枪钻 加工 中的 切削 液 特性 及改善过滤精度
枪钻 加工 中的 切削 液 特性 及改善
过滤精度
枪钻加工中的切削液特性及改善过滤精度2010-08-2017:351特点:
为了使枪钻加工达到良好的加工效果,以往多选切削油,而且是专门配置的.但是,油基切削液存在着冷却性差,清洗性差和产生油雾防火性差;一般半年需彻底更换,废液处理不易达到环保排放的要求;使用过程中有刺激气味和损伤工人皮肤等缺陷.随着环保要求的提高,切削液技术的不断改进,一种水基半合成液(微乳化液)克服了乳化液易腐败,清洗性能差及合成切削液侵蚀机床漆面,润滑性能差等缺陷,兼有油性和水性双重性能,具有极压,润滑,冷却,防锈和清洗能力,是新一代理想的机加工润滑冷却介质.水基半合成切削液的脱颖而出,有取代油基切削液之势,具有如下特点:
1.1压力与流量
切削液的高压及由此产生的高流速的作用是从切削区排除切屑,油膜抵消切削力及增加钻杆刚性等.为保证被加工孔的精度一致,必须保证压力恒定.根据资料介绍,需要的压力和流量因刀具的直径,孔的精度和工件材料而异.一般认为切削液的流速应为切削速度的5~8倍,约10~15m/s,应该注意的是:流量应随孔深的增加而增大,以保证切削液有更大的流速达到通畅排屑的目的.同时要分别考虑枪钻用高压切削液与一般外用冷却,冲屑所用压力,流量不同.冷却和冲屑是低压大流量,即0.1~0.2MPa.
1.2过滤精度
枪钻切削液的过滤精度与钻头的耐用度,内孔的表面粗糙度,尺寸精度,减少油泵和阀的磨损有很大关系,所以要求过滤精度较高.据资料介绍:当切削液过滤精度为20um时,刀具刃磨一次可以钻14个孔,若在其它工况不变的情况下,过滤精度达到10um时,刃磨1次可钻54个孔.还有资料介绍,表面粗糙度值每减少1时,油中杂质尺寸就应减少10um.换句话说,过滤精度的严格性应为表面粗糙度值的10倍.
一般切削液要经过粗滤,半精滤,精滤等程序.精过滤一般采用纸质或布质过滤,一般过滤精度控制在40um以内,就能够满足一般性枪钻加工.若枪钻H7精度的孔时,过滤精度应达到5~10um,方可避免破坏高速极压油膜.但是其过滤装置和使用的成本会急剧上升,实际中要综合考虑一个合适的范围.
1.3温度控制
由于枪钻加工时切削速度和切削液的压力均很高,同时钻头兼有切削和挤光
切削中产生大量的热量被切削液带走,使切削液温度逐渐上升.为了保二重作用,
持钻孔精度,防止切削液内部各种添加剂的早期失效,维持枪钻与工件温度的一致性是必要的.一般推荐温度在45?以下.常用的冷却方式有两种:其一,采用大水箱(油箱)的散热来达到自然冷却,水箱的容积大于泵工作流量l0倍以上.其二,强制冷却.最廉价的冷却办法是在水箱中通以循环冷却水,可靠的办法是使切削液通过空调器降温,控制在最佳范围,保持枪钻与工件温度一致,有利于控制加工精度的一致性.
1.4切削液供给系统原理
液压油使用的泵和阀类控制元件等不适合水基切削液,在设计水基切削液系统装置时应予充分考虑.
1.5切削液的维护
根据有关经验,使用切削液应注意以下几点:
(1)切削液的稀释应选用水质较好的自来水,配置前应将水箱管路清洗干净,有条件的话,可对切削液系统装置进行一次消毒.
(2)准确掌握切削液浓度,尽量使用浓度计(折光仪)来控制,按
规定
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比例配制,不要凭个人经验.
(3)不同牌号,不同厂家生产的半合成切削液不能混用.
