行業(yè)方案

干式切削加工的必要性:

    在德國(guó)、北歐，不使用切削油的切削加工方法作為當(dāng)前主要課題進(jìn)行研究。對(duì)于切削油產(chǎn)生的污染逐年收緊，所有與切削油廢液處理有關(guān)的成本費(fèi)用都在上升。

    在切削油中，為了提高切削性而加入各種高壓添加劑，其中也有氯系高壓添加劑。在焚燒切削油的廢液時(shí)，會(huì)產(chǎn)生劇毒性、致癌性、畸形性的二氧環(huán)己烷。因此，迫切要求切削油的非氯化。在德國(guó)和北歐、較早以前就已禁止使用氯系高壓添加劑。

    其次，必須加強(qiáng)切削油的管理。對(duì)于飲用水大多取自地下水的歐洲來(lái)說(shuō)，切削油廢液的排放，就直接影響飲用水的污染。因此，不僅禁止切削油廢液的隨意排放，就連切削油灑落在機(jī)床外部也是不許可的。使用后的切削油廢液的管理及其限制也必須嚴(yán)格執(zhí)行。減少切削油廢液的方式就顯得很有必要。在德國(guó)，要從切削油廢液中除去油渣（污泥），進(jìn)行切削油的回收再循環(huán)使用相當(dāng)普遍。

    這些為保護(hù)環(huán)境而加強(qiáng)的規(guī)定，使得切削油的設(shè)備、管理、廢液處理等的總成本費(fèi)用上升，因而直接促使生產(chǎn)加工費(fèi)用的上升。據(jù)說(shuō)在德國(guó)與切削油有關(guān)連的費(fèi)用已上升至生產(chǎn)加工費(fèi)用的15～30%。

    因此，在歐洲，干式加工用的刀具和刀具涂料的開(kāi)發(fā)、新的切削油的開(kāi)發(fā)等在加緊進(jìn)行之中。在日本，明治大學(xué)橫川教授研究的把零下30℃的冷風(fēng)吹到加工點(diǎn)上進(jìn)行干式切削加工的方法已取得了成果。

    雖然可以期望在將來(lái)使用完全干式切削加工，但是要完全干式切削，則在刀具壽命、加工精度、表面光潔度等方面，還有許多必須克服的問(wèn)題，所以可以預(yù)料，根據(jù)當(dāng)前的現(xiàn)狀而轉(zhuǎn)換使用不影響環(huán)境的切削油。特別是，重新評(píng)價(jià)在過(guò)去使用大量切削油的方法，研究切削油的適量化、微量化以及給油定點(diǎn)化等。

半干式切削加工“Bluebe”方法:

    最適合半干式切削加工系統(tǒng)是Bluebe微滴油方法。Bluebe微滴油方法，是通過(guò)切削油的微量化和供給油的定點(diǎn)化來(lái)進(jìn)行半干式切削加工。是把最少量的高潤(rùn)滑切削油噴涂到刀刃上進(jìn)行切削加工的系統(tǒng)。通過(guò)具有高潤(rùn)滑性的切削油和正確供給最少量切削油的給油裝置的組合，就構(gòu)成半干式切削加工。本來(lái)，這種加工方法是美國(guó)的宇航工業(yè)為難切削材料的加工而開(kāi)發(fā)出來(lái)的方法。

Bluebe微滴切削油方法的特征有以下幾點(diǎn)：

    1、利用專用的給油裝置，把微量的Bluebe切削油噴成油霧而涂布到刀刃上。切削油消耗量為2～10ml/小時(shí)，近似于干切削加工就變成為可能。另外，因?yàn)闆](méi)有大量的切削油，使工作環(huán)境得到改善。由于切屑是干燥的，質(zhì)量輕的鋁切屑很容易收集。

     2、由于切削油的使用量非常少，所以無(wú)火災(zāi)之虞。

     3、切削油的消耗量極少，而且完全消耗掉，所以與切削油的濃度管理、防止腐敗管理、廢液處理等有關(guān)的費(fèi)用可降至很低。

     4、因?yàn)槭褂们邢饔秃苌?，粘附到工件上的切削油也相?yīng)減少，使工件的清洗和抽樣也可以簡(jiǎn)易化。

     5、Bluebe方法切削油的成份是以植物油為基料，無(wú)公害、無(wú)毒性、沒(méi)有變態(tài)反應(yīng)性，是對(duì)人體安全的切削油。

     6、由于是植物性油，有生物分解性，即使排放到周圍環(huán)境中也會(huì)分解。

     7、由于高潤(rùn)滑性，控制刀刃產(chǎn)生的熱量、可以延長(zhǎng)刀具壽命。

利用油霧增壓器供應(yīng)微量切削油方式：

    為使Bluebe半干式切削方法發(fā)揮更大效果，另外，還配有專用的給油裝置。此給油裝置有內(nèi)部給油和外部給油的兩種類型（見(jiàn)表1）。采用內(nèi)部給油或者外部給油，要根據(jù)機(jī)床來(lái)選擇。例如，在加工中心，是采用內(nèi)部給油，而功能不具備的場(chǎng)合則采用外部給油。

