マシニングセンタ (CNCマシニングセンタ) は多くの重要な環節で圧縮空気に依存し、その役割は清潔、冷却、駆動、排屑と安全保護などを含む。 加工センターで使用する圧縮空気の詳細な位置と具体的な応用シーンを以下に示します
一、主軸と工具システム
- スピンドルエアブロー
- 役割: 工具の交換や加工の過程で、主軸の中心穴を通して工具に圧縮空気を吹き付け、切り屑、冷却液や不純物が主軸のテーパー穴に入らないようにし、主軸や工具を傷つけないようにする。
- 応用シーン:
- 工具交換時: 主軸のテーパー穴とシャンクを吹いて、クリップ精度を確保します。
- 高精度な穴やサーフェスを加工する場合: 切り屑が残って表面に傷がつかないようにします。
- 圧力要求: 通常0.4 ~ 0.6MPa精密フィルタ (フィルタ精度) が必要です。0.01m m) 油汚れが主軸軸受を汚染しないようにする。
- 工具冷却と切り屑排出
- 役割: ノズルを通して切削領域に圧縮空気を噴射し、工具を冷却して切り屑を吹き飛ばし、切り屑が工具に絡まったり、ワーク表面を傷つけたりしないようにします。
- 応用シーン:
- ドリル、ミリングなどの切削量が多い場合: 切り屑が堆積して工具が過熱したり、切断されたりしないようにします。
- 柔らかい金属 (アルミニウム、銅など) を加工する場合: 工具やワークに切り屑が付着しないようにします。
- 最適化の提案:
- ノズル角度は切削領域に合わせて、ワークに直接吹き付けて変形しないようにしてください。
- 微量潤滑 (MQL) 技術と組み合わせて、冷却液の使用量を減らすことができます。
二、自動交換装置(ATC)
- 刀庫の清潔と潤滑
- 役割: 刀庫で刀を交換する時、圧縮空気で刀のカバーとシャンクの切り屑、油汚れを吹いて、刀を交換する動作を確保します。
- 応用シーン:
- ディスクベース: 各ナイフセットには独立したエアブロー口が必要です。
- チェーン式刃物庫: 配管でガスを集中的に供給し、定期的にチェーンと包丁をパージします。
- 圧力要求:0.3 ~ 0.5MPa油水分離器を備えて潤滑油が刀庫を汚染しないようにする必要があります。
- 替刃アーム駆動
- 役割: 一部のマシニングセンタの刃替えアームはエア駆動を採用し、圧縮空気でピストンを押して刃をつかんだり、刃を緩めたりする。
- 応用シーン:
- 高速マシニングセンタ: エア交換速度が速い (通常は<2秒) 頻繁に刀を交換するシーンに適しています。
- 重機加工センター: 油圧緩衝装置に合わせて、空気圧衝撃による機械構造の損傷を避ける必要があります。
- 注意事項:
- 圧力調整弁を備えて気圧安定性を制御し、交換アームの動作異常を防止する必要があります。
- 定期的にシリンダのシール性を点検し、エア漏れによる交換に失敗しないようにします。
三、作業台と治具システム
- 空気圧治具固定
- 役割: シリンダ駆動治具でワークをクランプまたは緩め、迅速な位置決めとクランプを実現します。
- 応用シーン:
- 一括加工: エア駆動治具により、クランプ時間を短縮できます。5分下がる1分)。
- フレキシブル製造システム (FMS): 自動化された上下材料装置に合わせて、無人化生産を実現する。
- 圧力要求:0.5 ~ 0.7MPa、圧力スイッチを備えてクランプ力を監視し、ワークの緩みや変形を避ける必要がある。
- 作業台クリーニング
- 役割: 圧縮空気で作業台の表面の切り屑、冷却液を吹き付け、レールやねじに不純物が入らないようにし、加工精度に影響を与える。
- 応用シーン:
- 加工完了後: 作業台を自動的にパージし、手動での清掃時間を短縮します。
- 精密加工前: 微細な粒子を取り除き、ワーク表面を傷つけないようにする。
- 最適化の提案:
- 集塵装置を搭載し、ブローシステムと連動して切り屑回収を実現。
- ガイドレールに直接吹きつけないようにし、潤滑油が吹き飛ばされないようにします。
四、屑排出と冷却システム
- 乾燥機駆動
- 役割: 圧縮空気でチェーン式またはスクレーパー式の排屑機を駆動し、加工区域から集屑箱に切り屑を送る。
- 応用シーン:
- 大量の切り屑が発生した場合 (フライス加工、旋削など): 切り屑が加工領域に詰まってしまうのを避ける。
- 無人化生産: 排屑機は加工センターと連動して、自動排屑を実現する必要がある。
- 圧力要求:0.4 ~ 0.6MPaを選択します。
