Nhu cầu cơ bản về áp suất khí nén đối với thiết bị gia công cơ khí
Trong các phân xưởng gia công cơ khí hiện đại, khí nén là một trong những nguồn năng lượng quan trọng. Các khâu then chốt như đồ gá khí nén, cơ cấu đổi dao, hệ thống làm kín trục chính cũng như việc thu dọn phoi đều phụ thuộc vào áp suất khí ổn định. Mỗi loại thiết bị lại có những yêu cầu cụ thể về áp suất khí; việc đảm bảo áp suất đạt tiêu chuẩn là điều kiện tiên quyết để duy trì độ chính xác gia công và kéo dài tuổi thọ của thiết bị.
Phạm vi áp suất khí nén của các loại máy gia công cơ khí phổ biến
- Trung tâm gia công CNC: Thông thường yêu cầu áp suất nguồn khí ở 0.5 MPa Đến 0.7 MPa Giữa khoảng đó. Dải áp suất này đảm bảo hệ thống thay dao hoạt động trơn tru và cung cấp đủ áp suất ngược cho phớt chắn khí của trục chính, ngăn không cho dung dịch cắt gọt và bụi xâm nhập vào ổ đỡ trục chính.
- Máy tiện CNC: Hành trình kẹp của mâm cặp khí nén và ụ đỡ thường cần 0.4 MPa Đến 0.6 MPa Không khí nén. Áp suất quá thấp sẽ làm lực kẹp phôi không đủ, tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn trong quá trình gia công.
- Máy công cụ gia công đặc biệt: Ví dụ như các máy cắt dây và máy phóng điện, hệ thống khí nén của chúng tương đối đơn giản, chủ yếu được sử dụng để khuấy dung dịch làm việc hoặc cho các cơ cấu kẹp bằng khí nén, thông thường 0.4 MPa Đến 0.5 MPa Điều này đã đủ đáp ứng nhu cầu.
Ảnh hưởng của áp suất khí nén bất thường đến quá trình gia công
Sự biến động của áp suất khí nén sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến trạng thái hoạt động của máy công cụ, thể hiện chủ yếu dưới hai dạng sau:
- Áp suất quá thấp: Sẽ khiến các phần tử khí nén hoạt động chậm chạp hoặc không thể đạt đến vị trí đúng. Chẳng hạn, tay gắp dao bị kẹt, đồ gá bị lỏng. Ngoài ra, khi chức năng thổi phoi suy giảm sẽ làm phoi cuốn quanh dao, ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng bề mặt chi tiết gia công, thậm chí gây cảnh báo áp suất thấp trên máy công cụ và dẫn đến dừng máy.
- Áp lực quá cao: Việc duy trì áp suất vượt mức trong thời gian dài sẽ làm tăng tốc độ mài mòn của các linh kiện khí nén như xi lanh và van điện từ, rất dễ gây rách phớt làm kín và rò rỉ khí trên đường ống; đồng thời cũng làm tăng một cách không cần thiết mức tiêu thụ năng lượng vận hành của máy nén khí.
Lựa chọn model máy nén khí và khuyến nghị cài đặt áp suất
Để đáp ứng yêu cầu áp suất khí nén của các thiết bị gia công cơ khí, việc lựa chọn và bố trí máy nén khí cũng như thiết kế mạng đường ống cần tuân theo các nguyên tắc khoa học:
- Thiết lập hợp lý áp suất xả khí: Áp suất xả định mức của máy nén khí phải cao hơn so với yêu cầu áp suất của thiết bị tiêu thụ khí có áp suất cao nhất trong phân xưởng 0.1 MPa Đến 0.2 MPa, nhằm bù đắp tổn thất áp suất dọc theo tuyến trong quá trình truyền tải của mạng lưới đường ống.
- Được trang bị thiết bị tích trữ và làm sạch khí: Quá trình gia công cơ khí đòi hỏi độ sạch của khí nén ở mức nhất định. Khuyến nghị bố trí bình tích áp ở phía sau máy nén khí để giảm dao động áp suất, đồng thời lắp đặt máy sấy khí và bộ lọc tinh nhằm loại bỏ hơi nước và các tạp chất trong khí, qua đó ngăn ngừa hiện tượng rỉ sét và kẹt cứng ở các thiết bị khí nén.
- Chiến lược cung cấp khí theo phân khu: Trong trường hợp trong phân xưởng đồng thời có nhu cầu khí nén áp suất cao và nhu cầu khí nén áp suất thông thường, nên áp dụng hệ thống cung cấp khí theo từng mức áp suất hoặc giải pháp tăng áp cục bộ, nhằm tránh tình trạng áp suất toàn mạng lưới quá cao gây lãng phí năng lượng.