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加工中心加工鑄鐵時的切削液過濾問題


時間:2014-08-19 15:23

摘要:加工中心的切削液過濾係統作為機床附件一般很少出故障,但如果在機床選型時沒有配置好則會影響後續使用,本文通過介紹實際加工時遇到的切削液過濾問題提出:對於專門加工鑄鐵的加工中心,其過濾係統應當增設能過濾鑄鐵鐵屑的裝置。

現在的加工中心是集機、電、液、氣於一體的綜合性係統,其中任何一方麵處理不好都會影響整機的使用效果,尤其是後兩者,因其相對機床本身較獨立且在係統中所占價值不高,通常都由配套廠家按標準規格提供,其使用性能容易被機床廠忽視。而對於鑄鐵件的加工,因其鐵屑細碎,很容易因為切削液的過濾能力不匹配出現問題。

某公司從國內一著名機床集團陸續購入了其合資品牌的一台立式加工中心、兩台臥式加工中心,相對於機床的高精度及機械電氣係統的高穩定性,其切削液過濾問題頻出,導致停產整修。

這三台機床都有中心出水功能,即切削液從主軸中心通過刀具上的小孔噴出,其係統簡圖如下:

 

切削液從機床工作台回流經粗過濾至切削液水箱,一路經一級過濾由一低壓泵提供機床外冷卻,另一路由低壓泵經精過濾後送至中心出水切削液水箱,需要使用內冷時用一高壓泵送至主軸通過刀具內孔噴出。公司使用的切削液係統照片如下圖一、二:

機床廠提供了兩種配套的過濾係統,如圖一粗過濾使用三級濾網安放在切削液水箱中,精過濾使用兩隻筒形濾芯,圖二使用集成的高壓供水單元,其內有一隻小的渦旋過濾器和兩隻筒形濾芯。

 

機床外冷卻壓力一般低於2MPa,對過濾精度要求不高,一般濾網過濾都能滿足要求。中心出水冷卻壓力較高,流量大,因為要經過機床主軸,要求最終過濾精度高,達到25μm以上。在實際使用時以上兩種過濾係統均無法滿足要求,甚至工作不到半天時間精濾器就會阻塞,引發報警停機。在機床廠無法解決問題的情況下操作者自行將濾芯取下,結果鐵屑時常粘在主軸錐孔上,導致精加工時孔的尺寸超差。

分析其原因,在於機床外冷卻係統與中心出水單元由不同配套廠家提供,外冷卻係統過濾後切削液中仍存在大量的細小鐵屑甚至汙泥,導致中心出水單元過濾器超負荷工作。目前在切削液回流至水箱前加細濾網甚至濾紙來提高外冷卻過濾精度以維持正常運轉。但這樣需要每天更換濾紙,清洗濾網,平時頻繁使用的外冷卻也不需要如此高的過濾精度。

解決問題的關鍵在於提高中心出水單元的過濾能力,機床廠配備的濾芯式過濾器不適合過濾含有鑄鐵鐵屑的切削液,可以在低壓供水泵後增加渦旋過濾器、磁性過濾器或紙帶過濾器。

增加渦旋過濾器成本較低,但其要求供水壓力大於0.2MPa,普通的低壓冷卻水泵壓力最大為0.15MPa,需要同時更換水泵。在設備已經投入使用的情況下更換切削液係統受多方牽掣。因此建議機床廠及切削液淨化配套廠對市場進行細分,根據用戶的不同的加工要求對整個切削液過濾係統進行匹配,以提高機床整體的適用性。

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