磨削加工切削液过滤净化处理

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　磨削加工是机械加工的最后工序，对成品的精度、性能和使用寿命有直接影响，而加工过程中冷却液对于防止工件烧伤、改善工件表面精度和粗糙度、提高工件及机床的防锈能力、延长刀具和机床的使用寿命有着非常重要的作用。因此合理使用和维护磨削液在加工过程中至关重要。

　　1. 切削液的作用

　　在加工过程中采用湿式加工，可以大大提高刀具切削能力和使用寿命，提高产品精度，降低废品率。湿式加工采用切削液的主要优点是

　　1） 润滑作用：切削液可以润滑刀具，提高刀具的切削能力；

　　2） 冷却作用：一定流量的切削液，可以将切削热带走，从而降低了刀具的温度；

　　3） 冲屑作用：切屑液可以将切屑冲刷掉，掉入排屑沟排走，同时沟槽内排屑也可以用切削液来实现水力排屑；

　　4） 提高工件表面粗糙度：切削液将加工面的铁屑冲走，铁屑不致划伤加工面，从而提高了粗糙度；

　　5） 减少锈蚀：选用合适的切削液，可以防止工件、机床导轨的锈蚀；

　　2. 切削液的合理使用

　　切削液按成份大致可以分为油基切削液和水基切削液两大类。油基切削液如轴承厂的超精加工使用的以煤油为主添加少量机械油的切削液。

　　油基切削液通过加工部位后一般只含有磨粒、切屑等固体杂质，实用中只需要分离掉固体杂质就能获得清洁的切削液，因此其处理相对比较简单。另一类是水基切削液，以乳化液为代表，在乳化液中细微的油滴高度分散地分布在水中，乳化液中还含有各种表面活性剂及防锈剂等添加剂。

　　乳化液通过加工部位后除含有磨粒、切屑等固体杂质外，还容易滋生微生物。微生物包括细菌、霉菌、真菌等，这些都是影响乳化液品质的主要因素，正常的乳化液含菌量不超过1000个/mg，当含菌量达到10000～100000个/mg时，乳化液就会变黑发臭，冷却润滑效果迅速下降，发出令人不愉快的气味，腐蚀设备，甚至菌体会将过滤器堵塞，这时必须更换全部乳化液并彻底清洗循环系统。

　　3. 细菌在切削液中滋生的机理

　　乳化液中的细菌可以分为亲氧菌和厌氧菌两类。其中厌氧菌是造成乳化液黑臭的罪魁祸首。乳化液中总是含有一定量的不溶氧，因此总有亲氧菌在这种环境下繁殖生长，同时消耗掉乳化液中的不溶氧，造成水体缺氧，这时厌氧菌就会趁机繁衍增生，厌氧菌以乳化液中的有机成分和盐类为营养，同时分解出氨、硫化氢等难闻刺鼻的气体，厌氧菌分解出的有机酸使乳化液的PH值下降并与铁反应，使乳化液呈现出灰黑色，这一过程在一定温度和一定杂质量的“死水”；环境中进行的相当快，乳化液处理系统的目的就是要设法延缓这一过程。

　　4. 切削液的使用和维护

　　4.1配置（稀释） 切削液的配置就是按一定比例加水稀释。水基切削液特别是乳化液在稀释时注意以下几点：

　　1)水质一般情况下不宜使用超过推荐硬度的水，因为高硬度的水中所含有的钙、镁离子会使阴离子表面活性剂失效，乳液分解，出现不溶于水的金属皂。即使乳化液是用非离子表面活性剂制成，大量的金属离子也可以使胶束聚集，从而影响乳化液的稳定。太软的水也不宜使用，用太软的水配置的乳化液在使用过程中易产生大量泡沫。

　　2)稀释切削液的稀释关系到乳化液的稳定。切削液使用前，要先确定稀释的比例和所需乳化液的体积，然后算出所使用切削液原液量和水量。在稀释时，要选取洁净的容器，将所需的全部水倒入容器内，然后在低速搅拌下加入原液，配置时，原液的加入速度以不出现未乳化原液为准。注意原液和水的加入程序不能颠倒。

　　4.2维护

　　延长乳化液的使用寿命除了选择合适的冷却液的质量和合理使用外，切削液的维护也是非常重要的因素。切削液的维护工作主要包括以下几项：

　　⑴ 确保液体循环线路的畅通及时排除循环线路的金属屑、金属粉末、霉菌粘液、切削液本身的分解物、砂轮灰等，以免造成堵塞。

　　⑵ 抑菌 切削液（特别是乳化液）抑菌生长至关重要，在切削液的使用过程中，要定期检查细菌含量，及时采取相应措施。

　　⑶ 净化 要及时除掉切削液中的金属粉末等切屑及飘浮油，消除细菌滋生环境。

　　⑷ 定时检查切削液PH值，有较大变化，及时采取相应措施。

　　⑸ 及时补加切削液，由于切削液在循环使用过程中因飞溅、雾化、蒸发以及加工材料和切屑的携带，会不断消耗，因此要及时补加新液，以满足系统的循环液总量不变。

　　5. 切削液的净化

　　切削液的过滤净化即将切削液中一定比例、相对较大的固体颗粒，从切削液中去除的过程。经过过滤净化后的切削液能够再用于机械加工中达到循环使用的目的。对切削液过滤净化的优点主要表现在以下几个方面：

　　1） 延长切削液的更换周期.

