왜 공작 기계는 공기 압축기를 사용해야합니까?

공작 기계에 공기 압축기를 사용하는 주된 이유는압축 공기는 공작 기계를 위한 안정되어 있고, 깨끗하고, 통제가능한 전원 및 보조 기능을 제공할 수 있습니다정밀 가공, 효율적인 작동 및 안전한 유지 보수의 요구를 충족합니다. 다음은 구체적인 이유 및 역할 분석입니다.

1. 코어 파워 드라이브: 공압 시스템의 "심장"

1. 공압 액추에이터 드라이브
   공압 고정 장치, 공압 척, 공압 공구 교환기 등의 공작 기계는 전원으로 압축 공기에 의존합니다. 예:
   • 공압 클램프: 피스톤은 압축 공기에 의해 밀려 공작물의 빠른 클램핑 및 방출을 실현합니다. 클램핑 힘은 균일하고 조정 가능하며 정밀 가공 (예: CNC 밀링 머신 및 머시닝 센터) 에 적합합니다.
   • 공압 척: 선반에서 압축 공기가 척을 구동하여 공작물을 열거나 클램프하고 응답 속도가 빠르며 (0.5 초 미만) 클램핑 력이 안정되어 공작물의 진동이 줄어 듭니다.
   • 공압 공구 체인저: 자동 공구 변경 공작 기계 (예: 머시닝 센터) 는 공구 매거진을 회전시키고 스핀들 공구는 압축 공기를 통해 교체합니다. 공구 변경 시간을 1-2 초로 단축 할 수있어 처리 효율이 크게 향상됩니다.
2. 정확한 공압 제어 시스템
   공압 비례 밸브, 서보 밸브 및 기타 구성 요소를 통해 압축 공기는 고정밀 처리의 요구를 충족시키기 위해 압력 및 흐름 (± 0.01MPa 의 정확도) 의 정확한 제어를 달성 할 수 있습니다. 예:
   • 그라인더에서 공압 제어 시스템은 연삭 휠의 표면 평탄도가 ≤ 0.005mm 임을 보장하기 위해 연삭 휠 드레서의 공급 속도를 조정할 수 있습니다.
   • 레이저 절단기에서 압축 공기는 절단 속도와 품질을 제어하기 위해 보조 가스 (예: 산소 및 질소) 의 주입을 유도합니다.

2. 보조 기능 지원: 청소, 냉각 및 윤활

1. 공작물 및 공작 기계 청소
   • 퍼지 기능: 압축 공기는 노즐을 통해 공작물의 표면을 정화하여 가공물을 긁거나 가공 중에 공구를 막지 않도록 칩 및 오일과 같은 불순물을 제거합니다. 예:
     • 드릴링 머신에서 압축 공기는 드릴이 달라 붙는 것을 방지하기 위해 드릴 구멍의 철 필링을 제거 할 수 있습니다.
     • 3D 인쇄 장비에서 압축 공기는 인쇄 플랫폼의 잔여 분말을 청소하는 데 사용됩니다.
   • 진공 흡착: 일부 공작 기계 (예: 목공 조각 기계) 는 압축 공기를 사용하여 진공 펌프를 구동하여 흡착을 통해 얇은 판 공작물을 고정하여 가공 중 진동을 방지합니다.
2. 공구 냉각 및 윤활
   • 냉각 효과압축 공기가 절단 영역에 주입되어 공구 온도 (30%-50%) 를 낮추고 공구 수명을 연장 할 수 있습니다. 예:
     • 밀링에서 압축 공기 냉각은 공구 마모를 줄이고 공구 수명을 2-3 배 증가시킬 수 있습니다.
   • 윤활: 미량의 윤활유 (MQL) 와 혼합 한 후 압축 공기는 오일 미스트를 절삭 지점으로 정확하게 전달하여 윤활 필름을 형성하여 마찰 계수 (0.1-0.2) 를 줄이고 가공 된 표면의 품질을 향상시킵니다.
3. 기계 내부 청소 및 유지 보수
   • 압축 공기는 공작 기계 가이드 레일 및 리드 나사와 같은 움직이는 부품의 먼지와 칩을 제거하여 마모를 방지 할 수 있습니다. 예:
     • CNC 공작 기계의 보호 커버 내부를 청소하기 위해 압축 공기를 정사이즈 사용하면 고장률을 30% 이상 줄일 수 있습니다.

3. 안전 및 환경 보호 필요: 폭발 보호 및 에너지 절약

1. 방폭 안전
   • 가연성 및 폭발성 환경 (예: 화학 및 석유 산업) 에서 공압 시스템은 전기 스파크의 위험이 없기 때문에 전기 시스템보다 안전합니다. 예:
     • 폭발 방지 공압 클램프는 폭발 가스 환경에서 사용할 수 있으며 ATEX (유럽 폭발 방지 표준) 요구 사항을 충족합니다.
2. 에너지 절약 및 환경 보호
   • 낮은 에너지 소비: 공압 시스템의 효율은 전기 시스템의 효율보다 낮지 만 구조가 간단하고 유지 보수 비용이 낮으며 압축 공기를 중앙에서 공급할 수 있으며 여러 공작 기계가 공기 원을 공유하여 전체 에너지 소비를 줄입니다.
   • 오염 없음압축 공기는 깨끗한 에너지이며, 기름이없는 윤활 시스템은 식품, 의약품 및 기타 청정 작업장에 적합한 ISO 8573-1 (압축 공기 품질 표준) 요구 사항에 따라 오일 미스트 오염을 피할 수 있습니다.

4. 비용 및 효율성 장점: 장기 경제

1. 낮은 초기 투자
   • 공압 부품 (예: 실린더 및 솔레노이드 밸브) 의 가격은 전기 부품의 1/3-1/2 에 불과하며 설치가 쉽고 기존 공작 기계에 신속하게 통합 할 수 있습니다.
2. 낮은 운영 비용
   • 압축 공기를 저장할 수 있고, 공압 시스템은 과부하 위험이 없으며, 고장률이 낮으며 (MTBF>5000 시간) 유지 보수 비용은 전기 시스템의 1/5 에 불과합니다.
3. 강한 적응성
   • 공압 시스템은 혹독한 환경 (예: 고온, 습도, 먼지) 에 적응할 수 있으며 동작 속도가 빠르며 (응답 시간 ≤ 0.1 초) 고주파, 단선 처리 시나리오 (예: 스탬핑 기계) 에 적합합니다.

5. 일반적인 응용 시나리오

1. CNC 공작 기계 (CNC)
   • 공압 고정 장치가 공작물을 고정하고 공압 공구 체인저가 자동 공구 변경을 실현하며 압축 공기가 공구를 냉각하여 가공 정확도 ≤ 0.01 mm를 보장합니다.
2. 스탬핑 기계
   • 공압 펀치는 분당 수백 번의 주파수로 금속판을 누르고 압축 공기는 클러치와 브레이크를 구동하여 빠른 시동 및 정지를 달성합니다.
3. 레이저 절단 기계
   • 압축 공기는 보조 가스 (예: 질소) 를 구동하여 금속을 절단하면서 슬래그를 절단하여 매끄러운 절단을 보장합니다.
4. 목공 기계
   • 공압 흡착 플랫폼은 목재를 고정하고 압축 공기는 칩 제거 기계를 구동하여 목재 칩을 청소하여 화재 위험을 방지합니다.