ความต้องการพื้นฐานด้านแรงดันลมของอุปกรณ์เครื่องจักรกล
ในโรงกลึงสมัยใหม่ ลมอัดเป็นหนึ่งในแหล่งพลังงานที่สำคัญ หัวจับนิวเมติก ระบบเปลี่ยนเครื่องมือ ระบบปิดผนึกแกนหมุน และการกำจัดเศษโลหะ ซึ่งล้วนเป็นขั้นตอนสำคัญ ต่างก็อาศัยแรงดันลมที่คงที่ อุปกรณ์แต่ละชนิดมีข้อกำหนดด้านแรงดันลมที่ชัดเจน การรักษาให้แรงดันอยู่ในเกณฑ์ที่กำหนดจึงเป็นเงื่อนไขสำคัญในการรับประกันความแม่นยำของการผลิตและยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์
ช่วงแรงดันลมของอุปกรณ์เครื่องจักรกลที่พบได้ทั่วไป
- ศูนย์เครื่องจักรกลซีเอ็นซี: โดยทั่วไปกำหนดให้แรงดันแหล่งจ่ายลมอยู่ในช่วง 0.5 MPa ถึง 0.7 MPa ระหว่างนั้น ช่วงแรงดันดังกล่าวสามารถรับประกันการเปลี่ยนเครื่องมือของตู้เก็บเครื่องมือได้อย่างราบรื่น และจัดให้มีแรงดันย้อนที่เพียงพอสำหรับระบบปิดผนึกแบบม่านลมของแกนหมุน เพื่อป้องกันไม่ให้น้ำหล่อเย็นและฝุ่นละอองเข้าสู่ตลับลูกปืนของแกนหมุน
- เครื่องกลึงซีเอ็นซี: ปกติแล้ว การทำงานในการหนีบของหัวจับลมและหัวรองงานจะต้อง 0.4 MPa ถึง 0.6 MPa ของอากาศอัด ความดันที่ต่ำเกินไปจะทำให้แรงยึดจับชิ้นงานไม่เพียงพอ และก่อให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัยในการทำงาน
- เครื่องจักรกลสำหรับการแปรรูปพิเศษเช่น เครื่องตัดลวดและเครื่องกัดด้วยไฟฟ้า ระบบอัดอากาศของเครื่องเหล่านี้ค่อนข้างเรียบง่าย มักใช้เพื่อการกวนสารละลายในกระบวนการหรือสำหรับอุปกรณ์หนีบแบบนิวเมติก โดยทั่วไป 0.4 MPa ถึง 0.5 MPa ก็สามารถตอบสนองความต้องการได้แล้ว
ผลกระทบจากความดันอากาศที่ผิดปกติต่อกระบวนการผลิต
ความผันผวนของแรงดันลมมีผลโดยตรงต่อสภาพการทำงานของเครื่องจักรกล โดยส่งผลกระทบในลักษณะหลัก 2 ประการ ดังนี้:
- ความดันต่ำเกินไป: จะทำให้ชิ้นส่วนนิวเมติกทำงานช้าลงหรือไม่สามารถเคลื่อนที่เข้าตำแหน่งได้ ตัวอย่างเช่น มือจับเปลี่ยนเครื่องมือเกิดการค้าง หรืออุปกรณ์จับยึดคลายตัว นอกจากนี้ ฟังก์ชันเป่าเศษโลหะที่อ่อนแอลงจะส่งผลให้เศษโลหะพันรอบเครื่องมือตัด ซึ่งกระทบต่อคุณภาพผิวชิ้นงานอย่างร้ายแรง และอาจก่อให้เกิดสัญญาณเตือนแรงดันต่ำของเครื่องมือกลจนต้องหยุดการทำงาน
- ความดันสูงเกินไปการอยู่ในสภาพความดันเกินเป็นเวลานานจะเร่งการสึกหรอของชิ้นส่วนนิวเมติก เช่น กระบอกสูบและวาล์วโซลีนอยด์ เป็นเหตุให้ซีลยางฉีกขาดและเกิดการรั่วของอากาศในท่อได้ง่าย ขณะเดียวกันยังทำให้เครื่องอัดอากาศสิ้นเปลืองพลังงานโดยไม่จำเป็นอีกด้วย
คำแนะนำในการเลือกขนาดเครื่องอัดอากาศและการตั้งค่าแรงดัน
เพื่อให้สอดคล้องกับข้อกำหนดด้านแรงดันลมของเครื่องจักรกลในกระบวนการผลิต การกำหนดค่าคอมเพรสเซอร์ลมและการออกแบบระบบท่อจ่ายลมต้องเป็นไปตามหลักการทางวิทยาศาสตร์:
- กำหนดความดันไอเสียให้เหมาะสม: แรงดันลมออกพิกัดของเครื่องอัดอากาศควรมากกว่าความต้องการแรงดันของอุปกรณ์ที่ใช้ลมสูงสุดภายในโรงงาน 0.1 MPa ถึง 0.2 MPa เพื่อชดเชยการสูญเสียแรงดันตามความยาวของท่อในกระบวนการส่งผ่านของระบบขนส่ง
- พร้อมติดตั้งอุปกรณ์เก็บกักและบำบัดอากาศการตัดเฉือนด้วยเครื่องจักรมีข้อกำหนดด้านความสะอาดของลมอัดในระดับหนึ่ง ขอแนะนำให้ติดตั้งถังพักลมไว้ที่ด้านหลังของเครื่องอัดอากาศเพื่อช่วยลดความผันผวนของแรงดัน และควรติดตั้งเครื่องทำลมแห้งพร้อมกับไส้กรองละเอียด เพื่อกำจัดความชื้นและสิ่งเจือปนในอากาศ ป้องกันไม่ให้ชิ้นส่วนนิวเมติกเกิดสนิมและค้างติด
- กลยุทธ์การจัดสรรก๊าซตามโซนหากในห้องปฏิบัติการมีทั้งความต้องการแรงดันสูงและแรงดันปกติพร้อมกัน ขอแนะนำให้ใช้ระบบจ่ายลมแบบแยกแรงดันหรือแนวทางเพิ่มแรงดันเฉพาะจุด เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาแรงดันรวมของระบบท่อส่งสูงเกินไปซึ่งก่อให้เกิดการสิ้นเปลืองพลังงาน