濕式機(jī)械加工當(dāng)今的機(jī)械加工領(lǐng)域，切削速度和加工效率越來(lái)越高，濕式機(jī)械加工的應(yīng)用日益廣闊。為提高加工精度，延長(zhǎng)切削液的使用壽命，降低成本，用戶對(duì)切削液循環(huán)處理系統(tǒng)的要求越來(lái)越苛刻。
濕式機(jī)械加工集中過(guò)濾系統(tǒng)就是在金屬切削加工過(guò)程中，用具有一定壓力和足夠流量的切削液連續(xù)不斷地沖刷刀具和工件加工部位，并及時(shí)將切屑沖走，含有切屑的切削液經(jīng)凈化 (過(guò)濾)處理后 ．切屑和其他污物被分離出來(lái) ，凈化了的切削液再泵到機(jī)床循環(huán)使用。
集中過(guò)濾系統(tǒng)需要解決以下幾方面的問(wèn)題：
1、集中循環(huán)系統(tǒng)宜分類設(shè)立
不同類型的冷卻切削液如乳化液、切削油、清洗油當(dāng)然要分開；不同過(guò)濾精度要求的也應(yīng)分開；對(duì)不同的加工材料應(yīng)分開。基本是同一種類機(jī)床才組成一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)，一般含有十幾臺(tái)到幾十臺(tái)機(jī)床，流量每小時(shí)從幾十到幾百噸，處理站一般設(shè)在廠房的外面，形成獨(dú)立的站房。
2、合理的機(jī)床布置
如果機(jī)床布置不合理，管道太長(zhǎng)，會(huì)帶來(lái)施工上的麻煩和資金浪費(fèi)。除了長(zhǎng)管道外，多拐彎的管道尤其是直角急彎也是非常不利的，容易使固體雜質(zhì)局部沉淀堵塞。這些都應(yīng)該在機(jī)床布置時(shí)預(yù)先加以考慮。
3、污液回流方式目前有管道和地溝兩類
地溝的優(yōu)點(diǎn)是容易清理，截面積大，缺點(diǎn)有占用較多的車間面積、清洗地面的污水容易混入冷卻切削液,地面衛(wèi)生狀況差。近年來(lái)使用埋地管道的系統(tǒng)逐漸多了起來(lái)，克服了地溝的缺點(diǎn)，但應(yīng)設(shè)置必要的清掃口。由于機(jī)床不一定同時(shí)開動(dòng)，有時(shí)流量會(huì)較小，流速達(dá)不到自凈流速，易產(chǎn)生雜質(zhì)沉淀的現(xiàn)象，所以應(yīng)該分段設(shè)置沖洗噴嘴，利用水力沖刷消除沉淀物。
4 、循環(huán)系統(tǒng)最好在廠房設(shè)計(jì)時(shí)一并考慮，尤其是污液回流管的主管道必須在廠房施工時(shí)同步安裝，避免今后再打開墻體和地面，既造成浪費(fèi)又影響廠房建筑的牢度。
5、把自動(dòng)線上沖下來(lái)的切屑及冷卻液全部干凈地送到過(guò)濾機(jī)中。
6、把如此大流量的冷卻液中的切屑和雜物分離出來(lái)，過(guò)濾后的冷卻液達(dá)到精度要求。并連續(xù)不斷地供車間機(jī)床加工使用。
集中過(guò)濾系統(tǒng)應(yīng)具備的功能：
1、去除固體雜質(zhì)。利用沉淀、磁分離、過(guò)濾、渦旋分離等各種方式除去磨粒和切屑，往往是幾種方法聯(lián)合使用才能達(dá)到好的效果。目前機(jī)床加工或清洗對(duì)過(guò)濾精度都要求很高，比如一般磨削要求10—20μm，超精加工要求5—10μm，精清洗要求1—3μm。總之集中循環(huán)系統(tǒng)要求過(guò)濾精度高、流量大、壓力損失小。
2、能去除浮油，機(jī)械式的自動(dòng)除浮油比人工定期撇油效率高、效果好。
3、檢測(cè)PH值、調(diào)整PH值。通過(guò)投加新液或PH值調(diào)節(jié)劑保持合適的濃度或PH值。
4、殺菌作用，根據(jù)含菌量適時(shí)投加殺菌劑。微生物包括細(xì)菌、霉菌、真菌等。是影響乳化液品質(zhì)的主要因素，正常的乳化液含菌不超過(guò)1000個(gè)/mg, ，當(dāng)含菌達(dá)到10000—100000個(gè)／mg, 時(shí)乳化液就會(huì)變黑發(fā)臭，冷卻潤(rùn)滑效果迅速下降，發(fā)出令人不愉快的氣味。
