制取電火花線切割工作液配制溶劑的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電火花線切割技術(shù)，尤其是一種電火花線切割工作液供給系統(tǒng)，具體地說是一種從常溫空氣中制取液態(tài)水作為電火花線切割工作液配制用溶劑的方法及
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【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國機械制造業(yè)的發(fā)展，電火花線切割機床已成為該行業(yè)的重要加工設(shè)備，電火花線切割還在大量異型零件和難加工材料的加工中起著難于替代的作用。
[0003]電火花線切割工作液(以下簡稱工作液)對電火花線切割的放電加工起著至關(guān)重要的作用。電火花放電必須在具有一定絕緣性能的液體介質(zhì)中進行，工作液的絕緣性不但能壓縮放電通道，使火花放電的能量集中在一個比較小的區(qū)域里以強化電蝕效果，還有助于放電通道的消電離在極短的時間內(nèi)完成，防止電弧放電的產(chǎn)生。若工作液的絕緣性能差，則不利于形成放電通道，會加大電解作用，消耗放電能量，削弱火花放電的蝕除作用，電解作用不但會降低加工的穩(wěn)定性和效率，還會增加工件加工面變質(zhì)層，使得表層硬度降低，出現(xiàn)顯微裂紋，降低工件的表面質(zhì)量。放電介質(zhì)的絕緣性主要取決于其中的離子濃度，而溶液中離子濃度的高低體現(xiàn)為電導率的大小。
[0004]工作液由工作液原液和工作液溶劑組成，溶劑作為重要組成部分，它的電導率對所配工作液的性能有很大的影響。理論上最好以蒸餾水(電導率=1.0yS/cm)作為工作液的溶劑，在實際應用中一般采用自來水作為溶劑配制工作液。以杭州為例，自來水已可基本滿足電火花線切割的加工要求，同在杭州取不同水源進行采樣、測試(冬季溫度為7°C時)，自來水電導率約為23yS/cm，地下水的電導率約為53yS/cm，自制冷凝水的電導率約為2.3yS/cm?？芍淠碾妼时茸詠硭囊∫粋€數(shù)量級，與蒸餾水非常接近，所以采用比自來水電導率更小的冷凝水作為工作液溶劑會更有助于改善往復電火花線切割的放電加工的工藝效果。
[0005]我國幅員遼闊，各地區(qū)水質(zhì)不同，豐水區(qū)大都使用地表水，缺水區(qū)基本使用深井地下水，水中所含離子數(shù)濃度區(qū)別非常大，這個不同將導致電火花放電加工工藝效果有很大差異，甚至導致不能正常加工。以南北方為例:南方主要采用地表水進行處理制取自來水，水質(zhì)較軟，所含離子濃度低，電導率較低，一般可作為工作液溶劑使用；北方多采用深井水進行處理制取自來水，水質(zhì)較硬，所含離子濃度高，放電加工效果非常不好。不同溶劑配制的工作液由于溶劑所含離子濃度不同，使得加工穩(wěn)定性、效率和工件表面質(zhì)量有差異，還會影響電極絲的使用壽命，并且溶劑中離子濃度的不同導致放電間隙也不同，伺服控制也會受到影響，使得工藝庫參數(shù)很難實現(xiàn)一致的加工效果。而冷凝水中離子濃度不會因地域的不同而變化，而采用冷凝水為電火花線切割工作液配制溶劑，避免了各地區(qū)水源水質(zhì)的差異，在改善電火花線切割加工效果的同時，也提高了工藝的一致性、穩(wěn)定性和機床的適用性。
