所含的固體粉末來(lái)源于加工件和刀具达玉。這類(lèi)固體不但易堵塞管路并有以下危害:(1)懸浮于冷卻液內(nèi)的粒子損壞泵的密封,增大刀具磨損柴伪,損害人的皮膚 蹲居,影響加工質(zhì)量;(2)固體沉淀在油池底部睦授,與有機(jī)物聚結(jié)两芳,形成一層有大量氣孔的 沉淀層,為微生物繁殖提供了有利條件去枷,而霉菌的細(xì)絲更穩(wěn)定了沉淀的固體怖辆;(3)切削液中的金屬粉末具有很高的化學(xué)活性,可使切削液中的某些成分失效删顶。菌污染使 切削液酸敗分解竖螃,霉菌的繁殖產(chǎn)生粘稠物淑廊,導(dǎo)致管路和噴嘴堵塞。
飄浮油是指機(jī)床傳動(dòng)和液壓系統(tǒng)用油因機(jī)床密封不嚴(yán)漏入切削液系統(tǒng)的油特咆。飄 浮油的危害是使切削液系統(tǒng)的某些材料膨脹變形季惩,干擾了乳化液的乳化平衡,使乳 化液失去穩(wěn)定性腻格。而且飄浮油常浮于乳液油表層画拾,阻擋了乳化液和空氣的接觸,導(dǎo) 致乳化液缺氧菜职,使厭氧菌快速繁殖摊矮,加速乳化液的腐敗變質(zhì)。
切削液被上述三類(lèi)物質(zhì)污染后钻字,如采取分別去除污染的方法窃等,手續(xù)十分繁瑣。 近年來(lái)開(kāi)發(fā)了超細(xì)過(guò)濾方法哈痘,可除去固淀准、液和大部分菌類(lèi)污染物。但被超細(xì)過(guò)濾的 切削液只限于含油少的微乳液或合成液鼎派,其成分在低濃度時(shí)不會(huì)構(gòu)成膠束或其它凝 聚物烁讨。
有一種循環(huán)再生系統(tǒng)可把上述三類(lèi)污染物在一個(gè)整體系統(tǒng)內(nèi)清除。這種系統(tǒng)包括多種設(shè)備径候,分別用來(lái)除去不同的污物么养。例如用撇油輪除去表面飄浮油;用高速離心機(jī)或紙質(zhì)過(guò)濾器除去金屬粉末和泥砂速袁;用高壓巴氏殺菌器滅菌协固。這類(lèi)整體的冷卻 劑再生系統(tǒng)如圖所示。 整體的冷卻劑再生系統(tǒng)
在循環(huán)再生過(guò)程中要向系統(tǒng)內(nèi)補(bǔ)充10%~15%的新鮮冷卻液绳匀,以彌補(bǔ)蒸發(fā)芋忿、漏損和 加工件攜帶走的損失和添加劑的消耗。采用分批再生方式定期從切削液循環(huán)系統(tǒng)中 抽出一定體積的液體疾棵,進(jìn)行上述處理后再返回循環(huán)系統(tǒng)戈钢。
這種再生系統(tǒng)的特征是:配套完整,效率高是尔,可從切削液中除去1μm以上的 固體顆粒和大部分飄浮油殉了。主要優(yōu)點(diǎn)是采用高壓巴氏滅菌,省去了定期投放殺菌劑 的麻煩拟枚,減少了殺菌劑對(duì)人身和環(huán)境的危害薪铜。
勞動(dòng)衛(wèi)生與環(huán)境
影響人身健康和環(huán)境的主要原因是切削液所含的基礎(chǔ)油和各種添加劑。這些物 質(zhì)對(duì)健康的危害主要有以下幾方面恩溅。
致癌 切削液所含的高密度礦物油(相對(duì)密度大于0.9)屬高芳烴含量的礦 物油痕囱,易被乳化田轧。但其中的多環(huán)芳烴(PCAH)是致癌成分。亞硝酸鈉和三乙醇胺曾被 廣泛用于乳化液中鞍恢,是有效的防銹劑傻粘。由于亞硝基二乙醇胺被證實(shí)為致癌物質(zhì),70 年代有些國(guó)家已禁止使用溶隅。
油疹 由于皮膚接觸切削液中的油迹遏、菌類(lèi)和金屬屑而產(chǎn)生的油疹,是最常 見(jiàn)的皮膚病龄冀。
毛囊炎 由于皮膚汗毛囊管受到油及外來(lái)物剌激所致懒俊,主要發(fā)生在手臂。
二圆如、切削液使用中的問(wèn)題及其對(duì)策
切削波變質(zhì)發(fā)臭的問(wèn)題
切削液變質(zhì)發(fā)臭的主要原因是:切削液中含有大量細(xì)菌钮瘪,切削液中的細(xì)菌主要有耗氧菌和厭氧菌。耗氧菌生活在有礦物質(zhì)的環(huán)境中游颅,如水湿铃、切削液的濃縮液和機(jī)床漏出的油中,在有氧條件下诞昧,每 20~30min分裂為二碉办。而厭氧菌生存在沒(méi)有氧氣的環(huán)境中,每小時(shí)分裂為二步嘹,代謝釋放出SO2虐干,有臭雞蛋味,切削液變黑肘习。當(dāng)切削液中的細(xì)菌大于106時(shí)际乘,切削液就會(huì)變臭。
(1) 細(xì)菌主要通過(guò)以下渠道進(jìn)入到切削液中:
配制過(guò)程中有細(xì)菌侵入漂佩,如配制切削液的水中有細(xì)菌脖含。
空氣中的細(xì)菌進(jìn)入切削液。
