Como calcular o consumo de ar de um centro de usinagem CNC?

Compreender a composição do consumo de ar dos centros de usinagem CNC

Antes de calcular o consumo de ar comprimido, é necessário primeiro identificar quais partes do centro de usinagem CNC consomem ar comprimido durante o seu funcionamento. Em geral, os principais pontos de consumo de ar do CNC incluemSopro no centro do eixo principal,Dispositivo pneumático de fixação,Mecanismo de troca automática de ferramentasE tambémResfriamento e sopro na zona de corteAs diferentes modalidades de usinagem e as configurações das máquinas‑ferramenta implicam variações na taxa de consumo de ar comprimido. Por exemplo, em máquinas que realizam trocas de ferramentas com alta frequência e fazem amplo uso de dispositivos de fixação pneumáticos, o consumo instantâneo de ar aumenta de forma significativa.

Método de estimativa do consumo básico de gás

Para estimar com precisão o consumo de ar de um único centro de usinagem CNC, a abordagem mais adequada é consultar as especificações técnicas fornecidas pelo fabricante do equipamento ou realizar medições diretas no local a fim de obter dados de referência. Especificamente, isso pode ser feito seguindo os seguintes passos:

• Consulte a placa de identificação do equipamento ou o manual de instruções: Procure o parâmetro de consumo de ar, geralmente expresso em litros por minuto ou metros cúbicos por minuto.
• Determinar o coeficiente de utilização simultâneaOs diversos componentes pneumáticos da máquina‑ferramenta raramente atingem, ao mesmo tempo, o seu consumo máximo de ar comprimido. Por conseguinte, é necessário multiplicar a potência máxima de consumo de ar indicada na placa de identificação por um coeficiente de simultaneidade, geralmente situado entre 0,6 e 0,8, para obter o consumo médio efetivo de ar.
• Considerar a demanda de pico: Para operações de elevado consumo instantâneo de ar, como a troca automática de ferramentas, é necessário registrar o pico de consumo e a duração correspondente, garantindo que o sistema de fornecimento de ar atenda às exigências de pressão momentâneas.

Fatores-chave que influenciam o consumo real de gás

Os valores estimados teoricamente frequentemente apresentam desvios em relação à operação real; ao realizar a avaliação, é imprescindível considerar os seguintes fatores de influência:

• Variação das condições de usinagem: A usinagem de desbaste e a usinagem de acabamento apresentam exigências distintas quanto à injeção de ar comprimido e à refrigeração; além disso, a frequência de consumo de ar varia entre a usinagem contínua e a usinagem intermitente.
• Envelhecimento dos componentes pneumáticosÀ medida que a vida útil do equipamento aumenta, o envelhecimento das vedações do cilindro pode provocar vazamentos internos, elevando assim o consumo de ar comprimido não produtivo.
• Configuração da pressão de trabalho: Se a pressão de trabalho efetivamente definida na máquina‑ferramenta for superior à exigência nominal, o consumo de ar comprimido aumentará de forma não linear.

Considerações ao selecionar um compressor de ar

Após determinar o consumo de ar preciso de cada máquina CNC, ao proceder à seleção do compressor de ar, é necessário ainda levar em conta aspectos sistêmicos. Em primeiro lugar, é indispensável acrescentarPerdas por vazamento na rede de tubulações, as perdas nas redes de distribuição antigas podem chegar a 10% a 20%. Em segundo lugar, é necessário preparar-se para o futuroMargem de reserva para a ampliação da capacidade produtiva, geralmente recomenda-se acrescentar uma margem de 15% a 20% à demanda total de ar comprimido. Por fim, com base na curva de consumo de ar do setor produtivo como um todo, seleciona-se o compressor de ar adequado em termos de pressão e vazão de descarga, considerando ainda se é necessário instalar um reservatório de ar para atenuar as flutuações de pressão provocadas por operações como a troca de ferramentas.