切削液系统绿色特性分析及优化策略-【新闻】海底电缆

切削液系统绿色特性分析及优化策略

2.切削液系统的构成及绿色特性分析

2．2 传统切削液供给系统的构成及缺陷

切削液系统是切削加工系统的重要组成部分。切削液系统主要包括切削液供给系统和切削液。传统的压力供液式喷雾冷却系统通常由以下部分构成：①切削液泵：按要求的压力和流量向切削区供给切削液；②切削液箱：储存待用切削液及沉淀用过的切削液；③输送装置：将切削液送达加工区；④净化装置：从切削液中去除切削过程中产生的切屑及其它机械杂质，使加工区使用的切削液保持清洁；⑤防护装置：防止切削液四处飞溅并

浸入机床部件内。

对照绿色制造理论的相关要求，传统的切削液供给系统存在以下缺陷：

使用成本高

据德国公司的统计资料，切削加工中使用切削液的费用约占制造总成本的7%～27%，其中切削液供给系统的使用成本占有较大比例。

切削液用量不易控制

传统的切削液供液方法是通过用较大压力和流量的切削液覆盖切削区来起到润滑、冷却、冲洗等作用。当加工条件发生变化时，不易对切削液用量进行调整与控制。

资源消耗大

传统切削液供给系统使用的冷却泵、液压阀、喷嘴等零部件精度不高，难以实现对切削液供给方式和供给量的精确控制，达不到微量、均匀、连续、精确供给润滑液的要求，从而需要消耗大量资源。

环境污染严重

传统的切削液供给系统主要采用切削液内循环方式，其净化装置在切削加工过程中净化效率较低，废液和切屑造成的环境污染程度较严重，相应的治理费用较高。

管路清洗难度大

传统切削液供给系统中的管线材料主要为不锈钢、铜、橡胶等，地沟则由水泥抹成，不适合进行化学清洗。切削液流经管线时间较长后会形成具有一定机械强度的黑色垢层，给清洗工作造成困难。

2．2 切削液的构成及环境影响

切削液可分为水基和油基两大类。水基切削液具有较强的冷却能力，其主要成分为水、化学合成液或乳化液，通常添加有防锈剂、极压添加剂等；油基切削液具有较好的润滑性能，其主要成分为各种矿物油、动物油、植物油或复合油，可视需要添加极压添加剂、油性添加剂等。

切削液的环境影响主要表现在以下方面：

对生态环境的影响

切削液对生态环境的危害主要表现为废切削液对水资源的污染。在切削加工中产生的废油、废液如未经有效处理而直接排放，将会造成严重的水污染。此外，切削加工中使用的切削液会或多或少存留在切屑上，大量堆积的切屑上带有的切削液会污染土壤；对切屑再生利用时切削液的有毒、有害成分也会污染环境。

对人体健康、安全、卫生的影响

切削液对人体的危害主要表现为：①切削液中的某些添加剂对人体具有毒性；②切削液中矿物油、表面活性剂的脱脂作用以及防腐、杀菌添加剂的刺激性会使人体皮肤干燥、脱脂、开裂，甚至引起红肿、化脓等；③油基切削液中的矿物油、水基切削液中的碱性物质对人的呼吸器官具有一定危害作用。

对安全生产的影响

由于切削液中含有各种添加剂，在其使用过程中容易使设备产生腐蚀、生锈，油基切削液则易引发火灾等，对安全生产造成威胁。

2．切削液系统的优化策略

面向绿色制造的切削液系统应具备如下性能：①供液装置成本低、易安装，供液方式灵活；②供液方法先进，供液参数合理，供液量适当，冷却、润滑、防锈、清洗功能强；③切削液无毒、无刺激性，对操作者无危害，具有生产安全性，对环境无污染或低污染；④系统通用性强，适用于多种切削加工方式和多种工件材料；⑤切削液透明，便于观察加工状态；⑥具有相应的废液处理方法，废液处理方便、价廉；⑦具有高效的过滤、回收装置，可延长切削液的使用寿命和重复利用率，同时可避免较大切屑随废液排出，造成环境污染。为了更好地改进切削液系统的使用性能，实现洁净化、高效化生产，可从供液系统和切削液两方面采取合理措施对切削液系

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