5、節(jié)假日停工時(shí)間內(nèi)應(yīng)能自動(dòng)循環(huán)，保持系統(tǒng)內(nèi)的含氧量。
6、系統(tǒng)的自動(dòng)化程度要高，最好是自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)運(yùn)行，一般希望采用微機(jī)或PLC控制。
典型集中過(guò)濾系統(tǒng)的構(gòu)成
1、預(yù)刮渣機(jī)
通過(guò)回液系統(tǒng)，切屑及切削液被送入預(yù)刮渣機(jī) ，大顆粒切屑沉淀在預(yù)刮渣機(jī)底部 ．由刮扳輸送機(jī)輸送到放置在地面上的集屑車內(nèi)。預(yù)刮渣機(jī)有足夠大的槽體，使切削液有充分的時(shí)間沉淀，可以除去大部分磁性物質(zhì)和磨料，有效降低二級(jí)真空紙帶負(fù)壓過(guò)濾機(jī)的負(fù)載；經(jīng)沉淀后的冷卻液流入負(fù)壓過(guò)濾機(jī)作進(jìn)一步的凈化處理。
2、真空紙帶精過(guò)濾機(jī)
采用真空紙帶過(guò)濾形式的精過(guò)濾機(jī)，選用適當(dāng)規(guī)格的濾材——無(wú)紡布以及充足的過(guò)濾面積，將冷卻液中含有的小磨屑及其他雜質(zhì)過(guò)濾掉，最終達(dá)到機(jī)床所要求的過(guò)濾精度。過(guò)濾后的潔凈冷卻液經(jīng)過(guò)供液泵輸送到供液管路內(nèi)供機(jī)床重復(fù)使用。冷卻液的精過(guò)濾機(jī)中的過(guò)濾過(guò)程如下：精過(guò)濾機(jī)的不銹鋼柵板上方鋪設(shè)有濾材——無(wú)紡布，冷卻液經(jīng)過(guò)無(wú)紡布時(shí)，冷卻液中粒徑大于一定值的磨屑被無(wú)紡布截留形成濾餅，更提高了過(guò)濾精度。通過(guò)泵的抽吸，在無(wú)紡布下腔形成一定的負(fù)壓，當(dāng)被無(wú)紡布截留的磨屑越來(lái)越厚時(shí)，真空度也不斷升高，當(dāng)真空度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)開啟氣動(dòng)蝶閥，凈液箱內(nèi)的凈液充入精過(guò)濾機(jī)下腔，消除下腔負(fù)壓，無(wú)紡布緊貼柵板的壓力也隨之消除，這時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)刮板鏈驅(qū)動(dòng)電機(jī)，將無(wú)紡布移動(dòng)一定長(zhǎng)度，廢無(wú)紡布有卷紙機(jī)構(gòu)收起，帶出的磨屑落入集屑箱，同時(shí)將新無(wú)紡布鋪設(shè)到柵板上，這時(shí)刮板驅(qū)動(dòng)電機(jī)停止，向下腔充液的氣動(dòng)蝶閥關(guān)閉，精過(guò)濾機(jī)恢復(fù)正常的過(guò)濾。 這樣精過(guò)濾機(jī)就完成了一個(gè)循環(huán)，如此周而復(fù)始，連續(xù)過(guò)濾，連續(xù)向供液管給潔凈的冷卻液。由于刮板運(yùn)行緩慢且作間歇運(yùn)動(dòng)，排出物在經(jīng)斜壁后基本干燥。精過(guò)濾機(jī)的工作循環(huán)式自動(dòng)的，具有上下液位、電機(jī)過(guò)載裝置，在減速機(jī)過(guò)載的情況下，電控系統(tǒng)發(fā)出過(guò)載信號(hào)，電機(jī)停止運(yùn)行，當(dāng)設(shè)備管理員處理故障后，系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。
3、油水分離裝置
除去冷卻液中的浮油，杜絕厭氧菌的孳生，延長(zhǎng)冷卻液的使用壽命。
4、切削液溫控裝置
夏、冬季節(jié)，氣溫對(duì)切削液的溫度影響較大，而切削液的溫度直接影響被加工工件精度的穩(wěn)定性。對(duì)加工精度要求高的工件，必須加裝切削液溫控裝置來(lái)控制切削液溫度在合理范圍之內(nèi)。
5、自動(dòng)送紙拉紙及檢測(cè)裝置
