切削液供液方法

1、射流供液法

所謂射流供液，是指供液通道并不直接與切削區(qū)相連，切削液在高壓驅(qū)使下，通過(guò)供液通道后要經(jīng)過(guò)一段空間距離才到達(dá)切削區(qū)。此時(shí)，切削液依靠其動(dòng)能射向切削削加工時(shí)從外部向前刀面高壓射流切削液的供液狀況示意圖。由于鋁合金、不銹鋼等塑性材料極易產(chǎn)生連續(xù)帶狀切屑，在自動(dòng)機(jī)床、自動(dòng)生產(chǎn)線等無(wú)人管理機(jī)床的場(chǎng)合，時(shí)常造成切屑纏繞導(dǎo)致廢品和事 故之類的問(wèn)題。該方法旨在利用高壓切削液的動(dòng)能產(chǎn)生使切屑卷曲的力矩，從而起到斷屑作用。

1．1報(bào)告指出：

（１）設(shè)定適當(dāng)射流壓力可將切屑完全切斷；

（２）切屑卷曲剛度愈大，所需的射流壓力愈大；

（３）即使在同樣的切削條件下，射流壓力不同時(shí)，被切斷的切屑的尺寸和形狀均有顯著的區(qū)別；

（４）射流壓力愈高，被切斷的切屑的卷曲半徑越小。由此可知，高壓射流起到了斷屑器的作用。

（５）與常規(guī)供液相比，高壓射流供液對(duì)刀具壽命、已加工表面粗糙度無(wú)不良影響；切削力略有降低。

2、噴霧供液法與微量切削液加工：

2.1噴霧供液法簡(jiǎn)介 ：噴霧供液法是將切削液霧化后滲入切削區(qū)的供液方法。

2.2噴霧供液法優(yōu)點(diǎn)：

（１）可大幅度減少切削液使用量，有利于減少?gòu)U液排放量和處理量；

（２）切削液分子霧化后滲透能力增強(qiáng)，容易進(jìn)入切削區(qū)，并以汽化熱的形式把切削熱帶走，吸熱效率大大提高，對(duì)切削區(qū)局部的潤(rùn)滑、冷卻效果優(yōu)異；

（３）無(wú)需切削液過(guò)濾裝置、循環(huán)裝置和回收處理設(shè)施，節(jié)約設(shè)備投入；對(duì)沒(méi)有供液系統(tǒng)的機(jī)械或輕便型機(jī)械供給切削液很方便；

（４）工件上被切削液濕潤(rùn)的表面積小，可減免后續(xù)工序的清洗作業(yè)。 噴霧供液法可應(yīng)用于車削、端銑、自動(dòng)機(jī)床加工、數(shù)控機(jī)床加工以及操作者不接近機(jī)床的各種自動(dòng)化加工場(chǎng)合。

由于噴霧供液法具有一些特殊優(yōu)點(diǎn)，近十余年來(lái)，在潔凈化加工技術(shù)中得到應(yīng)用。這就是所謂的ＭＱＬ加工。其主要目的是在保證加工效果的前提下大幅度減少切削液的使用量并且避免產(chǎn)生殘留廢液。這其實(shí)就是噴霧供液法的繼承和發(fā)展。因?yàn)橛挽F引起的安全衛(wèi)生和環(huán)境問(wèn)題未能很好解決，噴霧供液法曾長(zhǎng)期受到冷落；可是由于它的許多優(yōu)點(diǎn)，在切削液的安全衛(wèi)生和環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)峻的今天，又重新受到學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的重視。

2.3微量切削液的種類：

（１）純油性體系 純油性體系的微量切削液與常規(guī) 切削油一樣，是由基礎(chǔ)油加各種添加劑配合而成。可用作微量切削液的基礎(chǔ)油主要有植物油、合成酯、合成烴、聚醚等。早期直接用這幾種類型的基礎(chǔ)油，尤其以合成酯用得較多；后來(lái)配以適當(dāng)?shù)奶砑觿?，發(fā)展出一些更為成熟的商品油。

（２）油水混合體系 純油體系潛在著火災(zāi)隱患、冷卻 性差、油霧量大。日本的研究人員在１９９９年前后開(kāi)發(fā)了純油和水混合體系的微量切削液加工技術(shù)，稱為油膜附水滴加工。水的來(lái)源豐富，冷卻性能好（熱容量大、導(dǎo)熱系數(shù)大、蒸發(fā)潛熱大），無(wú)毒無(wú)味，無(wú)生態(tài)環(huán)境。

危害：其主要缺點(diǎn)是潤(rùn)滑性差、 容易引起銹蝕等。油水混合的微量切削液能較好地兼顧油和水各自的優(yōu)點(diǎn)。因此，近十年來(lái)出現(xiàn)了一些研究報(bào)告和應(yīng)用實(shí)例，成為開(kāi)發(fā)研究的一大熱點(diǎn)。 關(guān)于微量切削液加工的切削液用量問(wèn)題，并無(wú)統(tǒng)一說(shuō)法。普遍認(rèn)為純油噴霧為４￣１００ｍＬ／ｈ；油水混合供給時(shí)為油１０ｍＬ／ｈ、水１０００￣２０００ｍＬ／ｈ。

2.4微量切削液加工的供液方式和裝置

（１）油－氣兩相混合供液 先期的微量切削液系統(tǒng)多為油－氣兩相流，主要有外部供液和內(nèi)部供液兩種方式。一種是外部供液，指從刀具外部通過(guò)噴嘴向加工區(qū)供液，空氣的界面上，形成油膜附水滴。當(dāng)其被噴射到加工區(qū)時(shí)，被切削熱汽化或蒸發(fā)，很容易進(jìn)入刀屑、刀工件界面；這時(shí)，油膜發(fā)揮其潤(rùn)滑效果，水分則主要帶走切削熱，起冷卻作用。

