Пневматика для верстата ЧПУ

Що таке пневматика для верстата ЧПУ

Пневматика для верстата ЧПУ це вузли, які використовують енергію стисненого повітря для допоміжних рухів верстата. Повітря від компресора проходить очищення і налаштування тиску, потім розподільник за командою контролера або оператора спрямовує його в циліндр, і шток циліндра виконує роботу. Пневмопривід швидко спрацьовує і просто підключається, а при упорі шток зупиняється і циліндр тримає зусилля без пошкоджень.

Які завдання виконує пневматика на верстаті

• Притиск заготовки. Пневмоциліндри притискають заготовку до столу або упору і відпускають її після обробки.
• Переміщення допоміжних вузлів. Циліндри піднімають і опускають кожух пиловидалення, рухають упори, заслінки і штовхачі.
• Зміна інструмента. У шпинделях з автоматичною зміною інструмента стиснене повітря приводить у дію механізм, який звільняє інструмент для заміни.
• Обдування. Струмінь повітря прибирає стружку із зони різання і охолоджує фрезу та заготовку.

З яких вузлів складається пневмосистема

• Підготовка повітря. Фільтр-вологовідділювач затримує воду і бруд із мережі, регулятор тримає на виході заданий тиск, лубрикатор за потреби додає в повітря мастило. Без підготовки вода і частинки зношують ущільнення і заважають розподільникам перемикатися, а коливання тиску в мережі змінюють зусилля і швидкість циліндрів.
• Пневморозподільники. Перемикають потоки повітря: подають його в потрібну порожнину циліндра і випускають повітря з іншої порожнини в атмосферу. Розподільник перемикається котушкою за сигналом контролера, кнопкою, педаллю або повітряним сигналом від іншого клапана.
• Пневмоциліндри. Перетворюють тиск повітря на прямолінійний рух штока. Циліндр однобічної дії висуває шток повітрям, а повертає його пружина. Циліндр двобічної дії рухає шток повітрям в обидва боки.
• Пневмофітинги. З’єднують трубки з портами вузлів, розгалужують лінії і тримають з’єднання герметичними. До цієї ж групи належать регулятори потоку, які задають швидкість штока, глушники на вихлопі розподільника і заглушки для невикористаних портів.

Як вузли з’єднуються в систему

1. Стиснене повітря від компресора підводять до блока підготовки на вході у верстат. Вузли блока стоять за ходом повітря в порядку: фільтр, регулятор, лубрикатор.
2. З виходу блока повітря трубкою йде в порт подачі P розподільника. Якщо від одного блока живляться кілька розподільників, лінію ділять розгалужувачем.
3. Робочі порти розподільника (A і B у схемі 5/2) з’єднують трубками з портами циліндра. Фітинг підбирають так, щоб його різьба збігалася з портом, а цанга із зовнішнім діаметром трубки.
4. На вихлопні порти розподільника ставлять глушники: вони знижують шум скидання повітря і не пускають пил усередину.
5. На порти циліндра ставлять регулятори потоку і ними налаштовують швидкість висування і втягування штока.
6. Котушку електромагнітного розподільника підключають до виходу контролера верстата, і циліндр спрацьовує за програмою.

Лінію обдування фрези і заготовки підключають перед лубрикатором, інакше разом з повітрям на заготовку потрапить мастило.

Як підібрати пневматику для верстата

• Почніть з руху. Визначте, який вузол має рухатися, на яку відстань і з яким зусиллям. За переміщенням вибирають хід циліндра, за зусиллям діаметр поршня.
• Розрахуйте зусилля. Зусилля циліндра дорівнює тиску повітря, помноженому на площу поршня. Поршень діаметром 32 мм має площу 804 мм², при тиску 5 бар (0,5 МПа) він штовхає шток із зусиллям 402 Н. Площа зростає як квадрат діаметра, тому поршень удвічі більшого діаметра дає в 4 рази більше зусилля при тому самому тиску. При втягуванні зусилля менше, бо частину площі поршня займає шток.
• Підберіть схему розподільника. Циліндру однобічної дії з пружиною потрібен розподільник 3/2, циліндру двобічної дії 5/2. Щоб зупинити шток посередині ходу, ставлять розподільник 5/3 із закритим центром, для обдування і простого вмикання повітря достатньо 2/2.
• Виберіть спосіб керування. Для роботи за програмою потрібен електромагнітний розподільник, напруга його котушки має збігатися з напругою кола керування верстата. Для налагодження і ручних операцій підходять кнопка або важіль, педаль залишає руки оператора вільними.
• Вирішіть, що буде при відключенні живлення. Розподільник з однією котушкою і пружиною при відключенні струму повертається у вихідне положення. Заздалегідь виберіть, у якому положенні має залишитися циліндр, наприклад притиск піднятий і заготовку можна зняти.
• Звірте різьбу і трубку. Різьбу портів у пневматиці позначають у дюймах умовно: це позначення трубної різьби, а не її зовнішній діаметр. Фітинг з одного боку має збігатися з різьбою порту, з іншого із зовнішнім діаметром трубки.
• Перевірте тиск. Регулятор виставляють не вище за допустимий тиск для розподільників і циліндрів за їхнім маркуванням.
• Вирішіть питання змащування. Чи потрібне змащування повітря, вказано в паспорті розподільників і циліндрів. Якщо змащування не потрібне, у блоці підготовки достатньо фільтра і регулятора. Якщо мастило в лінію почали подавати, подавайте його постійно: мастило змиває заводське змащення, і без нього ущільнення зношуються швидше.

Монтаж і обслуговування

• Перед підключенням продуйте трубки й порти, щоб стружка і пил не потрапили в розподільники та циліндри.
• Відрізайте трубку перпендикулярно до осі: косий зріз порушує герметичність фітинга.
• Ущільнюйте різьбу стрічкою ФУМ або різьбовим герметиком і стежте, щоб герметик не потрапив усередину вузлів.
• Перевіряйте з’єднання під тиском мильним розчином: витік видно за бульбашками.
• Зливайте конденсат із колби фільтра, поки вода не піднялася до фільтрувального елемента.
• Перед заміною вузлів і доливанням мастила в лубрикатор скиньте тиск у лінії.