- 冷却液噴霧冷却
- 役割: 圧縮空気と冷却液を混合し、霧化気流を形成して切削エリアに噴射し、冷却効果を高め、冷却液の使用量を減らす。
- 応用シーン:
- 高速加工 (回転速度> 10,000rpm): 従来の冷却方式は切削区に浸透しにくく、霧化冷却は工具温度を著しく下げることができる。
- 難加工材料 (チタン合金、高温合金など): 工具の過熱を防ぐために冷却を強化する必要があります。
- 最適化の提案:
- 気液の割合を調整する (通常1:5 ~ 1:10) 、冷却液の無駄を避ける。
- 油水分離器を備え、霧化装置の目詰まりを防ぐ。
五、防護と安全装置
- 防護扉エアロック
- 役割: マシニングセンタの運転時、圧縮空気でシリンダーを駆動して防護扉をロックし、人が誤って操作して安全事故を起こさないようにする。
- 応用シーン:
- 高速加工または五軸連動加工: 防護扉が完全に閉じていることを確保し、切り屑が飛び散ってけがをしないようにする必要がある。
- CE安全基準に適合: 防護扉がロックされていない場合、マシニングセンタが起動しない。
- 圧力要求:0.6 ~ 0.8MPa、ダブル電子制御電磁弁を備えてインターロック機能を実現する必要があります。
- 緊急停止装置の補助
- 役割: 緊急の場合、圧縮空気は空気圧ブレーキを駆動して主軸やテーブルの運動を急速に停止し、制動距離を短くすることができる。
- 応用シーン:
- 主軸回転速度> 20,000rpm時: 従来の機械ブレーキは慣性で設備が破損する可能性があり、空気圧ブレーキはより安全である。
- 重機加工センター: 油圧緩衝装置に合わせて、ブレーキの衝撃が大きすぎないようにします。
- 注意事項:
- エアブレーキのシール性を定期的に点検し、エア漏れによるブレーキの故障を防止する必要があります。
- 制動空気圧は主軸の回転速度に合わせて、制動が激しくなったり遅れたりしないようにしなければならない。
六、その他の補助機能
- 空気圧測定装置
- 役割: 圧縮空気でエアヘッドを駆動し、ワークの寸法や位置精度を測定します。
- 応用シーン:
- 機械測定 (On-Machine Measurement):加工中にワークサイズをリアルタイムで検出し、二次チャック誤差を避ける。
- 自動生産ライン: ロボットと協力して、ワークの自動仕分けを実現します。
- 圧力要求:0.3 ~ 0.5MPa精密圧力調整弁を備えて測定の安定性を確保する必要があります。
- 空気圧潤滑システム
- 役割: 圧縮空気と潤滑油を混合し、エア潤滑油ミストを形成し、ガイドレール、ねじなどの運動部品を潤滑する。
- 応用シーン:
- 高速加工センター: 従来のグリース潤滑は高速運動の需要を満たすことが困難で、エア潤滑は摩擦を減らし、寿命を延ばすことができる。
- クリーン工場: エア潤滑は油脂の環境汚染を避けることができます。
- 最適化の提案:
- オイルミスト濃度の調整 (通常1:100 ~ 1:500) 潤滑不足や過度を避ける。
- オイルミスト分離器を備え、オイルミストが加工エリアに入らないようにする。
七、圧縮空気の品質要求
加工センターは圧縮空気の品質に対する要求が高く、以下の基準を満たす必要がある
| パラメータ | リクエスト | 影響 |
|---|
| 圧力 | 0.3 ~ 0.8MPa(アプリケーションに応じて調整) | 圧力不足は空気圧装置の作動を遅らせたり故障したりする |
| 含油量 | ≦ 0.01mg/& sup3;(オイルフリー圧縮機) | 油汚れは主軸軸受、工具庫、ワーク表面を汚染する |
| 水分量 | 露点 ≦-40 ℃(乾燥機処理後) | 水分は空気圧機器の錆や凍結を引き起こす |
| 粒度 | ≦ 0.01m m(精密フィルターろ過後) | 粒子はシリンダシールを摩耗させたり、ノズルを詰まらせたりします |
** まとめ
マシニングセンタでは圧縮空気を使用する位置が広く、主軸、交換装置、テーブル、排屑システム、防護装置と補助機能などをカバーしている。 加工精度と設備寿命を確保するために、圧縮空気の圧力、清浄度と乾燥度を厳格に制御し、定期的に空気圧機器 (例えば、シリンダ、電磁弁、ノズルなど) をメンテナンスする必要がある。 加工センターの型番と加工需要に基づいて、圧縮空気システムをカスタマイズして設計し、圧力監視と警報装置を備えて、安定運転を実現することを提案する。
