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，延長切削液的使用壽命，降低成本，用戶對切削液循環(huán)處理系統(tǒng)的要求越來越苛刻。
濕式機(jī)械加工集中過濾系統(tǒng)就是在金屬切削加工過程中，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，并及時將切屑沖走，含有切屑的切削液經(jīng)凈化 (過濾)處理后 ．切屑和其他污物被分離出來 ，凈化了的切削液再泵到機(jī)床循環(huán)使用。
集中過濾系統(tǒng)需要解決以下幾方面的問題：
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；不同過濾精度要求的也應(yīng)分開；對不同的加工材料應(yīng)分開。基本是同一種類機(jī)床才組成一個循環(huán)系統(tǒng)，一般含有十幾臺到幾十臺機(jī)床，流量每小時從幾十到幾百噸，處理站一般設(shè)在廠房的外面，形成獨立的站房。
2、合理的機(jī)床布置
如果機(jī)床布置不合理，管道太長，會帶來施工上的麻煩和資金浪費。除了長管道外，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)點是容易清理，截面積大，缺點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。近年來使用埋地管道的系統(tǒng)逐漸多了起來，克服了地溝的缺點，但應(yīng)設(shè)置必要的清掃口。由于機(jī)床不一定同時開動，有時流量會較小，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)計時一并考慮，尤其是污液回流管的主管道必須在廠房施工時同步安裝，避免今后再打開墻體和地面，既造成浪費又影響廠房建筑的牢度。
5、把自動線上沖下來的切屑及冷卻液全部干凈地送到過濾機(jī)中。
6、把如此大流量的冷卻液中的切屑和雜物分離出來，過濾后的冷卻液達(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)床加工或清洗對過濾精度都要求很高，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)械式的自動除浮油比人工定期撇油效率高、效果好。
3、檢測PH值、調(diào)整PH值。通過投加新液或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1000個/mg, ，當(dāng)含菌達(dá)到10000—100000個／mg, 時乳化液就會變黑發(fā)臭，冷卻潤滑效果迅速下降，發(fā)出令人不愉快的氣味。
5、節(jié)假日停工時間內(nèi)應(yīng)能自動循環(huán)，保持系統(tǒng)內(nèi)的含氧量。
6、系統(tǒng)的自動化程度要高，最好是自動檢測、自動運(yùn)行，一般希望采用微機(jī)或PLC控制。
典型集中過濾系統(tǒng)的構(gòu)成
1、預(yù)刮渣機(jī)
通過回液系統(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間沉淀，可以除去大部分磁性物質(zhì)和磨料，有效降低二級真空紙帶負(fù)壓過濾機(jī)的負(fù)載；經(jīng)沉淀后的冷卻液流入負(fù)壓過濾機(jī)作進(jìn)一步的凈化處理。
2、真空紙帶精過濾機(jī)
采用真空紙帶過濾形式的精過濾機(jī)，選用適當(dāng)規(guī)格的濾材——無紡布以及充足的過濾面積，將冷卻液中含有的小磨屑及其他雜質(zhì)過濾掉，最終達(dá)到機(jī)床所要求的過濾精度。過濾后的潔凈冷卻液經(jīng)過供液泵輸送到供液管路內(nèi)供機(jī)床重復(fù)使用。冷卻液的精過濾機(jī)中的過濾過程如下：精過濾機(jī)的不銹鋼柵板上方鋪設(shè)有濾材——無紡布，冷卻液經(jīng)過無紡布時，冷卻液中粒徑大于一定值的磨屑被無紡布截留形成濾餅，更提高了過濾精度。通過泵的抽吸，在無紡布下腔形成一定的負(fù)壓，當(dāng)被無紡布截留的磨屑越來越厚時，真空度也不斷升高，當(dāng)真空度達(dá)到設(shè)定值時，自動開啟氣動蝶閥，凈液箱內(nèi)的凈液充入精過濾機(jī)下腔，消除下腔負(fù)壓，無紡布緊貼柵板的壓力也隨之消除，這時自動啟動刮板鏈驅(qū)動電機(jī)，將無紡布移動一定長度，廢無紡布有卷紙機(jī)構(gòu)收起，帶出的磨屑落入集屑箱，同時將新無紡布鋪設(shè)到柵板上，這時刮板驅(qū)動電機(jī)停止，向下腔充液的氣動蝶閥關(guān)閉，精過濾機(jī)恢復(fù)正常的過濾。 這樣精過濾機(jī)就完成了一個循環(huán)，如此周而復(fù)始，連續(xù)過濾，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，排出物在經(jīng)斜壁后基本干燥。精過濾機(jī)的工作循環(huán)式自動的，具有上下液位、電機(jī)過載裝置，在減速機(jī)過載的情況下，電控系統(tǒng)發(fā)出過載信號，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，延長冷卻液的使用壽命。
4、切削液溫控裝置
夏、冬季節(jié)，氣溫對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。對加工精度要求高的工件，必須加裝切削液溫控裝置來控制切削液溫度在合理范圍之內(nèi)。