      　　　　　　　表1 內(nèi)部給油和外部給油的機(jī)器設(shè)備

      　　　　　內(nèi)部給油 　　　　　　　　　　　外部給油

      　　　　　主軸單元加工中心　　　　　　　專用機(jī)床

      　　　　　心軸單元加工中心　　　　　　　圓鋸切斷機(jī)

      　　　　　數(shù)控車床　　　　　　　　　　　　帶鋸

      　　　　　帶中央給油功能的專用機(jī)床　　　　 沖床

      　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　通用銑床

      　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　通用車床

      　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　鏜床

    為了最佳的效果，要把Bluebe切削油供給到刀刃處，而內(nèi)部給油是最好的方法。油霧增壓器是專門為Bluebe切削油而開(kāi)發(fā)的內(nèi)部給油裝置。

    Bluebe油霧增壓器產(chǎn)生出微粒子的油霧，不但幾乎不會(huì)粘附到配管內(nèi)，而且對(duì)高速主軸（轉(zhuǎn)速可達(dá)20,000r/min）進(jìn)行油霧給油是可能的，另外，響應(yīng)時(shí)間完全與空氣的到達(dá)相同，對(duì)于大部份的配管，油霧在1秒以內(nèi)就到達(dá)刀刃處。油霧是由泵產(chǎn)生，所以油霧濃度和油霧量都可以控制。另外，在深孔加工方面，為了排出切屑而需要高氣壓空氣時(shí)，由于使用增壓器增壓的空氣，所以可加工比以前更深的孔。

外部給油裝置：

在外部給油的場(chǎng)合，使用Bluebe FK型給油機(jī)。FK型給油機(jī)也是專門為Bluebe切削油而設(shè)計(jì)的，它內(nèi)有高精度泵，用來(lái)把空氣和切削油送入到噴嘴內(nèi)。與油杯型油霧給油機(jī)不同，其空氣量和切削油量可以分別調(diào)整。每個(gè)噴嘴切削油的消耗量為4～8ml/h，這是非常微量的，是從噴嘴的前端看不見(jiàn)切削油噴出那種程度的微量。FK型給油機(jī)與油霧增壓器相反，它使油霧的粒子增大了。在外部給油時(shí)，由于從刀具的外部給油，在回轉(zhuǎn)的刀具周圍會(huì)產(chǎn)生氣流。大的油霧粒子要突破氣流才能到達(dá)刀刃處。另外，由于油霧粒子大了，所以油煙減少了，不必?fù)?dān)心會(huì)損害工作環(huán)境。

    對(duì)外部給油方式有一些限制，加工中心的自動(dòng)換刀或許會(huì)對(duì)噴咀有干擾，對(duì)于數(shù)控車床也是不能適用的。另外，在用鉆頭和鉸刀的孔加工方面，要從外部向加工點(diǎn)送入油霧很困難。但是，利用內(nèi)部給油方式的油霧增壓器大體上可以解決這些問(wèn)題。

切削油的選用：

    Bluebe切削油主要有鋼用和有色金屬用兩種。LB-1用于不銹鋼。合金鋼、鋼等；LB-10用于銅、鋁等有色金屬。無(wú)論是哪一種，都是植物性切削油，對(duì)人體是安全的，由于具有生物分解性，所以是有助于保持良好環(huán)境的切削油。因?yàn)榫哂蟹浅８叩臐?rùn)滑性，微量使用切削油就能發(fā)揮效果。作為手噴使用的品種，也備有糊劑和固體潤(rùn)滑劑。

降低切削油的費(fèi)用

    使用Bluebe切削油，可大幅度地降低費(fèi)用。

    通常，在比較切削油成本時(shí)往往只是比較切削油的價(jià)格。但是，必需是進(jìn)一步考慮與整個(gè)切削油有關(guān)的總費(fèi)用。費(fèi)用應(yīng)包括：機(jī)床的切削油罐、循環(huán)設(shè)備或者高壓冷卻器等的設(shè)備費(fèi)用；切削油的費(fèi)用；防腐敗管理、濃度管理、過(guò)濾器的費(fèi)用；切削油廢油處理費(fèi)用或回收再循環(huán)的費(fèi)用等。

    在使用Bluebe切削油的場(chǎng)合，可削減成本的是以下項(xiàng)目：Bluebe切削油價(jià)格，另外，由于是高潤(rùn)滑油，雖然價(jià)格高于石油系切削油，但是使用量只是微量。

與切削油回收循環(huán)式設(shè)備比較，給油裝置的初置成本是很小的； 不需要切削油的防腐敗、濃度管理；由于切削油的消耗量很少，洗凈和抽樣都可以簡(jiǎn)易化。

        由于切屑的干燥，使收集、處理或再熔煉都變得容易。Bluebe過(guò)去主要用于難以洗凈的大型加工物（建筑材料）。一直以來(lái)由于只能用于外部給油式的給油機(jī)，所以能夠使用的機(jī)床很有限。然而，今后利用內(nèi)部給油式的油霧增壓器，可適用的機(jī)床的范圍就會(huì)大幅度地增加，對(duì)上述的加工點(diǎn)就可以采取定給油了。