　　2） 提高刀具及砂轮的使用寿命：近几年的研究表明，如将切削液中的杂质（如碎屑、砂轮粉末等）从40um降低到10um以下，刀具（或砂轮）寿命可延长1-3倍。

　　3） 提高工件表面粗糙度，降低废品率。

　　4） 延长管路及泵组使用寿命，切削液中的固体颗粒等切屑会加速管路及泵等部件的磨损。

　　6. 切削液的过滤净化型式

　　对切削液的过滤净化大致可以分为过滤和分离两大类，但在实际生产中常将他们结合使用。

　　6.1 分离装置：

　　1） 沉淀箱：在沉淀箱内设有隔除悬浮污物和浮油的分离挡板和隔板，切屑和固体污物则沉淀于箱底。经沉淀和隔离浮悬物和浮油的净化液，流过隔板上方流入沉淀箱的净液存储部分。这种装置适应切屑大和比重大的切屑分离。沉淀箱对切屑细末、细粒子和高粘度的切削油的分离效果不好。

　　2）磁性分离器：磁性分离器早已应用于磨削加工过程净化磨削液，它利用磁性吸附原理，依靠连续转动的磁鼓清除铁屑和其他导磁金属末。分离过程：当脏的磨削液流过缓慢旋转的磁鼓吸附区域时，在磁场作用下磁性的固体粒子被磁化，吸附到磁鼓表面，并被带出磨削液流动区，经橡胶压辊挤压脱水，然后依靠贴着磁鼓的刮板把磁鼓上的磨屑刮下。这种磁性分离器在分离出磁性的固体颗粒的同时，也清除部分其他非磁性杂质。

　　3）离心分离器：离心式分离器是依据冷却润滑液和切屑的比重差，通过分离器的高速回转产生离心力来分离切屑的。同样依据不同液体的比重差来分离油和水。其净化过程是带细末粒子的冷却润滑液由污液管进入转子内部，并随转子一起高速旋转，靠旋转而产生的离心力，促使细末粒子抛向壁周，净液由顶部溢出。当分离器转子内部切屑积聚过多时，要停止过滤，清理转子。分离器的性能是由其回转数、回转半径所决定。手动卸料和半自动卸料离心分离器可用于乳化液、合成液及低粘度切削油的净化。离心式分离器分离精度高。

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　　1.同时进行液、液、固三相分离，如能同时去除冷却液、清洗液中的浮油和颗粒；

　　2.处理能力强，能除去99％大于1微米的颗粒，冷却液、清洗液浮油含量控制在0.5％以下离心分离＝干净的冷却液、清洗液冷却液、清洗液一直处于干净状态普通过滤器去不了的细小颗粒（20u以下），离心机很容易将它们去掉（1u以上，99％去掉）浮油控制在0.5％以下，分出来的油是纯净的油，纯度可达99％延长工作液体使用寿命清洗液--6倍冷却液--长达10年更少的停机时间--更换工作液次数减少，更多的工作时间延长刀具的使用寿命--切削液浮油含量从5％降低到0.5％的话刀具的寿命可延长20％更加符合环保要求--使用寿命延长，废液排放就减少，处理费用省了，更加环保了工作液中的浮油没了，车间油雾少了，细菌没了，工人更健康了；

　　4)切削液的集中过滤

　　切削液的循环方式有单机过滤和集中过滤两种型式。单机循环过滤就是每台机床的过滤系统各自独立。单机循环过滤系统一般是轴承加工机床出厂时设备自带的，一般比较简单，只能满足低精度轴承生产要求，不能满足高精度、低噪音轴承的需要。这种独立的过滤循环方式，一般适合与机床数量不多或使用不同切削液的工况。对于采用湿式加工的大型机械加工厂，推荐采用集中过滤方式。

　　集中过滤系统是现代湿式加工过滤的趋势，与单机循环系统相比，集中过滤的优越性表现在以下几个方面：

　　1)占地面积小：大型集中过滤系统比单机过滤相对占地面积小得多。

　　2)便于管理：添加切削液时点数少，可以减少切削液管理人员，废切削液可以集中处理，环境污染小；排出的铁屑集中，便于运输处理；切削液的使用情况可以集中检测。

　　3)过滤精度容易控制；

　　4)容易实现自动控制。

　　冷却液集中过滤系统对生产车间的磨削液进行集中供液、集中处理，可以对冷却液进行集中过滤、除油、增氧、杀菌，实现对其浓度、pH 值和菌落数的控制，从而保证冷却液不发生变质，延长冷却液的使用寿命。冷却液的集中过滤，循环使用，在降低生产成本，降低工人劳动强度，改善车间工作环境，减少环境污染的同时，还可以实现对废冷却液的集中处理，从而进一步减少对环境的污染。重要的是，冷却液集中过滤系统使冷却液质量长期稳定，保证了轴承套圈磨削加工的需要。

　　磨削液集中供应与过滤系统具有很大的推广价值，一次性投入并不算大，但是资源节约效果明显，社会效应好，对厂房改造要求不高。