工具機加工吹氣 用氣量

工具機加工吹氣用氣量的計算是確保加工質量和效率的關鍵環節，其計算原理、影響因素及典型場景如下：

一、計算原理

1. 經驗計算法
   • 依據：根據實際生產經驗，結合加工件的大小、形狀、材質等因素確定吹氣用氣量。
   • 目標：確保廢渣、切屑等物料被清理乾淨，避免堵塞，同時不浪費氣源。
2. 氣源流量計算法

   • 公式：

吹氣用氣量（m³/min）=清理面積（m²）×清理時長（min）×各吹氣口頭的流量（m³/min）

• 參數說明：
  • 清理面積：需清理的工具機或工件表面面積。
  • 清理時長：單次吹氣操作的時間。
  • 吹氣口頭流量：單個吹氣噴嘴的出氣量，可通過氣源流量計量儀器測定。

二、影響因素

1. 加工參數
   • 加工類型：切削、車削等不同工藝產生的廢渣量差異大。
   • 加工件材質：鋁材、鋼材等產生的切屑形狀和體積不同。
2. 噴嘴設計
   • 噴嘴直徑：直徑越大，單位時間出氣量越大。
   • 噴嘴數量：多噴嘴並聯時，總用氣量成倍增加。
   • 示例：3寸脈衝閥建議帶16-20個噴嘴，需平衡噴吹氣量、壓力及濾袋長度。
3. 吹氣策略
   • 時間控制：通過時間繼電器或人工控制單次吹氣時長。
   • 頻率控制：避免頻繁吹氣導致氣源浪費。
4. 氣源壓力
   • 壓力要求：加工中心氣源壓力通常需≥0.5mpa，高精度設備要求更高。
   • 壓力影響：壓力不足會降低吹氣效果，增加用氣時間。

三、典型應用場景

1. 切削加工
   • 場景：清理刀具、工件表面的切屑。
   • 用氣量：根據切屑量調整，通常為1-10 m³/h。
2. 車削加工
   • 場景：冷卻刀具並吹走長條狀切屑。
   • 優化：採用定向噴嘴提高清理效率。
3. 自動化生產線

   • 場景：多工具機共用氣源，需計算瞬時最大用氣量。

   • 公式：

q總 =∑q工具機 ×k同時使用係數

四、優化建議

1. 噴嘴設計優化
   • 擴散角控制：噴嘴設計需保證壓縮空氣擴散角度（如20°擴散角）以覆蓋清理區域。
   • 誘導氣流：利用噴吹短管誘導周圍空氣，提升清理效率。
2. 智能控制
   • 壓力傳感器：實時監測吹氣壓力，避免壓力不足或浪費。
   • 定時控制：通過plc設定吹氣間隔，減少人工干預。
3. 氣源管理
   • 儲氣罐配置：按公式 v=0.15q（q為空壓機排氣量，單位m³/min）配置儲氣罐，穩定供氣壓力。
   • 管道優化：計算管道通徑（公式 d=πu4q ，u為流速8-15m/s），減少壓力損失。

五、實例計算

案例：某加工中心清理面積0.5m²，單次清理時長2min，每個吹氣口頭流量0.2m³/min，共10個噴嘴。
計算：

用氣量=0.5×2×(0.2×10)=2m³/次

優化：若採用脈衝噴吹系統，可提升瞬時氣流速度，減少用氣時間。

通過科學計算與合理設計，企業可精準匹配吹氣用氣量，提升加工效率並降低能耗。