
所谓湿式加工,简单的讲就是在金属切削过程中,采用大量有一定压力和流量的切削液冲洗刀具和被加工部位,废屑收集,废液经过滤后重新使用的一种加工方式。从而减少刀具和切屑、工件之间的摩擦,带走切削热,X提高加工质量、延长刀具使用寿命、改善工人劳动环境。
切削液使用后经过沉淀、过滤可以再重新使用。根据机床结构和布置特点、加工批量等因素可分为单机过滤和集中过滤系统两大类。单机过滤是指设备自身带有过滤箱,切削液在该设备内部循环使用,每台设备的废屑单X收集。集中过滤系统是指几台设备或整条生产线采用相同的切削液,使用后的切削液经地沟或管道流入专门的设备进行集中过滤、处理,废屑集中收集,干净的切削液再统一供给各台加工设备使用。
单机过滤和集中过滤系统各有X势,需要根据实际的生产情况来确定究竟选用何种过滤形式。单机过滤形式简单,多用在湿式加工设备数量较少的情况下,与厂房结构没有任何关系;集中过滤系统可以对整条加工线的切削液质量进行统一控制,X延长切削液使用寿命,自动化程度高,厂房内设备布置整齐,总的运行成本低。
机械加工行业中过滤系统常采用的过滤器有真空纸带过滤器、滤芯式过滤器、吸附层过滤器、滚筒过滤器、重力过滤器等。
滤芯式过滤器常用于机械加工要求精度高、废屑成末状的X精加工过滤,或做为二X过滤提高过滤精度时使用。过滤精度1至3μ,单个滤芯的过滤能力为0.8l/min。废液从滤芯外表面进入,杂质被隔离在滤芯表面,杂质越积越厚,当滤芯无法正常工作时,从滤芯内部向外吹压缩空气,清除杂质,重新开始过滤。滤芯为尼龙材质,使用寿命非常有限,平均为4~5年。滤芯式过滤器内部由许多滤芯组成,根据流量的不同使用不同的数量
吸附层过滤器的过滤精度为3~8μ,单台过滤机的处理能力为1~600m3/h。原理是利用吸附在滤芯上的纤维素或硅藻土起过滤作用。滤芯使用不锈钢钢丝制成。过滤开始之前,先在过滤器内添加介质(纤维素或硅藻土),并使其吸附在滤芯表面形成过滤层,然后过滤开始,废液从滤芯外表面进入,杂质被吸附在滤芯表面,干净的液体从滤芯内部抽出,当过滤层的厚度达到预定值时,清洁单元开始工作清除并排出滤芯表面附着物,新的循环开始。
滚筒过滤机一般用在车、铣、钻、攻这类切屑较大的机械加工中,单一的滚筒过滤机过滤精度在100μ以上,过滤精度较低。
重力过滤器是依靠切削液本身的重力作用,使液体在经过滤布后,废屑和杂质留在滤布上并逐渐形成滤饼,随着滤饼厚度的增加,液体流动阻力增大,液面上升。当液面上升到预定位置时,滤布前进排出滤饼,开始新的循环,干净的液体重新使用的一种过滤方式。过滤精度为30~50μ。它与真空纸带过滤器X大的区别在于真空过滤器依靠泵来抽取干净液体,净液箱内形成真空,液体流速快。重力过滤器控制简单,而真空过滤器控制系统复杂、准确,自动化程度高。
真空纸带过滤器适用于大多数的机械加工行业,是X常见的集中过滤系统。工程中常常几个配合起来使用,根据系统精度和流量要求,有时配置为一套粗过滤器一套精过滤器,有时配置为一套粗过滤器两套精过滤器。整个系统结构复杂,占地面积较大。
过滤精度可以根据需要进行控制,通常为15~80μ,单机流量设计范围在15~1800m3/h,精度范围和流量范围都比较大。系统内的切削液每小时可以循环7~10次。过滤器体积由流量决定,但宽度取决于滤布的宽度。通常粗过滤器宽度1.5m左右,精过滤器宽度2.5m左右。这种过滤器的过滤精度靠滤布和滤饼来控制,其中起主要作用的是滤饼。污液在经过滤布时废屑颗粒被留在滤布上,形成滤渣层,叫做“滤饼”。随着废屑颗粒的增多,有些滞留在滤渣层表面,使滤饼增厚,有些进入滤渣内部,减小滤渣缝隙,增加滤饼密度。滤饼越厚、密度越大,过滤精度就越高。在提高过滤精度的同时液体流动的阻力会增加,净液箱真空度就会变大。当真空度达到预定数值时,阀门开启,纸带前进,排出滤渣,开始新的循环。干净的液体从净液箱输送到加工设备使用。
过滤介质常采用无纺布,但无纺布是不能循环使用的,而且会造成环境污染。现在有一些厂家使用循环过滤带,是一种尼龙材质的过滤介质。铸铁件加工线过滤系统使用的循环过滤带能使用2~3年,其它加工件的过滤带使用寿命更长。循环过滤带价格较贵,每米的价格是无纺布的250倍左右。
过滤设备可以配备冷却循环系统,使过滤后的切削液温度稳定,确保零件加工质量。还需配备除油装置,用来去除液体中的油质。系统通常配备有自动、半自动、手动和假日循环四种模式。系统需要配置几个甚至十几个泵,有的是正常生产时使用的系统泵,用来维持系统压力;有的是污水泵,排污水时使用;有的是系统维护时使用的;还有的是备用泵。值得一提的是假日循环泵,当生产线停止加工的时候采用假日循环泵,保持系统内液体流动性,节约能耗的同时防止切削液变质。除假日循环泵以外,其它泵的功率都非常大,根据系统流量的不同,单台泵的功率大的可达上百千瓦。