過(guò)濾機(jī)裝有濾紙刮渣機(jī)構(gòu)和收紙機(jī)構(gòu)，可將刮掉濾渣的臟濾紙自動(dòng)收卷在木棒上，方便處理。過(guò)濾機(jī)有自動(dòng)送紙機(jī)構(gòu)及濾紙監(jiān)控裝置，監(jiān)視濾紙的用量變化，并通過(guò)PLC發(fā)出控制信號(hào)或報(bào)警信號(hào)。
6、切削液自動(dòng)調(diào)配加注裝置
切削液在循環(huán)使用過(guò)程中，會(huì)被工件帶走或蒸發(fā)掉一部分，總量逐步減少。人工加注勞動(dòng)強(qiáng)度大、不易控制濃度比例。配備自動(dòng)調(diào)配加注系統(tǒng)，按照預(yù)先設(shè)定的濃度比例添加切削液和水，根據(jù)水箱液位高低，通過(guò)PLC控制自動(dòng)完成加注。
7、變頻恒壓供液系統(tǒng)
采用多泵并聯(lián)變頻調(diào)速恒壓供水，因此輸出功率隨機(jī)床開動(dòng)的數(shù)量多少可自動(dòng)調(diào)整，保持系統(tǒng)設(shè)定壓力不變，提高系統(tǒng)供液量的穩(wěn)定性，并且可以節(jié)省電能30％以上。
8、自動(dòng)增氧裝置
通過(guò)增氧裝置，定時(shí)給乳化液充入壓縮空氣，增加液體中的含氧量，杜絕厭氧菌的孳生，延長(zhǎng)其使用壽命；同時(shí)有利于將浮油帶到水箱液面，利于除油機(jī)除油。
9、假日循環(huán)系統(tǒng)
確保在節(jié)假日期間，系統(tǒng)定時(shí)開啟泵，讓乳化液在過(guò)濾機(jī)內(nèi)部循環(huán)，增加液體中的含氧量，杜絕厭氧菌的孳生，延長(zhǎng)其使用壽命。
10、供、回液系統(tǒng)
供回液系統(tǒng)采用特殊工藝，確保磨屑在管路中不沉淀，而且壓力損失少。如采取供回液管路增加一定的斜度；在回液管路增加助沖噴嘴，確保水流的自凈流速等措施。
11、電器控制系統(tǒng)
系統(tǒng)使用PLC控制。工作方式分為手動(dòng)、自動(dòng)。供調(diào)試、維修和使用。
——當(dāng)自動(dòng)工作循環(huán)狀態(tài)時(shí)，水泵順序起動(dòng)，自動(dòng)向供液系統(tǒng)供液，
——當(dāng)手動(dòng)工作狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，主要用于系統(tǒng)調(diào)試、維護(hù)和保養(yǎng)。
集中過(guò)濾系統(tǒng)的效益分析：
1、系統(tǒng)的總體布局臺(tái)理，便于集中統(tǒng)一管理。
改變了過(guò)去分散的單機(jī)自帶一套冷卻系統(tǒng)的落后方式，降低了冷卻系統(tǒng)的成本 ，提高了工作可靠性。
2、冷卻液儲(chǔ)液槽容量大，可同時(shí)為幾十臺(tái)機(jī)床服務(wù)，形成了大流量、大循環(huán)，并采取了注入壓縮空氣 ，浮油排除、循環(huán)泵等措施，能有效地抑制厭氧菌生長(zhǎng)，防止冷卻液變質(zhì)；系統(tǒng)設(shè)有內(nèi)循環(huán)，在節(jié)假日及停工期間使冷卻潤(rùn)滑液大流量不間斷地流動(dòng)，有效地抑制了細(xì)菌的生長(zhǎng)。集中供應(yīng)比分散單機(jī)供應(yīng)的冷卻液壽命要長(zhǎng)得多。如：?jiǎn)螜C(jī)過(guò)濾冷卻液平均使用壽命小于8周 ；集中過(guò)濾冷卻液平均使用壽命大于50周。
3、改善和提高加工質(zhì)量。
