ICS25.010 J30 中华人民共和国国家标准 GB/T31209—2014 绿 绿色制造 低温冷风切削 技术要求 Greenmanufacturing—Technicalrequirementsforcryogeniccoldaircutting 2014-09-03发布 2015-05-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由全国绿色制造技术标准化技术委员会(SAC/TC337)提出并归口。 本标准主要起草单位:重庆大学、东莞市安默琳节能环保技术有限公司、宁波可瑞迪化油器有限公 司、中机生产力促进中心、重庆成田低温加工技术有限公司、北京航空航天大学、西华大学。 本标准主要起草人:高川云、张昌义、熊伟强、韩剑敏、奚道云、袁松梅、夏重。 ⅠGB/T31209—2014 绿色制造 低温冷风切削 技术要求 1 范围 本标准规定了低温冷风切削一般要求、冷风制备及气源要求、技术要求和低温冷风切削的适用范 围等。 本标准适用于金属材料及非金属材料的低温冷风切削。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T31210.1 绿色制造 亚干式切削 第1部分:通用技术要求 GB/T31210.2 绿色制造 亚干式切削 第2部分:微量润滑系统技术要求 3 术语和定义 GB/T31210.1、GB/T31210.2界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 低温冷风切削 cryogeniccoldaircutting 借助于一定技术方法,将0℃以下的低温气流或混入微量润滑剂的低温气流射入切削区,实施冷 却、润滑或保护的切削技术。 注:一般包括干式低温冷风切削、低温微量润滑切削、干式低温保护气切削、冷风冷冻切削等。 3.2 干式低温冷风切削 drycryogeniccoldaircutting 借助于一定技术方法,将低温空气流射入切削区,对切削区实施冷却的切削技术。 3.3 干式低温保护气切削 drycryogeniccuttingwithshieldinggas 借助于一定技术方法,将低温保护气流射入切削区,对切削区实施冷却和保护的切削技术。 3.4 冷风冷冻切削 coldairfreezingcutting 借助于一定技术方法,将低于0℃的低温气流射入低温工件的切削区,维持工件冷冻状态,进行低 温切削的技术。 4 一般要求 4.1 低温冷风切削应符合GB/T31210.1和GB/T31210.2的相关要求。 4.2 实施低温冷风切削时,应严格执行相关安全操作规程。 4.3 低温冷风切削加工结束后,应及时对被加工零件、刀具及相关工位器具实施防锈处理。低温冷风 切削机床应具有相应的防霜、防湿、防锈、清洁和排屑措施。 1GB/T31209—2014 5 冷风制备及气源要求 5.1 干式低温冷风切削、冷风冷冻切削使用的低温气流,由压缩空气源经低温冷风射流机、冷枪、冷媒 供应系统及其他低温冷风发生装置生成。 5.2 干式低温保护气切削使用的低温气流,主要由二氮化碳和氮气等低温气体分离装置、低温气体存 储装置等生成,也可通过保护气供应装置与低温冷风射流机等低温冷风发生装置连机运行获得。 5.3 冷风发生装置应满足连续切削工作要求。 5.4 低温冷风切削使用的压缩空气源应满足如下条件: a) 输出压力:0.3MPa~0.8MPa; b) 输出气流温度:<40℃; c) 含水量:<30g/m3; d) 含油量:<0.05mg/m3。 6 技术要求 6.1 低温冷风切削的工作温度,宜控制在-40℃~0℃。低温冷风发生装置的输出温度,一般不应低 于-55℃,特殊要求时,可以使用更低的温度进行切削。 6.2 低温冷风切削时,低温气流喷出口距切削区的距离一般宜保持在20mm~80mm。 6.3 低温冷风切削时,低温气流喷射器、微量润滑雾化器及喷射器组件可以设置多个喷出口,从不同角 度、不同方向喷入切削区。 6.4 干式低温冷风切削、干式保护气切削时,低温喷射器安装定位后,应在喷射口内部10mm处测量 冷风温度;检测时,在气源额定工作压力、流量范围内,使系统连续运行至额定输出温度,直至风温平衡 后再行测定,其温差实测值应满足表1的要求,当现场压力波动值大于0.15MPa时,温差波动值应同时 放宽。 注:风温平衡指温升每小时不大于表1规定的温差实测波动范围。 表1 冷风出口压力与温度波动值 冷风压力波动值/MPa 0 0.01 0.02 0.05 0.1 0.12 0.15 冷风温度波动值/℃ ±1 ±2 ±2.5 ±3 ±3.5 ±4 ±5 6.5 冷风冷冻切削时,低温喷射器在切削区附近安装定位后,喷射口内部10mm处温度测点的实测 值,应低于工件冷冻温度5℃~10℃。 6.6 低温冷风射流机及其他冷风发生装置使用时,应尽量靠近机床安装。 6.7 低温冷风射流机及其他冷风发生装置应具备随时关停启动功能、温度调节功能、压力报警功能和 必要的显示功能。 7 低温冷风切削适用范围 低温冷风切削应用示例参见附录A。 2GB/T31209—2014 附 录 A (资料性附录) 低温冷风切削应用示例 低温冷风切削的适用范围见表A.1。 表A.1 低温冷风切削的适用范围 切削方式 适用范围 示例 冷却润滑方法 效 果 干式低温冷风切削 干式低温保护气切削粗加工 半精加工 免除后续清洗的加工 严禁粘有液体的加工 某些复合材料加工 后序不需清洗,便可 直接投入涂层、电镀等 化学处理工序 某些放射性材料的 加工等 用低温气流冷却 或冷却、保护 可代替油剂 浇注切削 低温微量润滑切削 低温复合雾化切削 低温保护气微量润滑 切削粗加工 半精加工 精密加工 高精度加工 后序需要清洗的加工 镜面加工、透平加 工等 低温微量润滑介 质冷却、润滑、保护 可代替油剂 浇注切削并能 获得较好的 效果 冷风冷冻切削特种材料加工 镜面加工 柔软胶状体的镜面 加工 高硬度材料的精 加工 冷风保持工件低 温状态,润滑随工艺 需要而定 特殊材料特 殊工况下能产 生极好的效果 注:低温微量润滑切削作精密及高精度等加工时,机床、刀具条件满足相应工艺要求,并选择合适的润滑剂。GB/T31209—2014