5、自動送紙拉紙及檢測裝置
過濾機(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收卷在木棒上，方便處理。過濾機(jī)有自動送紙機(jī)構(gòu)及濾紙監(jiān)控裝置，監(jiān)視濾紙的用量變化，并通過PLC發(fā)出控制信號或報警信號。
6、切削液自動調(diào)配加注裝置
切削液在循環(huán)使用過程中，會被工件帶走或蒸發(fā)掉一部分，總量逐步減少。人工加注勞動強(qiáng)度大、不易控制濃度比例。配備自動調(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PLC控制自動完成加注。
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)床開動的數(shù)量多少可自動調(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、自動增氧裝置
通過增氧裝置，定時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，延長其使用壽命；同時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)定時開啟泵，讓乳化液在過濾機(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、自動。供調(diào)試、維修和使用。
——當(dāng)自動工作循環(huán)狀態(tài)時，水泵順序起動，自動向供液系統(tǒng)供液，
——當(dāng)手動工作狀態(tài)運(yùn)行時，主要用于系統(tǒng)調(diào)試、維護(hù)和保養(yǎng)。
集中過濾系統(tǒng)的效益分析：
1、系統(tǒng)的總體布局臺理，便于集中統(tǒng)一管理。
改變了過去分散的單機(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、冷卻液儲液槽容量大，可同時為幾十臺機(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，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滑液大流量不間斷地流動，有效地抑制了細(xì)菌的生長。集中供應(yīng)比分散單機(jī)供應(yīng)的冷卻液壽命要長得多。如：單機(jī)過濾冷卻液平均使用壽命小于8周 ；集中過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)資料介紹和實際操作經(jīng)驗，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)有較好的過濾系統(tǒng) (一般情況下，單機(jī)的冷卻液過濾精度較低)，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。由于隨時保持定位面平凈．還消除了定位誤差，降低了廢品率；易于對冷卻液的性能指標(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)置檢測點，就可實現(xiàn)對 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。減少廢水處理量，保護(hù)生態(tài)環(huán)境：因為廢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)，廢水處理費用也隨之降低。
5、實現(xiàn)切屑集中處理 。
本系統(tǒng)的切屑可集中排放 ，實現(xiàn)文明生產(chǎn)。集中冷卻潤滑利用切削液回流時的勢能，自動將鐵屑送往集中冷卻潤滑裝置，經(jīng)分離搜集后的切屑被自動送往專用容器，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。
在大流量儲液箱進(jìn)行測試、加液、清洗、更換等，省時省事 ：只對一個系統(tǒng)進(jìn)行測試，添加； 只對一個系統(tǒng)進(jìn)行清洗，更換； 減少切削液更換次數(shù) ；便于實現(xiàn)自動化 。
7、集中冷卻潤滑液系統(tǒng)便于維修 、保養(yǎng)和管理 ，易于實現(xiàn)自動化。
該系統(tǒng)可替代進(jìn)口同類設(shè)備 ．該系統(tǒng)價格僅為進(jìn) 口同類設(shè)備價的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，由自動調(diào)速裝置通過壓力傳感器 獲得壓力信號，并通過控制器調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速。當(dāng)獲得超壓信號時，控制器即即驅(qū)動傳動帆構(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)程過剩的情況。由于系統(tǒng)的運(yùn)行工況大都低于設(shè)計的最不利的工況。故有自動調(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。同時也實現(xiàn)了自動化管理。
9、節(jié)約廠房占地面積，減少工廠占地 。
一般集中冷卻潤滑裝置設(shè)在地坑或地面上。而如果采用單機(jī)冷卻潤滑，其冷卻裝置約占總面積的 2／5。 |