由于采用了大循環(huán) 、大流量、大行程的液體回流，便于采用壓力較高 、流量很大的切削液．以保證刀具及零件的充分冷卻。從而消除因熱變形給加工精度帶來(lái)的影響．切屑液的熱量散發(fā)快，系統(tǒng)溫度較低且穩(wěn)定。據(jù)資料介紹和實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，集中冷卻的日溫度變化約 7℃，而分散的單機(jī)冷卻，日溫變化約 20℃；系統(tǒng)有較好的過(guò)濾系統(tǒng) (一般情況下，單機(jī)的冷卻液過(guò)濾精度較低)，確保冷卻液的純凈度，這樣有利于提高加工精度，改善表面質(zhì)量，大大提高刀具的使用壽命和切削用量，降低表面粗糙變。由于隨時(shí)保持定位面平凈．還消除了定位誤差，降低了廢品率；易于對(duì)冷卻液的性能指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控 ，確保冷卻液質(zhì)量 ，只需在冷卻液池間設(shè)置檢測(cè)點(diǎn)，就可實(shí)現(xiàn)對(duì) PH值、濃度 、細(xì)菌數(shù)量 、泡沫狀 態(tài)的控制 。
4、便于廢水集中處理 。
利用管道便可將需更換的冷卻液通到污水處理站集中處理。減少?gòu)U水處理量，保護(hù)生態(tài)環(huán)境：因?yàn)閺U水處理量隨切削液壽命的增加而減少，有利子環(huán)境保護(hù)，廢水處理費(fèi)用也隨之降低。
5、實(shí)現(xiàn)切屑集中處理 。
本系統(tǒng)的切屑可集中排放 ，實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn)。集中冷卻潤(rùn)滑利用切削液回流時(shí)的勢(shì)能，自動(dòng)將鐵屑送往集中冷卻潤(rùn)滑裝置，經(jīng)分離搜集后的切屑被自動(dòng)送往專用容器，節(jié)省了大量人力物力 (其中包括操作工，切屑請(qǐng)掃運(yùn)輸工，以及相關(guān)容器和運(yùn)輸設(shè)施)。
6、便于集中維護(hù)、保養(yǎng)和管理。
在大流量?jī)?chǔ)液箱進(jìn)行測(cè)試、加液、清洗、更換等，省時(shí)省事 ：只對(duì)一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，添加； 只對(duì)一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行清洗，更換； 減少切削液更換次數(shù) ；便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化 。
7、集中冷卻潤(rùn)滑液系統(tǒng)便于維修 、保養(yǎng)和管理 ，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
該系統(tǒng)可替代進(jìn)口同類設(shè)備 ．該系統(tǒng)價(jià)格僅為進(jìn) 口同類設(shè)備價(jià)的1／4～1／5，為企業(yè)裝備這類設(shè)備 節(jié)省了大量投資 。
8、節(jié)省能源。
采用變頻式供水設(shè)備，由自動(dòng)調(diào)速裝置通過(guò)壓力傳感器 獲得壓力信號(hào)，并通過(guò)控制器調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速。當(dāng)獲得超壓信號(hào)時(shí)，控制器即即驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)帆構(gòu)使水泵轉(zhuǎn)速下調(diào)；反之，則上調(diào)。使水泵的轉(zhuǎn)速保持與調(diào)速裝置所設(shè)定的控制壓力相匹配.誚障水泵運(yùn)行中揚(yáng)程過(guò)剩的情況。由于系統(tǒng)的運(yùn)行工況大都低于設(shè)計(jì)的最不利的工況。故有自動(dòng)調(diào)速裝置的水泵運(yùn)行轉(zhuǎn)速通常 比額定轉(zhuǎn)速低．輸出軸功率也就相應(yīng)減少，從而達(dá)到節(jié)能的目的。其節(jié)能率一般可達(dá) 30％以上。同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化管理。
9、節(jié)約廠房占地面積，減少工廠占地 。
一般集中冷卻潤(rùn)滑裝置設(shè)在地坑或地面上。而如果采用單機(jī)冷卻潤(rùn)滑，其冷卻裝置約占總面積的 2／5。 |