2.5微量切削液的加工效果與適用范圍

迄今為止，微量切削液加工技術(shù)已經(jīng)在許多切削加工領(lǐng)域的研究中顯示出誘人的效果。但成功應(yīng)用的領(lǐng)域主要還是在各種材料的孔加工，如鉆孔、鉸孔、攻螺紋等，還有鋁合金、銅合金等有色金屬的鋸切、銑削等，并且正在不斷擴(kuò)展。

3、其它供液法

3.1手工供液法

用毛刷、油壺等供液是最簡(jiǎn)單的方法，主要用于沒(méi)有供液裝置的機(jī)床上進(jìn)行鉆孔、鉸孔、攻螺紋。最近，代替油壺和毛刷涂布，出現(xiàn)了手提式噴霧供液器。與家庭用的噴灑殺蟲(chóng)劑或發(fā)油的原理同樣，是一種使切削液霧化的裝置，在美國(guó)主要用于攻絲加工。

3.2程序控制供液法

隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在機(jī)床中的應(yīng)用日趨廣泛，利用程序控制切削液使用的也多了起來(lái)。因?yàn)楣ヂ菁y需要使用高濃度切削液甚至原液，而機(jī)床的儲(chǔ)液箱中只有稀釋液，這時(shí)，可以在工作臺(tái)的某一固定位置放置一個(gè)盛有高濃度切削液或者切削液原液的油盤(pán)。將油盤(pán)位置和給油時(shí)間輸入機(jī)床控制器，攻螺紋前按照程序讓絲錐先浸入油盤(pán)，然后再回到加工位置攻螺紋。當(dāng)?shù)毒叩墓ぷ魑恢米儎?dòng)時(shí)，安裝在主軸頭上的切削液自動(dòng)控制裝置可以使噴嘴角度隨之變化，使切削液始終正確地澆注到刀具工作部位并隨刀具移動(dòng)。

3.3組合機(jī)床及自動(dòng)生產(chǎn)線上切削液的供給

組合機(jī)床是以大批量生產(chǎn)為目的的高效生產(chǎn)裝備，在汽車、摩托車、拖拉機(jī)等制造業(yè)中被廣泛使用。由多臺(tái)組合機(jī)床和傳送裝置聯(lián)接可組成自動(dòng)生產(chǎn)線，完成某種產(chǎn)品的各種加工作業(yè)。一般情況下，在各個(gè)不同的工位中都從統(tǒng)一的液箱供液。從組合機(jī)床排出的大量切屑混雜在切削液中流出去，再由切屑輸送機(jī)帶走。在組合機(jī)床加工中，除冷卻、潤(rùn)滑作用外，切削液既要輔助排除切屑，又要沖洗定位面、 防止產(chǎn)生定位誤差，因此，供液量大。一般情況，鉆頭、鉸刀加工是１０～２０Ｌ／ｍｉｎ；鉆孔加工是３０～５０Ｌ／ｍｉｎ；為了到達(dá)洗凈的目的，每工位需要１００～ １５０Ｌ／ｍｉｎ；如果是沖流式運(yùn)送切屑，每個(gè)沖洗噴嘴需要１００Ｌ／ｍｉｎ；供液出口壓力需要０．２５～０．３ＭＰａ。必須要有與供液量相匹配的儲(chǔ)液箱。此外，大量切削液需要快速凈化，一般需使用壓力過(guò)濾裝置。

3.4固體潤(rùn)滑劑

固體潤(rùn)滑是指某些固體粉末、薄膜或整體材料，它們被用來(lái)減少作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的表面間的摩擦與磨損并保護(hù)表面免于損傷。在固體潤(rùn)滑過(guò)程中，固體潤(rùn)滑劑和周圍介質(zhì)與摩擦表面發(fā)生物理、化學(xué)反應(yīng)生成固體潤(rùn)滑膜，降低摩擦磨損。切削加工中使用的固體潤(rùn)滑劑主要是二硫化鉬、石墨、紅丹粉等類物質(zhì)的粉末及其脂或膏。使用時(shí)直接涂抹在刀具或工件表面上。一般用于低速加工，如攻螺紋、套螺紋、拉削等。

3.5集中供液系統(tǒng)

一臺(tái)機(jī)床自備一套獨(dú)立的切削液供給系統(tǒng)；而切削液集中供給系統(tǒng)則是以車間、工廠為單位，一個(gè)車間或一家工廠設(shè)置一個(gè)大容量的切削液供給系統(tǒng)，有統(tǒng)一的儲(chǔ)液池、供液泵、切屑處理單元、過(guò)濾裝置、切削液輸送管路等，從一個(gè)切削液池統(tǒng)一對(duì)該車間或工廠的所有使用切削液的設(shè)備供液，每臺(tái)設(shè)備只設(shè)有簡(jiǎn)單的進(jìn)出液管路、閥門(mén)和噴嘴，沒(méi)有儲(chǔ)液箱和過(guò)濾裝置。切削液集中供給系統(tǒng)可使工廠更好地管理和維護(hù)切削液。由于管理和維護(hù)專職化，耗費(fèi)勞力少，成本相對(duì)較低。對(duì)于大、中型機(jī)械加工廠，在可能的情況下，都應(yīng)當(dāng)考慮采用集中循環(huán)供液系統(tǒng)為多臺(tái)機(jī)床供應(yīng)切削液。