[0006]常用的往復走絲電火花線切割機床工作液的壽命期一般為100小時左右，需要頻繁更換工作液，而采用傳統(tǒng)的做法是，先用人工搬運傾倒廢液，然后人工取新水再配制工作液，過程繁瑣、費時費力；同時廢工作液的溢漏會影響生產(chǎn)環(huán)境的清潔；目前大部分工廠沒有專門的污水處理裝置，加上人為因素，失效的工作液極易作為廢液直接排放，造成環(huán)境污染。如若能把廢工作液全部蒸發(fā)制取冷凝水再作為工作液溶劑使用，既可以省去取水的麻煩，降低操作人員的勞動強度，提高工作效率，又可使加工蝕除物以固體的形式存放，避免了環(huán)境污染，也為廢物回收利用創(chuàng)造了有利條件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是針對不同地區(qū)電火花線切割工作液溶劑用水的離子濃度差異大，導致機床工藝庫參數(shù)難以實現(xiàn)穩(wěn)定加工，一些地區(qū)因為溶劑的離子濃度過高而難以實現(xiàn)良好的加工工藝效果以及換液配液時人員勞動強度大，污染環(huán)境的現(xiàn)狀，發(fā)明一種利用冷凝裝置從空氣中制取冷凝水作為電火花線切割工作液溶劑的方法，同時提供一種相應的冷凝水循環(huán)發(fā)生裝置。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案之一是:
一種制取電火花線切割工作液配制溶劑的方法，其特征在于:將含有水汽的空氣送入冷凝裝置中冷卻形成電導率不超過10yS/cm的液態(tài)水作為電火花線切割工作液配制溶劑。
[0009]所述的含有水汽的空氣包括常溫外界空氣、廢液箱產(chǎn)生的空氣、電氣柜產(chǎn)生的熱氣。
[0010]將外界空氣和電氣柜產(chǎn)生的空氣導入廢液箱中提高空氣的濕度后送入冷凝裝置中產(chǎn)生液態(tài)冷水作為電火花線切割工作液配制溶劑。
[0011]所述的廢液箱中安裝有加熱裝置以提高濕熱空氣產(chǎn)生效率。
[0012]本發(fā)明的技術(shù)方案之二是:
一種制取電火花線切割工作液配制溶劑的方法，其特征在于它包括以下步驟:
首先，將失效的工作液箱栗入廢液箱中；
其次，將電氣柜中的熱空氣導入廢液箱中加熱廢液箱中的廢液，產(chǎn)生濕熱空氣，同時通過加熱裝置保持廢液箱中的溫度恒定以提高制取冷凝水的效率和穩(wěn)定性；
第三，將廢液箱中的濕熱空氣送入冷凝裝置中，使?jié)駸峥諝饫鋮s形成電導率不超過?ομS/cm的冷凝水和干冷空氣；
第四，將冷凝水送入儲水箱中備用，將干冷空氣送入電氣柜以便對電氣柜進行冷卻；第五，在工作液箱中效能傳感器的控制下，先將失能的工作液栗入廢液箱中，同時將儲水箱中的冷凝水送入工作液箱中作為電火花線切割工作液配制溶劑。
[0013]所述的步驟二還包括直接將外部濕熱空氣引入冷凝裝置中制取冷凝水。
[0014]本發(fā)明的技術(shù)方案之三是:
一種制取電火花線切割工作液配制溶劑的裝置，其特征是它包括廢液箱3、冷凝裝置15、儲水箱6和工作液箱9，工作液箱9中安裝有將其中的失效工作液栗入廢液箱3的水栗10，廢液箱3通過管道與電氣柜I相連通，并通過安裝在管道或廢液箱上的風扇11將電氣柜中的熱空氣送入廢液箱3中加熱廢液箱3中的廢水以產(chǎn)生濕熱空氣;產(chǎn)生的濕熱空氣通過管道送入冷凝裝置15中，冷凝裝置15再通過不同的管道將產(chǎn)生的電導率不超過lOyS/cm的冷凝水和干冷空氣分別送入儲水箱6和電氣柜I中，儲水箱6中的冷凝水在安裝在工作液箱9中的效能傳感器8的控制下送入工作液箱中。
[0015]所述的廢液箱3安裝有使其保持恒溫的加熱層12和供外部濕熱空氣進入的單向進氣口 14，加熱層12受控于加熱溫控裝置4。
[0016]所述的儲水箱6還連接有熱空氣冷凝裝置16，熱空氣冷凝裝置16將外部空氣冷凝形成電導率不超過lOyS/cm的冷凝水和干冷空氣，冷凝水通過管道送入儲水箱中，干冷空氣通過管道輸出至需要空氣冷卻的場所。
[0017]本發(fā)明的技術(shù)方案之四是:一種電火花線切割機床，其特征是它安裝有所述的制取電火花線切割工作液配制溶劑的裝置。
[0018]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明通過從空氣中取水作為電火花線切割工作液的溶劑使用，有以下幾點好處:
(I)制水純凈，極有利于電火花線切割加工工藝指標的提高和一致性。各地區(qū)水源不同，水中所含離子濃度有很大差異，不同溶劑配制的工作液由于離子濃度的不同，不但影響加工效率和工件表面質(zhì)量，還會影響電極絲的損耗和使用壽命，并且溶劑中離子濃度的不同導致放電間隙不同，伺服控制也會受到影響，使得工藝庫參數(shù)很難實現(xiàn)穩(wěn)定加工。該方法制取的冷凝水中離子數(shù)較之自來水、地下水要少很多，而溶劑的離子濃度體現(xiàn)在電導率上，在杭州西湖區(qū)、氣溫15°c的條件下，經(jīng)過多次測量:地下水的電導率》65yS/cm;自來水電導率》30yS/cm；冷凝水的電導率介于3.5yS/cm和9.2yS/cm(根據(jù)位置不同有差異)。并且，該系統(tǒng)制取的冷凝水避免了不同地區(qū)水源水質(zhì)硬軟的差異，其電導率都遠低于自來水和地下水，不但有利于機床的切割加工，還能提高機床在不同地區(qū)的適用性。
[0019](2)提高機床操作的自動化，節(jié)省人力、物力，有利于生產(chǎn)環(huán)境的清潔。一般工作液的壽命期為100小時左右，需要頻繁換液，而傳統(tǒng)的往復走絲電火花線切割機床工作液大多靠人力接水配液，傾倒廢液，過程繁瑣、費時費力，并且臟污工作液容易溢漏，影響車間環(huán)境的清潔。采用該方法從空氣中制取冷凝水接入儲水箱中作為工作液溶劑使用，大大降低了人員操作的勞動強度，提高了工作效率。
[0020](3)綠色環(huán)保。該方法主要利用廢液箱中的濕熱空氣來制取冷凝水，是對臟污工作液的再利用，省去了傾倒廢液的麻煩，避免了對周邊環(huán)境的污染，同時節(jié)約了大量的水資源。
[0021](4)循環(huán)利用、降低成本。一些地區(qū)水質(zhì)過硬，不能滿足正常使用，工作人員甚至需要專門購買質(zhì)量好的純凈水作為工作液溶劑使用，而采用該方法從廢液箱中蒸發(fā)的濕熱空氣以及周邊的空氣中制取冷凝水，對廢液進行回收利用，基本實現(xiàn)工作液溶劑的循環(huán)自給，降低了成本。
[0022](5)系統(tǒng)內(nèi)部的氣路循環(huán)使得總有干冷的空氣通入電氣柜，既能保證電氣柜內(nèi)的清潔，又能很好地起到散熱作用;若機床所在空間較小，則該系統(tǒng)能一定程度上降低空間的濕度，有利于機床防銹。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明的空氣中制取水作為電火花線切割工作液溶劑的裝置示意圖之一。
[0024]圖2是本發(fā)明的空氣中制取水作為電火花線切割工作液溶劑的裝置結(jié)構(gòu)示意圖之
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[0025]圖3是本發(fā)明的空氣中制取水作為電火花線切割工作液溶劑的流程圖。
[0026]圖中:1-電氣柜，2-廢液箱開口處，3-廢液箱，4-加熱溫控裝置，5-液位傳感器a，6_儲水箱，7-液位傳感器b，8-效能傳感器，9-工作液箱，10-水栗，11-風扇，12-加熱層，13-氣閥，14-外部空氣，15-冷凝裝置;16外界空氣冷凝裝置。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0028]如圖3所示。
[0029]—種制取電火花線切割工作液配制溶劑的方法，其實質(zhì)是將含有水汽的空氣送入冷凝裝置中冷卻形成電導率不超過10yS/cm的液態(tài)水作為電火花線切割工作液配制溶劑。所述的含有水汽的空氣包括常溫外界空氣、廢液箱產(chǎn)生的空氣、電氣柜產(chǎn)生的熱氣、機床周圍產(chǎn)生的熱空氣，也可是其它熱源產(chǎn)生的熱空氣，而將外界空氣和電氣柜產(chǎn)生的空氣導入廢液箱中來提高空氣的溫度及濕度后送入冷凝裝置中產(chǎn)生液態(tài)冷水作為電火花線切割工作液配制溶劑是目前行之有效的最佳方法，為了提高冷凝水制取效果，當利用廢液箱時可在廢液箱中安裝加熱