切削液淨化處理方法及其裝置

 近幾年的研究表明，如將切削液中的雜質(如碎屑、砂輪粉末等)從(cong) 40µm降低到10µm以下，或砂輪壽命可延長1～3倍。目前的研究認為(wei) ，無論是精密加工，還是鑽、擴、鉸、鏜孔等普通加工，為(wei) 了提高壽命及其可靠性，改善零件加工質量，均應使用淨化的切削液。此外，清潔的切削液還可防止微生物的生長。常用的切削液淨化方法有過濾法和分離法。實際生產(chan) 中常將它們(men) 綜合使用。

一、切削液淨化處理裝置

1. 切削液多級過濾淨化裝置

圖1所示是一種切削液的多級過濾淨化裝置，它製造簡單、結構緊湊、過濾效果好，能保證切削液有較高的清潔度。

1、8.控製閥 2、5.渦旋分離器 3.溢流閥 4.高壓密封箱 6.液壓泵 7.儲(chu) 液箱 9.管路 10.磁性分離器 11.過濾箱 12.接收器
圖1 切削液多級過濾淨化裝置

工作時，液壓泵6將切削液從(cong) 儲(chu) 液箱7內(nei) 抽出並壓入*級渦旋分離器5內(nei) ，使切削液中10～25µm的雜質被分離出來，然後充滿整個(ge) 密封箱4內(nei) 並產(chan) 生高壓。當壓力達到一定值時，切削液被壓入到第二級渦旋分離器) 內(nei) ，進行精濾淨化處理，並將5～10µm的細小微粒分離出來。經過上述淨化處理後的切削液可輸向機床工作區使用。而使用過的含雜質較多的切削液，以及從(cong) 渦旋分離器2和5中產(chan) 生的沉澱物則通過接收器12的錐體(ti) 流入到過濾箱11內(nei) 。經過磁性分離器10，將其中含有切屑的雜質進行初步處理，然後再流回到儲(chu) 液箱7。使用中，如需暫時切斷切削液的供給，隻要關(guan) 閉控製閥，切削液就會(hui) 通過溢流閥3而流回儲(chu) 液箱7內(nei) 。

2. 重力式紙帶過濾裝置

圖2所示為(wei) 重力式紙帶過濾裝置，它以水基來淨化切削液。來自機床的汙液回送至過濾裝置中帶漏網的托盤! 內(nei) 並流到過濾紙上，而過濾紙座落在鋼絲(si) 網上，後者由鏈輪鏈條根據發令器(浮子開關(guan) )3的信號而移動。屑渣和浮油沉積在紙帶上，而淨化的切削液在重力作用下將滲透過濾紙，進入到下麵的淨液箱7中。當過濾紙的毛細孔被屑渣或油汙漂浮物堵塞時，過濾能力下降，過濾紙上的液麵將會(hui) 升高，抬起浮子3接通發令器信號，啟動鏈輪電機，帶動過濾紙移動一段距離(200～400mm)，於(yu) 是新的過濾紙就參加工作，紙帶上液麵很快下降，浮子複位，過濾紙帶的移動停止，與(yu) 此同時粘附有屑渣的過濾紙則掉入到汙紙箱5內(nei) 。這種淨化裝置已有專(zhuan) 業(ye) 廠生產(chan) ，過濾精度主要取決(jue) 於(yu) 所使用的濾紙密度，其流量有25、50、75、100、150、200L/min等多種規格。

