切削液系统的绿色特性分析

1.切削液系统的构成及绿色特性分析

1．1传统切削液供给系统的构成及缺陷

切削液系统是切削加工系统的重要组成部分。切削液系统主要包括切削液供给系统和切削液。传统的压力供液式喷雾冷却系统通常由以下部分构成:①切削液泵(冷却泵):按要求的压力和流量向切削区供给切削液；②切削液箱:储存待用切削液及沉淀用过的切削液；③输送装置(管道、喷嘴等):将切削液送达加工区；④净化(过滤)装置:从切削液中去除切削过程中产生的切屑及其它机械杂质,使加工区使用的切削液保持清洁；⑤防护装置(防护罩、挡板等):防止切削液四处飞溅并浸入机床部件内。

对照绿色制造理论的相关要求,传统的切削液供给系统存在以下缺陷:

(1)使用成本高

据德国公司的统计资料,切削加工中使用切削液的费用约占制造总成本的7%～17%,其中切削液供给系统的使用成本(包括系统的清洗、维护费用及附属环保设备费用)占有较大比例。

(2)切削液用量不易控制

传统的切削液供液方法(如浇注法、压力喷射法、喷雾法等)是通过用较大压力和流量的切削液覆盖切削区来起到润滑、冷却、冲洗等作用。当加工条件发生变化时(如更换工件、刀具等),不易对切削液用量进行调整与控制。

(3)资源消耗大

传统切削液供给系统使用的冷却泵、液压阀、喷嘴等零部件精度不高,难以实现对切削液供给方式和供给量的精确控制,达不到微量、均匀、连续、精确供给润滑液的要求,从而需要消耗大量资源。

(4)环境污染严重

传统的切削液供给系统主要采用切削液内循环方式,其净化装置在切削加工过程中净化效率较低,废液和切屑造成的环境污染程度较严重,相应的治理费用较高。

(5)管路清洗难度大

传统切削液供给系统中的管线材料主要为不锈钢、铜、橡胶等,地沟则由水泥抹成,不适合进行化学清洗。切削液流经管线时间较长后会形成具有一定机械强度的黑色垢层,给清洗工作造成困难。

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