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1、2008年1月机床与液压Jan.2008第36卷第1期MACHINETOOL＆HYDRAULICSVol.36No.1金属切削液油雾的形成及控制张巍巍,裴宏杰,张春燕,王贵成(江苏大学精密工程研究所,江苏镇江212013)摘要:在机械加工过程中,金属切削液的使用会产生大量油雾,严重危害到工人的健康,因此控制车间油雾浓度,减少油雾的产生,具有重要意义。本文简述了金属切削液油雾产生的机理、危害及其控制方法,为正确制定和实施绿色机械加工工艺,提供了理论和工程依据。关键词:金属切削液;油雾;危害;控制中图分类号:TG501.5文献标识码:A文章编号:1
2、001-3881(2008)1-025-3GenerationandControlofMetalCuttingFluidMistZHANGWeiwei,PEIHongjie,ZHANGChunyan,WANGGuicheng(CollegeofMechanicalEngineering,JiangsuUniversity,ZhenjiangJiangsu212013,China)Abstract:Alargenumberoilmistshallbegeneratedforthemetalcuttingfluidduringmachiningop
3、eration,itisharmfulfortheworkers.Thegenerationmechanismofoilmist,itsharmandthecontrolstrategieswerediscussed.Itprovidestheoryandengineeringbasesforimplementationofthegreenmanufacturing.Keywords:Metalcuttingfluid;Mist;Harm;Control0引言体对机床系统内的固定及旋转单元的激烈冲击,被其在车、铣、钻、磨等金属加工过程中,由于金
4、属打碎,形成细小液滴漂浮在工作环境中;蒸发的发生切削液的使用,会在空气中形成大量的油雾颗粒。这是由于切削区产生大量的热,这些热量传入切削液,种现象使得工人呼吸区域中的空气质量问题受到广泛使它的温度明显高于饱和温度,在固-液接触面上就关注。因为长期暴露在这种油雾中对工人健康十分不发生沸腾并产生蒸汽。这些蒸汽随后以周围空气中的[2]利,而据美国职业安全与健康国立研究所(NIOSH)小液滴或其它粒子为核心凝结,形成油雾。图1为统计,每年暴露在金属切削液油雾中的工人多达120加工过程中油雾生成机理的示意图。[1]万。因此,对金属切削液油雾的研究是一项意
5、义重1.2油雾的存在形式[3]大的课题。金属切削过程可以产生以下三类油雾:1金属切削液油雾的产生及存在形式(1)由喷射冲击产生的干净油雾,不含固体粉1.1油雾的产生机理尘;为了有效地润(2)因加热或高速切削的高温导致蒸发或灼烧滑、冷却和清洗,金而产生的烟雾;属切削液在使用过程(3)磨削时金属切削液喷射产生的含磨削粉尘中要经历泵循环、喷的油雾。射与高速旋转的刀具油雾产生的方式不同,其颗粒直径范围也有较大或工件激烈撞击和高区别。一般情况下,机械雾化过程产生的油雾主要以温蒸发等过程,这就液滴形态存在,液滴直径范围较宽,通常为2～决定了其油雾产生的10
6、μm。蒸发产生的油蒸汽在冷凝过程中也会形成直原因非常复杂,机径非常细小的冷凝悬浮体,粒径通常为2μm以下。械、物理和化学的因图1油雾生成机理示意图医学研究证明,油蒸汽和大颗粒液滴对人体肺部的危素互相交织,共同作用。但是,并非所有因素都对油害相对较小。以油蒸汽形态存在的油雾被吸入肺部又雾的产生具有决定性影响,加工过程中金属切削液油被呼出,它们并不会被肺泡捕获,而大颗粒的油滴无雾的形成主要可以归因于两种机理,雾化和蒸发:雾法通过鼻子和支气管进入肺部。只有以液滴形式存化是机械能转化为液滴表面能的过程,主要是由于液在,且直径小于5μm的油雾颗粒才能顺利
7、到达肺泡,收稿日期:2007-03-13基金项目:江苏省自然科学基金资助项目(BK2006077);江苏省高校重点建设实验室开放基金(KXJ05019)作者简介:张巍巍,硕士研究生。E-mail:zww.6833459@163.com。·26·机床与液压第36卷[4]并在肺部沉淀,从而对人体造成较大的危害。究专署)将N-亚硝基二乙醇胺(NDELA)定性为2金属切削液油雾的危害性2B致癌物(对人类可能致癌)。NDELA强烈影响到金属切削液油雾的存在使得火灾隐患增加,工人单核血细胞DNA链的断裂。暴露在NDELA浓度大于3在有油雾的地板上滑倒的可能
8、性增加,如果将含有油500mg/m的空气中的工人比暴露在浓度低于3雾的空气排出车间,还会对环境造成污染。然而,金50mg/m的DNA链断裂数目明显增多
