基于环保的磨削液供给方式探讨.pdf

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1、基予环保的磨削液1I共，◆给r，口方式探讨★口江征风口张君口郑钧宜武汉理工大学机电工程学院武汉430070摘要：磨削液在磨削加工中起润滑、冷却、清洗、防锈等作用，对磨削温度有较大的影响。为更科学地供给磨削液，分析了现有各种磨削液加注方式的冷却效果。基于环保、经济的考虑，对磨削液供给装置进行改进。最后，以平面磨削温度的测量为例，探讨了红外热像仪在机械加工领域中的应用。关键词：磨削液供给方式温度场红外热像仪中图分类号：TG580．15文献标识码：A文章编号：1000—4998(2009)02—0050—03磨削

2、液在磨削加工过程中不可忽视的作用使其成表1油基磨削液和水基磨削液的使用性能对比为重要研究课题。随着工业化程度的不断提高，生态环项目油基磨削液水基磨削液境问题变得日益突出，磨削液三大性能评价(社会效润滑性好差益、理化性能、磨削性能)之一的社会效益越来越受到基本冷却性差好重视。在国外，早已提出开发“绿色”磨削液的口号。在性能清洗性差好辛辛那提的先进制造科学研究所(TAMS)的主办下，一防锈性好差个有60家与切削液有关的公司集团计划开发一种环保磨削液费用差好其他操作环境卫生差好友好液”】。在国内，不少研究者付出了

3、极大的努力，取性能废液处理好差得了许多研究成果，但与国外还有一定差距。因此，今后的研究方式，应把其与磨削液的用量、使用寿命及废如果更多地从环保角度考虑，在磨削加工中使用液处理等问题结合起来考虑。事实上，在超过fl缶界值的水基磨削液多一些较合适。因为水基磨削液冷却效果高磨削热流密度下，即使有再多的磨削液进人弧区也好，防火性好，对环境的污染问题易于解决等。无济于事，因为磨削液既已处于成膜沸腾状态，如不及2磨削液的供给时采取有效措施，工件必定很快发生烧伤。因此，对供给方式进行探讨具有潜在的经济效益。科学地供给磨削

4、液可以提高磨削效率、工件表面质量和砂轮寿命，稳定加工尺寸精度，减轻环境污染。1磨削液的特性和种类因此，当磨削液一经选定后，在加工中如何合理应用就1．1磨削液的特性变得相当重要。在供液装置中，不能只对加注方式、喷磨削液主要有4个特性：润滑特性、冷却特性、渗嘴位置、几何形状等的考虑，喷射压力、供给流量、磨削透与清洗特性、防锈特性。磨削过程中，如果磨削液能液过滤循环使用等也不可忽视。要在保证磨削效率的够得到科学的选择、正确的使用，便能发挥出以下良好前提下，尽可能降低磨削液用量和减轻环境污染。的作用：①降低砂轮磨损

5、量，提高耐用度和使用寿命，2．1现有磨削液常用加注方式及效果降低工件表面粗糙度值；②使工件温度下降，不致产生根据磨削液加注原理，现行磨削液加注冷却方法烧伤、微裂，保证加工精度，并促进磨粒自锐；③冲洗砂可分为以下几种，它们有各自的优缺点。轮表面，降低砂轮硬度，提高磨削效率；④保持工件清1)普通供液法。又称浇注法，是用低压泵(压力洁和避免污染环境。0．1～0．2MPa)把磨削液送至喷嘴，沿切向加注到砂轮1．2磨削液的种类与工件的接触区。这种供液法，喷嘴的尺寸、位置可以磨削液通常分为油基磨削液和水基磨削液。前者自

6、由变更，供液装置比较廉价，故广泛使用。但由于磨按其添加物的不同分为矿物油和极压油两种；后者则削液压力小，流速低，又受到砂轮高速回转的气流屏障分为乳化液、化学合成液及无机盐磨削液n】。油基磨削的阻碍b】，进入磨削弧的有效磨削液少，冷却效果差。液和水基磨削液的使用性能对比如表1所示。2)高压喷射法。它是用管径非常小的喷嘴，用高压液压力(1MPa以上)向磨削区供液的一种方法，见图1-k湖北省数字制造重点实验室开放基金资助项目(编号：SZ0613)(a)。这种方法通过提高供液压力，将磨削液高速喷出，收稿日期：200

7、8年9月2009／2机械制造47卷第534期冲破环绕砂轮表面的气流屏障l，冷却磨削区，同时清流，／e)-~内部喷射出的气流以及砂轮回转的离心力等除砂轮表面的切屑。与普通供液法相比较，使用这种原因，使砂轮周围存在一个磨削液难以穿透的空气层。方法可使砂轮寿命延长约3倍。更为重要的是，在很宽因此，需要使磨削液增压以达到很高的压力，穿透空气的速度范围内基本上消除了气流屏障的影响，冷却效阻挡层从而使它能强行进入磨削区⋯。果显著，可以将磨削热迅速带走，使磨削区温度下降。对需要采用压力喷射的则用高压水泵。磨削液对喷射压力

8、越大，磨削区温度越低。但喷液压力提高是有砂轮的高压喷射(压力0．5～1．5MPa)可大大提高砂轮一定限度的，而且砂轮速度越高，所需压力越大。的耐用度和磨削比，避免工件大面积磨削或强力磨削3)砂轮内冷却法。这种方法是利用砂轮自身的孔时的烧伤，提高磨削效率，但需要严密的防护措施。隙连通特性，将磨削液由砂轮中心、侧面或外圆周面注在一定范围，压力越高，进入磨削区的磨削液有效入，然后靠离心力的渗漏作用使磨削液通过砂轮气孔流