切削液的消耗、性能变化及统筹维护方案

简要描述:切削液使用寿命确定。项目期,依据切削液供应商的经验推荐确定。正常生产阶段,依据液体状态变化趋势、生产产量和生产停机时间确定。优化阶段,依据历史经验、日常检测分析和加工工件变化状态等,合理优化切削液的更换周期。
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一、 切削液的消耗

(1)加工中的切屑带出。在加工过程中,切屑的排出依赖于刮屑链、滤纸和滤布等,在这个过程中,切削液会被带出到切屑箱。这部分液体从切屑中沥出后一般是按废液处理。对于集中冷却的大系统,也有设计专用的回用装置,通过净化处理后返回到系统中应用。

(2)加工中的蒸发。加工过程中的切削液,由于加工热量、液体流动和加压泵等原因,温度升高,使切削液蒸发加快,特别是利用了烟雾收集器后,汽化的切削液会被当作加工烟雾排出。

(3)加工中的有效成分消耗。刀具与工件作用时,作用部位产生局部高温,切削液中的相关成分,如有些极压添加剂等被消耗,产生切削液浓度的下降。

(4)到使用寿命后的换液。切削液寿命到期前要进行切削液的更换,是集中消耗。原用液体全部作为废液处理,系统排空后完全配加新的切削液。

(5)切削液原液的消耗量。以一条年产量为20万台的发动机缸盖生产线的统计为例,每年更换一次冷却液的原液消耗为4?200kg,每年加注的混配液中的原液量为34?440kg。可以看出,主要的切削液原液消耗是日常加工过程消耗,而不是换液消耗。换液过程消耗量只占总消耗量的11%。

二、 切削液性能变化

(1)切削液使用寿命确定。项目期,依据切削液供应商的经验推荐确定。正常生产阶段,依据液体状态变化趋势、生产产量和生产停机时间确定。优化阶段,依据历史经验、日常检测分析和加工工件变化状态等,合理优化切削液的更换周期。

(2)切削液的性能变化可分为几个阶段。一般按切削液使用时间顺序,将切削液的性能变化分为四个阶段:新液阶段、正常维护阶段、清理后维护阶段和换液前维护阶段。清理时机,一般在使用寿命一半的时间;换液前维护阶段,有时需要适当增加切削液的浓度,如整体提高控制浓度1%或按上限控制等;在加工条件较差的情况下,如高温、高湿等环境中,在换液前维护阶段还要增加防锈剂、杀菌剂和pH调整剂等添加剂。

三、切削液统筹维护方案

1. 基本原理

当一个系统的切削液使用到一定的时间(如使用寿命的一半)后,将其做为补加液分加到其他系统,而本系统配制新液。这样既保证了各系统的添加混配液良好,也使各系统都在一定的时间之内换液。前提条件:一是冷却液抗菌性和稳定性良好,二是切削液的消耗主要是日常添加混配液,换液消耗原液量占总消耗量的比例小于20%,结果是液体随着使用过程消耗掉,而不产生集中排放的废液。

2. 技术研究的特点

在保证常规切削液性能和有效的过滤技术的基础之上,进行切削液应用过程的研究。在切削液的应用过程中,切削液主要是被加工过程消耗掉,而没有被集中排放掉。

3. 实施过程

(1)划分切削液系统统筹维护单元。统筹维护单元划分原则:切削液型号相同、切削液系统容积相近、加工工件材质相同、设备的位置相对集中。

(2)实施步骤。以每个统筹维护单元为维护单位。对于每一个切削液系统,使用到一定时间后,进行切削液的更换。原用液不排至污水站,而是进行净化处理,之后,作为混配液加注到同一维护单元的其它系统中,而本切削液系统配制新的切削液。

清洗系统用液,可以配制一个低浓度的切削液,如1%~2%切削液。清洗后也经过净化处理,与原用切削液都作为混配液补加到同一维护单元的其他它系统中。清洗过程使用低浓度切削液是为了增加清洗效果且增加防锈性、降低泡沫的产生。清洗过程不加入机床清洗剂。

冷却液和清洗后的液体的净化处理,一般可采用如下方法:①沉降法。在容器中放置一定时间,撇除上部漂浮杂质,去除底部颗粒杂质。②离心法:去除密度大的颗粒和密度小的油类。③过滤法。用滤纸或滤袋过滤其大颗粒的杂质。

4. 效果评价

① 切削液技术指标评价:浓度每天检测,指标变化平稳;pH每天检测,指标变化平稳;抗菌性每月检测,没有细菌和真菌的发生;防锈性每月检测,指标平稳,在控制范围之内;硬度每周检测,指标有增加趋势,原因是添加的自来水硬度较高,但不影响切削液性能。若使用RO水,硬度指标会更加平稳。

②切削液成本费用评价。按换液费用所占比例计算,切削液的费用节约约为10%。

③废液减排评价。按切削液的换液过程统计,每次换液清理时,会有较脏废液的排放,如液体表面含有浮油的液、液箱底部沉积物中的液以及进行切削液再生处理时排出的废油液,这部分废液约占被处理液的10%~20%,即换液过程排放的废液减少80%。

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