工件工序間的轉(zhuǎn)運(yùn)造成切削液的感染仅仆。
操作者的不良習(xí)慣,如亂丟臟東西垢袱。
機(jī)床及車(chē)間的清潔度差墓拜。
(2)控制細(xì)菌生長(zhǎng)的方法
使用高質(zhì)量、穩(wěn)定性好的切削液请契。
用純水配制濃縮液咳榜,不但配制容易,而且可改善切削液的潤(rùn)滑性爽锥,且減少被切屑帶走的量涌韩,并能防止 細(xì)菌侵蝕畔柔。
使用時(shí),要控制切削液中濃縮液的比率不能過(guò)低模朋,否則易使細(xì)菌生長(zhǎng)布橄。
由于機(jī)床所用油中含有細(xì)菌,所以要盡可能減少機(jī)床漏出的油混入切削液谆府。
切削液的pH值在8.3~9.2時(shí)荠涂,細(xì)菌難以生存,所以應(yīng)及時(shí)加入新的切削液灯趁,提高pH值裙靶。
保持切削液的清潔,不要使切削液與污油稼炉、食物犹喜、煙草等污物接觸。
經(jīng)常使用殺菌劑草嫉。
保持車(chē)間和機(jī)床的清潔阎敬。
設(shè)備如果沒(méi)有過(guò)濾裝置,應(yīng)定期撇除浮油消院,清除污物甘沾。
切削液的腐蝕問(wèn)題
(1)產(chǎn)生腐蝕的原因
切削液中濃縮液所占的比例偏低。
切削液的pH值過(guò)高或過(guò)低穴店。例如PH>9.2時(shí)撕捍,對(duì)鋁有腐蝕作用。所以應(yīng)根據(jù)金屬材料選擇合適的pH值泣洞。
不相似的金屬材料接觸忧风。
用紙或木頭墊放工件。
零部件疊放球凰。
切削液中細(xì)菌的數(shù)量超標(biāo)狮腿。
工作環(huán)境的濕度太高。
(2)防治腐蝕的方法
用純水配制切削液呕诉,并且切削液的比例應(yīng)按所用切削液說(shuō)明書(shū)中的推薦值使用缘厢。
在需要的情況下,要使用防銹液甩挫。
控制細(xì)菌的數(shù)量贴硫,避免細(xì)菌的產(chǎn)生。
檢查濕度伊者,注意控制工作環(huán)境的濕度在合適的范圍內(nèi)英遭。
要避免切削液受到污染。
要避免不相似的材料接觸托津,如鋁和鋼蔑氛、鑄鐵(含鎂)和銅等潘娄。
產(chǎn)生泡沫的問(wèn)題
在使用切削液時(shí),有時(shí)切削液表面會(huì)產(chǎn)生大量泡沫汇割。
(1)產(chǎn)生泡沫的主要原因
切削液的液面太低持拐。
切削液的流速太快,氣泡沒(méi)有時(shí)間溢出臣搏,越積越多禽制,導(dǎo)致大量泡沫產(chǎn)生。
水槽設(shè)計(jì)中直角太多陨否,或切削液的噴嘴角度太直膜却。
(2)避免產(chǎn)生泡沫的方法
在集中冷卻系統(tǒng)中,管路分級(jí)串聯(lián)殃通,離冷卻箱近的管路壓力應(yīng)低一些攘默。
保證切削液的液面不要太低,及時(shí)檢查液面高度昔搂,及時(shí)添加切削液玲销。
控制切削液流速不要太快。
在設(shè)計(jì)水槽時(shí)摘符,應(yīng)注意水槽直角不要太多贤斜。
在使用切削液時(shí)應(yīng)注意切削液噴嘴角度不要太直。
操作者皮膚過(guò)敏的問(wèn)題
(1)產(chǎn)生操作者皮膚過(guò)敏的主要原因
pH值太高逛裤。
切削液的成分瘩绒。
不溶的金屬及機(jī)床使用的油料。
濃縮液使用配比過(guò)高带族。
切削液表面的保護(hù)性懸浮層锁荔,如氣味封閉層、防泡沫層蝙砌。殺菌劑及不干凈的切削液阳堕。
(2)在工作中,為了避免操作者皮膚過(guò)敏择克,應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)
操作者應(yīng)涂保護(hù)油恬总,穿工作服,帶手套肚邢,應(yīng)注意避免皮膚與切削液直接接觸辱雅。
切削液中濃縮液比例一定要按照切削液的推薦值使用。
使用殺菌劑要按說(shuō)明書(shū)中的劑量使用络峦。
還有舰打,氟橡膠经禽、脂橡膠受切削液影響變形較小蒋巡,在用作機(jī)床密封件時(shí)凫荡,可優(yōu)先考慮。為了防止變形肚苇,機(jī)床密封件所用橡膠含脂量一般應(yīng)大于35%功抠。另外,為了有效防止切削液引起機(jī)床油漆脫落蚣锌,可選擇環(huán)氧樹(shù)脂漆或聚腔酯漆耘昙。
總之,在正常生產(chǎn)中使用切削液计浮,如果能注意以上問(wèn)題谓墨,可以避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失,有效地提高生產(chǎn)效率辫继。
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