合理选用金属加工介质

2022年04月29日 来源:

合理选用金属加工介质

为了提高加工效率、工件精度和表面质量,延长刀具或模具等的使用寿命,获得最佳经济效益,除了要按照加工条件选择合理的刀具或模具等的材料、几何参数,选择适当的工艺参数和加工用量以外,正确选用金属加工介质也起着十分重要的作用。

金属加工介质包括水溶性切削液、油性切削液、清洗剂等,其仅占到加工制造成本的2%~3%左右,但是却可以影响其他82%的成本构成因素,例如刀具寿命、磨料费用、成品率、停工时间等。因此合理选用金属加工介质,对制造成本影响很大。

金属加工介质的正确选择是基础,在此基础上则需要根据现场环境优化产品使用。

以下是合理选用金属加工介质时应考虑的几个方面。

因地制宜

选用金属加工介质切忌简单照搬,因为同样的产品应用在不同的环境下,效果完全不同。具体来讲,就是要考虑多方面的因素。这包括设备状况、水质状况、加工工艺、加工材质以及当地环境和健康方面的要求。例如,当地水质状况对水溶性产品的稳定性影响非常大,包括稳定性、抗泡性以及使用寿命;还有就是设备的过滤装置状况和设备用油泄漏状况,比如一些老式车床由于自身润滑油箱小,加上润滑系统机油泵出后很难回到原油箱,这样小油箱开车后不久就会被吸干,大量机油跑到切削油的大油箱里。为保持平衡,很多机床用户将切削和润滑两只大小油箱联通,造成润滑油箱内全是被严重污染的切削油,致使机床磨损严重、精度快速下降。

在有磁性过滤装置时就应选用通用型的加工介质。而不锈钢韧性大、导热性差,切削时易产生粘刀现象,对水溶性切削的渗透性和冷却性要求就比较高;加工工艺的因素,例如是否有极压性能要求,如果是轻负荷加工,则可以选用非极压类型介质,反之,必须选用极压类型介质,否则刀具寿命将会大大降低。典型例子如MAPLE铰工艺,通常要较高的使用浓度,如何平衡与轻负荷加工的要求,也是节约使用的一项主要内容。

加工介质的排放也是成本考虑的一项重要因素,需要选用处理费用低和容易达标排放的产品。由于牵涉到的因素较多,选用合适的加工介质将是很专业的一项工作,很多专业人员已经积累相当多的应用经验,但是,对于特殊类型的加工和供应商的特殊产品还是需要现场应用试验,以验证产品的适用性。

合理选用切削液

改善材料切削加工性能:减少切削力和摩擦力抑制积屑及鳞刺的生长,以降低工件加工表面粗糙度,提高加工尺寸精度;降低切削温度,延长刀具耐用度。

改善操作性能:冷却工件,使其容易装卸,冲走切屑,避免过滤器或管道堵塞;减少冒烟、飞溅、起泡现象,无特殊臭味,使工作环境符合卫生安全规定,不会引起机床及工件生锈,不损伤机床油漆;不易变质,便于管理,对废液易于处理;不会引起皮肤过敏,对人体无害等。

经济效益及费用的考虑:包括购买切削液的费用、补充费用、管理费用及提高效益、节约费用等。

考虑劳动安全卫生法规、消防法、污水排放法规等。

选择专业供应商

由于金属加工介质属于专业的化学品,专业供应商的选择至关重要。专业供应商通常具备以下几个基本条件:产品实用经验丰富;产品系列全,可以提供全系列生产用加工介质、水溶性产品、油性产品、清洗剂、润滑脂等;人员专业素质高,现场服务及时、专业;与客户分享前沿技术;可以为客户提供全面合理的解决方案。

健全跟踪评估机制

由于金属加工介质通常属于制造材料中的辅助材料,容易被忽视,但实际情况中,完善的使用记录和评估制度,是合理选用加工介质关键参考数据。数据应该包括加工介质使用添加记录、耗材更换记录、有关环境健康事务的记录。

化学品外包管理

有关化学品的外包管理在国外已经应用多年,目前在国内一些大型独资和合资制造企业也有较多的应用实例。该管理模式已经被证明是成本控制的有效方式之一。

制造企业可以专著于打造其核心竞争力,而有关生产辅助材料的管理则交给专业供应商来负责。承包方将根据自身研发、制造和管理经验,为客户提供从“摇篮到坟墓”的全程管理,派驻现场人员,提供相应维护设备,并使用专业软件技术分析处理数据,定期同客户回顾项目管理业绩。

由于该模式通过合同方式将衡量指标量化,可以使制造企业预先明确成本预算目标,并且达成承包方和制造企业在更深层面的合作。鉴于外包管理的专业性和复杂性,对承包方的资信和管理经验要求较高,目前国内可以提供类似的解决方案的供应商为数不多。

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