1.過濾紙 2.濾液箱 3.浮子開關(guan) 4.漏網托盤 5.汙紙箱 6.傳(chuan) 動鏈條 7.淨液箱
圖2 重力式紙帶過濾裝置

3. 負壓式紙帶過濾裝置

圖3所示為(wei) 負壓式紙帶過濾裝置。來自機床的汙液經入口8注入過濾箱7內(nei) ，在重力作用下經過濾紙漏入柵板底下的負壓室6內(nei) ，而懸浮的汙物則截留在紙帶上。啟動液壓泵1，將淨化切削液的大部分抽送至工作區，小部分輸入儲(chu) 液箱。當淨液抽出後，負壓室6內(nei) 的液麵下降，並產(chan) 生真空，從(cong) 而可提高過濾能力與(yu) 效率。待紙帶上的屑渣聚積到一定厚度時，形成渣餅，此時過濾速度下降，即使在負壓下過濾下來的液體(ti) 仍漸漸少於(yu) 抽出的液體(ti) ，使室6內(nei) 的液麵不斷下降，負壓增大，待負壓大至一定數值時壓力傳(chuan) 送器便發出信號，打開儲(chu) 液箱3下麵的閥，由儲(chu) 液箱放液進入負壓室6。當注滿負壓室時，裝有刮板的傳(chuan) 動裝置! 開始啟動，帶動過濾紙9移動一段距離(200～400mm)，使新的過濾紙開始過濾，於(yu) 是過濾速度加快，儲(chu) 液箱下麵的閥關(guan) 閉，進入正常過濾狀態，繼續下一個(ge) 負壓過濾工作循環。使用表明，這種裝置毋需用專(zhuan) 門的真空泵就能自然形成負壓，是一種較好的切削液過濾淨化裝置。

1.液壓泵 2.啟動閥 3.儲(chu) 液箱 4.傳(chuan) 動裝置 5.汙紙箱 6.真空(負壓)室 7.過濾箱 8.汙液入口 9.過濾紙
圖3 負壓式紙帶過濾裝置

4. 轉子-定子式切削液淨化處理裝置

圖4所示為(wei) 國外研製出的一種利用轉子-定子係統淨化切削液的裝置(俄羅斯發明號No1503895)，其原理是根據流動的切削液在通過變截麵孔時具有較大壓力降和速度梯度的原理，故能獲得高度彌散細小的切削液，切削液中微粒可破碎成0.8～1.2µm。據稱，這是目前淨化切削液zui有效的一種裝置。

1.本體(ti) 2.渦流工作室 3.通道口 4.定子 5.轉子 6.小孔 7.進口管 8.出口管
圖4 轉子-定子式切削液淨化處理裝置

該裝置主要由本體(ti) 1、定子4和轉子5等組成。工作時，從(cong) 儲(chu) 液箱裏經過液壓泵抽上來的切削液被輸送到裝置中或依靠重力經裝置進口管7進入不斷回轉的轉子5的內(nei) 腔裏，形成了較大的柱滴，在液流壓力和轉子盤所產(chan) 生的離心力作用下，它們(men) 將迅速沿徑向帶走並經旋渦分離出粒徑30～40µm的微粒雜質，然後液流穿過轉子上的小孔6 急速流向定子的通道口3內(nei) ，同時部分液流則進入到轉子和定子組成的徑向間隙d內(nei) ，而將5～20µm細小微粒分離出來。由於(yu) 轉子轉速很高(達3000r/min)，所以從(cong) 定子通道口3中噴出的液流將形成一股強烈的螺旋形渦流，並集中在本體(ti) 和定子所組成的渦流工作室2內(nei) 。此外，因高速回轉的轉子還能周期性地堵塞住定子出液孔的通道口3，從(cong) 而達到脈動供給切削液的要求，起激振破碎作用，促使切削液中微粒進一步，故zui終從(cong) 工作室出口管8中流出的切削液將是彌散度細小的切削液。

二、切削液供給淨化係統

生產(chan) 中切削液一般采用單機分散供給淨化方式，而近幾年在一些工業(ye) 發達國家裏已使用集中供給與(yu) 淨化係統，即把多台溫式加工的、相同切削形式和材料的、每台機床上各自獨立的切削液供給和淨化裝置，合並為(wei) 一個(ge) 供給係統，如圖5所示。

L—切削液集中供給淨化裝置 L1—含雜質切削液流 L2—淨化後切削液流 C—內(nei) 循環 M1、M2……Mn—機床