www.zhongruikj.com   磨削液磨削加工特性的研究 磨削液具有冷却、润滑、清洗、防锈等功能。本文研究了三种磨削液对磨削力、金属磨除率、 表面粗糙度和烧伤程度的影响。结果表明，没有一种磨削液能够使各种指标均达到最佳值。 因此，必须根据具体的磨削工艺要求选用相应的磨削液及供液方法。 (共 3 页) 磨削中的摩擦冷却与润滑调整喷嘴的几何结构，可能是优化磨削液系统的更进一步的方法。与喷嘴外部供液不同，一 些研究采用方法是通过砂轮内部进行供液。有利用砂轮轴上的径向孔供液和利用砂轮盘的侧 孔供液。另一种径向供液内冷却是从外部经由靴状喷嘴使砂轮多孔层充满冷却液。 (共 4 页) 切削液的使用维护及过滤净化 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，社会效应显著。 磨削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 磨削加工过程中至关重要。 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，使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。 切削液的使用和维护 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。 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。 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： ·延长切削液的更换周期。 ·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 40?m 降低到 10?m 以下，刀具（或砂轮）寿命可延长 1~3 倍。 ·提高工件表面粗糙度，降低废品率。 ·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。 切削液的集中过滤 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。 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加工机床出厂时设备自带的，一般比较简陋，过滤精度 比较低，只能满足低精度生产要求，不能满足高精度的需要。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： ·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。 ·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。 ·过滤精度容易控制。 ·容易实现自动控制。 烟台杞杨机械有限公司生产的典型集中过滤系统由自动配液系统、供液管道、刮板粗过滤、 纸带负压过滤机精过滤、增氧灭菌、浮油清理、供液泵组及电气自动控制系统组成。切削液 由管道通过车间内供液管道输送到机床或自动线，并将切屑冲到回液系统，在压力喷嘴的作 用下，切屑和乳化液经过架空管道或地下管道系统回流到过滤系统。在过滤系统中的乳化液 先经过刮板沉淀槽粗过滤，较大的切屑由刮板输送机送到集屑箱内，然后乳化液再由负压过 滤机精过滤，两次过滤后的净液由泵组重新送回到车间。该系统供液泵组采用变频恒压供液 技术，保证整个过滤系统供应压力和流量的稳定，当车间内使用切削液的设备数量变化时， 管道中的压力也产生变化，压力传感器就会发出信号，泵组将自动调节流量，使车间管道系 统内的压力恒定。配液系统由配液槽与配液泵及相应的管道和调节阀组成，可根据设定的数 值自动配液。增氧装置对液槽定期增氧，抑制厌氧菌的增长，有效延长切削液的使用寿命。 除油装置自动清除液面浮油，避免浮油对切削液的腐蚀。系统设有液位检测系统，对液位自 动检测，并输出信号。设有自动补水功能，对系统自动补水。电气控制有手动／自动／半自 动／假日循环四种模式，以满足不同工况下的使用。在厂休及节假日期间，为防止切削液长 期静置腐败，系统增设再循环泵，在系统停止运行后，系统自动启动再循环泵，使切削液保 持流动，可以有效抑制细菌滋长，大大延长切削液的使用寿命，达到节约成本的目的。 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。 冷却液集中过滤系统使冷却液质量长期稳定，保证了磨削加工的需要。 磨削加工切削液的选用一般磨削加工的工件表面粗糙度可达 Ra(0.4~0.05)?m， 超精磨削加工的表面粗糙度可达 Ra(0. 025~0.008) ?m。 车、铣、钻、磨等工序，一般工艺上都要求使用切削液，其中磨削加工切削液的使用量 最大，大约占 83%左右，并且磨削加工对切削液的性能要求也较复杂。因此，如何选用磨削 加工的切削液显得非常重要。 选用磨削加工切削液时，不但要考虑其他切削加工的条件，而且还得考虑磨削加工本身 的特点：磨削加工实际上是多刀切削;磨削加工的进给量较小，切削力不大;磨削速度较高(3 0～80m/s)，因此磨削区域温度较高，可高达 800～1000℃，容易引起工件表面局部烧伤;磨 削加工热应力会使工件变形， 直至使工件表面产生裂纹;磨削加工会产生大量的细碎切屑和砂 轮砂末，会影响工件表面粗糙度等。因而，要求磨削加工的切削液具有较好的冷却性和润滑 性，同时也应具有一定的清洗性和防锈性。 1)一般磨削加工可选用合成切削液质量分数为 3%~5%的乳化液。 2)精磨削加工可选用精制合成型切削液(H-1 精磨液)或质量分数为 5%~10%的乳化液。 3)超精磨削加工可选用质量分数为 98%的煤油和 2%的石油磺酸钡混合液或含氯极压切削 油，均可取得良好的磨削效果。但是使用前必须将切削液精细地过滤。 最近据有关资料报导， 用特殊配方的离子型切削液切削加工的工件表面粗糙度 Ra 可达 0. 625～0.08?m。 4)磨削加工难加工材料时，切削液的正确选用是解决磨削难加工材料的重要途径。其切 削液必须具备： 冷却性好，这不仅可以带走磨削区域的大量热量，降低磨削区域温度，防止工件烧伤和 产生裂纹，并且可以减少磨削区域的化学作用，改善切屑对砂轮的粘结现象。 润滑性好，切削液能在工件与砂轮界面形成一层润滑膜，减少工件与砂轮接触面间的直 接摩擦。 清洗性好，这可将磨削加工时产生的大量磨屑和砂轮粉末及时冲洗掉，以减少砂轮的堵 塞。 切削液同时要满足上述三方面的要求是难以办到的。但是，实践证明，特制的合成型切 削液、极压乳化液、极压切削油等三处切削液，磨削难加工材料时，是可以取得良好效果的。 5)磨齿、 磨螺纹等切削均匀精磨加工， 有时往往是成形磨削.加工时工件与砂轮表面接触 面大，造成大量热量，散热性差。这时，宜选用一般低粘度矿物油(运动粘度低于 7mm2/s)， 或极压切削油作为切削液。为防止油雾散发出来的难闻气味，改善环境污染，保护操作工人 的健康，因此磨齿、磨螺纹时，在矿物油里加入抗氧化安定性添加剂和少许香精。

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