(4)加工结束后,用切削液软管冲洗掉机床表面的切屑和粒渣.打开机床保护门,使机床加工区的潮湿空气散去.这样做的原因是:在加工过程中,只要切削液
不断喷射,涂敷在裸露的金属表面,切削液中的防锈添加剂就可防止机床加工区内的金属表面锈蚀.但当机床停机若干小时后,可能会产生锈蚀.因为在加工时,切削液中的水在蒸发,使机床加工区形成了几乎100%的相对湿度.机床一旦关机,温度便开始下降,空气中的水分便冷凝在金属零件表面.由于冷凝水会逐步稀释防锈添加剂,从而使存留于切削液的抗腐蚀性逐步丧失.所以采取上述措施,非常重要.
(5)定期检测切削液使用浓度和pH值,pH值在8.5~9.5之间.
(6)使用一年或更长时间切削液发生变质时,更换切削液需彻底清洗机床冷
减少切削液中细菌生长机会. 却系统,
2应用实例
我厂在枪钻加工中采用水基切削液已成功应用于自动线中加工缸体油道孔,其冷却液由冷却液中央处理系统供给,枪钻工位将来自系统的冷却液加压后用于枪钻加工.最近设计制造1台连杆螺栓孔枪钻枪铰机床,连杆材料45Mn,硬度22~32HRC,属短浅孔精密加工.切削液采用独立的负压式纸带过滤装置,调试时枪钻无法加工,进口枪钻仅能加工3件,就出现严重磨损或崩刃等问题.在排除机床其它原因后,
分析
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切削液冷却系统也存在一些问题:
(1)切削液为普通合成切削液,润滑性差,不适合枪钻加工.
(2)负压式纸带过滤系统的过滤精度不稳定,杂质,纸质纤维进入系统,堵塞枪钻出水孔.
(3)冷却液供给压力偏低,不稳定,不能满足枪钻加工对冷却液系统高压恒定的要求.
针对上述问题,我们采取了以下措施.
(1)更换用水基切削液我们选用嘉实多公司EP690和奎克公司的水基切削液,其润滑极压性能均优于合成切削液.其主要特点是:?极压性能好,可用于高难度的加工;?使用寿命长,抗杂油污染能力较强;?泡沫较少,对不同水质有较强的适应性;?防锈能力强;?不含苯酚和亚硝酸盐,对人体无伤害.
(2)改进冷却液过滤装置,提高过滤精度.负压式纸带过滤机的过滤精度取决于过滤用的无纺布质量,最好的过滤精度可达5um.但是,切屑直接冲击负压式纸带过滤机的纸带,使无纺布破损;负压腔中负压为零时,净水箱向负压腔补水,导致无纺布上浮脱离隔栅板;走纸时,无纺布产生歪斜,不能完全覆盖隔栅板等几种情况,导致脏水箱的脏水进入负压腔.进入负压腔的脏水在系统中长时间地存在,降低过滤精度,影响枪钻加工效果.
在高压泵组前,增加双联筒式过滤装置,两个过滤芯分别工作.当一个滤芯被堵塞卸下清洗时,可切换到另一个滤芯工作,不影响机床正常工作.过滤装置自带压力检测装置,当滤芯堵塞进出口压力变大时,发出报警,提醒及时切换.此时,电气程序看成预停,要求完成本次加工循环后必须处理,否则机床不能进行下一个加工循环.
选用双联筒式过滤装置时,应根据枪钻加工有关参数合理选择压力,流量和滤芯材质.滤芯有纸质,玻璃纤维和金属网等,建议选用可反复清洗的金属网滤芯,降低使用成本.
(3)合理选用高压泵和控制元件,保证压力系统恒定由于使用水基切削液,齿轮泵和换向阀因内泄,发涩,使用效果差,不能保证冷却系统压力稳定.曾经采用油用换向阀当卸荷阀,但经常出现关闭不严密,冷却系统的压力建立不起来,枪钻无法加工.本系统高压泵采用多级离心泵两个串联在一起使用;换向阀和卸荷阀采用气动先导换向阀,确保换向和卸荷动作灵活.保证了压力系统的稳定,满足了枪钻加工的要求.
经过上述改进的机床冷却系统,在调试时用国产枪钻刃磨一次可加工连杆100件以上,进口涂层刀具可达200件,效果十分明显.该机床现已在用户厂完成安装调试,投入正常生产.
浙公网安备 33021202002483