Пневмораспределители для станка ЧПУ

Что такое пневмораспределитель

Пневмораспределитель это переключатель для сжатого воздуха: он решает, в какую трубку пойдёт воздух и откуда воздух выйдет в атмосферу. От распределителя зависит, куда и когда двинется шток пневмоцилиндра. Ниже по шагам разобрано, как выбрать распределитель под задачу на станке с ЧПУ: способ управления, схему, подготовку воздуха и резьбу портов.

Шаг 1. Выберите способ управления

• Электромагнитное. Распределитель переключает катушка по сигналу контроллера станка. Это вариант для автоматической работы по программе.
• Распределитель с одной катушкой и пружиной при отключении тока сам возвращается в исходное положение. Распределитель с двумя катушками остаётся в последнем положении, пока не придёт сигнал на вторую катушку.
• Напряжение катушки должно совпадать с напряжением цепи управления станка. Катушки выпускают на разные напряжения, например 24 В постоянного тока или 220 В переменного. Напряжение и род тока указаны на катушке.
• Ручное. Оператор переключает распределитель кнопкой или рычагом. Подходит для наладки и операций, которые выполняет человек.
• Ножное. Распределитель переключается педалью, руки оператора остаются свободными, например чтобы держать заготовку при зажиме.
• Пневматическое. Распределитель переключается воздушным сигналом от другого клапана. Электричество к такому распределителю подводить не нужно.

Маркировка на катушке: DC24V означает 24 В постоянного тока.

Для распределителя с одной катушкой заранее решите, в каком положении должен остаться цилиндр при отключении питания станка. Например, прижим должен оставаться поднятым, чтобы заготовку можно было снять.

Шаг 2. Разберитесь в обозначении 5/2

Две цифры через дробь описывают схему распределителя. Первая цифра это количество портов, то есть отверстий для подключения трубок. Вторая цифра это количество положений, в которые переключается распределитель. Обозначение 5/2 значит: пять портов и два положения.

Условные обозначения распределителей. Каждый квадрат это одно положение, стрелка показывает путь воздуха, знак Т означает закрытый порт.

• 2/2. Один вход и один выход. Распределитель работает как кран: пропускает воздух или перекрывает его.
• 3/2. Подача, выход и выхлоп. Распределитель подаёт воздух в линию или сбрасывает воздух из неё в атмосферу.
• 5/2. Подача, два выхода и два выхлопа. Воздух идёт в один из двух выходов, а второй выход в это время соединён с выхлопом.
• 5/3. Как 5/2, но с третьим, средним положением. В варианте с закрытым центром в среднем положении перекрыты все порты, и цилиндр останавливается там, где был в момент переключения.

Ещё одно обозначение касается исходного состояния. Нормально закрытый распределитель без сигнала не пропускает воздух, нормально открытый пропускает.

Шаг 3. Подберите схему под задачу

• Цилиндр одностороннего действия с возвратной пружиной: распределитель 3/2. Воздух выдвигает шток, а после сброса воздуха шток возвращает пружина.
• Цилиндр двустороннего действия, например прижим заготовки или подъём кожуха пылеудаления: распределитель 5/2. Воздух двигает шток в обе стороны.
• Остановка цилиндра в середине хода: распределитель 5/3 с закрытым центром.
• Обдув или простое включение и выключение подачи воздуха: распределитель 2/2.

Пример подключения: прижим на распределителе 5/2 с одной катушкой

Два положения распределителя 5/2 рядом, активное положение выделено оранжевым. Треугольник вершиной к распределителю это подача P, треугольники вершиной от распределителя это выхлопы R и S, порты A и B сверху идут к цилиндру. Слева воздух идёт из P в A, а B сбрасывается через S. Справа воздух идёт из P в B, а A сбрасывается через R.

1. Порт P подключите к подаче сжатого воздуха от блока подготовки.
2. Порты A и B соедините трубками с двумя портами цилиндра. Схема на корпусе распределителя показывает, какой из выходов получает воздух, пока катушка выключена. К этому выходу подключите полость цилиндра, которая должна быть под давлением при выключенном станке, в нашем примере ту, что держит прижим поднятым.
3. Порты R и S это выхлоп. Через них уходит воздух из цилиндра. Поставьте на них глушители, чтобы снизить шум и не пускать пыль внутрь.
4. Катушка выключена. Пружина держит распределитель в исходном положении. Воздух из P идёт в выход, который поднимает прижим, а вторая полость цилиндра соединена с выхлопом. Прижим поднят.
5. Катушку включили. Распределитель переключается. Воздух идёт во второй выход, а первая полость цилиндра сбрасывает воздух через выхлоп. Шток движется и прижимает заготовку.
6. Катушку выключили. Пружина возвращает распределитель в исходное положение, прижим поднимается.

Скорость движения штока настраивают регуляторами потока на портах цилиндра.

Шаг 4. Подготовьте воздух

• Рабочая среда распределителя это сжатый воздух. Подавайте его через блок подготовки с фильтром и влагоотделителем: вода и грязь изнашивают уплотнения и мешают распределителю переключаться.
• Нужна ли смазка воздуха, указано в паспорте распределителя.
• Если в линию начали подавать масло через лубрикатор, подавайте его постоянно. Масло смывает заводскую смазку, и без масла уплотнения после этого изнашиваются быстрее.
• Давление в линии держите в пределах, указанных на корпусе или в паспорте распределителя.

Шаг 5. Определите резьбу портов

Размеры резьбы в пневматике указывают в дюймах, но это условное обозначение трубной резьбы, а не её диаметр. Например, резьба 1/4" имеет наружный диаметр 13.16 мм, хотя 1/4 дюйма это 6.35 мм.

Штангенциркуль измеряет диаметр наружной резьбы по вершинам витков.

• Посмотрите маркировку. Размер резьбы указан на корпусе, на схеме или в паспорте распределителя. Буквы G, R, Rc и PT перед размером обозначают трубную резьбу.
• Измерьте наружную резьбу. Штангенциркулем измерьте диаметр по вершинам витков на фитинге или глушителе. По стандарту трубной резьбы он равен 9.73 мм для 1/8", 13.16 мм для 1/4" и 16.66 мм для 3/8". Измеренное значение немного меньше стандартного из-за допуска.
• Измерьте резьбу в порту. Во внутренней резьбе измеряют диаметр по вершинам витков внутри отверстия: 8.57 мм для 1/8", 11.45 мм для 1/4" и 14.95 мм для 3/8".
• Проверьте шаг резьбомером. У трубной резьбы 1/8" 28 витков на дюйм, у 1/4" и 3/8" по 19 витков.
• Подберите фитинг. С одной стороны он должен совпадать с резьбой порта, с другой с наружным диаметром трубки. Пример: у распределителя порты 1/4", трубка 8 мм, значит нужен фитинг с резьбой 1/4" под трубку 8 мм.
• Проверьте выхлопные порты отдельно. У части распределителей их резьба меньше, чем у рабочих портов, и глушители подбирают под неё.

Советы по монтажу

• Подавайте воздух только в порт P, остальные порты подключайте по маркировке.
• Уплотняйте резьбу лентой ФУМ или резьбовым герметиком и следите, чтобы герметик не попал внутрь распределителя.
• Перед подключением продуйте трубки, чтобы стружка и пыль не попали в распределитель.
• Катушку подключайте при отключённом питании и до включения ещё раз сверьте её напряжение с напряжением цепи.
• Проверьте соединения под давлением мыльным раствором: утечка видна по пузырям.