CNC旋盤に求められる圧縮空気の基本的な要件
現代の産業現場において、CNC旋盤は通常、圧縮空気システムに接続される必要があります。工作機械の切削動作の主要な駆動源はサーボモーターや主軸モーターですが、圧縮空気は清浄で高効率な補助動力として、機械の自動制御や日常的な保守管理において不可欠な役割を果たしています。ほとんどの標準仕様のCNC旋盤には、出荷時にエア供給用の接続口が備えられています。
圧縮空気のCNC旋盤における主な用途
- 空気圧式治具およびチャックの制御：多くのCNC旋盤では、空気圧チャックや空気圧バックストップが採用されています。電磁弁によって圧縮空気がシリンダーに供給されることで、ワークの迅速なクランプおよびリリースが実現され、ワークの搬出入効率と自動化レベルが大幅に向上します。
- 主軸中心からのエア吹き込みおよび切屑排出：加工中、主軸前端または工具中心から高圧エアが噴出されます。これにより、切削部の切り屑を効果的に吹き飛ばし、切り屑が工具に巻き付いたりワークの表面を傷つけたりするのを防ぐだけでなく、工具交換時には主軸のテーパー孔を清掃し、工具の取り付け精度を確保します。
- 安全防護扉の制御：自動化度の高い一部のNC旋盤では、防護扉の開閉がエアシリンダーによって行われており、そのためには安定した圧縮空気が動力源として必要である。
- 工作機械内部の清掃：作業者は、エアガンを工作機械のエア供給源に接続し、機械内部の死角やガイドレール用防護カバーに付着した切りくずおよび冷却液を清掃することで、設備の稼働環境を清潔に保っています。
CNC旋盤が求める圧縮空気の品質
空気圧用部品の正常な動作および加工品質を確保するため、CNC旋盤では供給される圧縮空気に厳格な規格が設けられています。
- 圧力安定：気圧の変動は空気式チャックのクランプ力を低下させ、ワークが飛出しやすくなるという安全上のリスクを伴います。そのため通常、配管系統内の圧力を一定に保つために、エアタンクと精密調圧弁を設置する必要があります。
- 乾燥無水：空気中には水分が含まれており、そのまま工作機械のエア配管に供給すると、シリンダーや電磁弁などの金属部品が錆びて固着するおそれがあります。したがって、エア供給元には必ず冷凍式または吸着式のエアドライヤーを設置する必要があります。
- 純粋無油：圧縮空気中の油分や不純物は、工作物の表面を汚染し、精密な空気式弁を詰まらせるおそれがあります。多段式フィルターの設置は、エア供給源の清浄度を確保するための必須の対策です。
ガス供給システムの日常保守に関する提案
産業現場では、空気圧縮機の運転状態を定期的に点検し、エアタンク内の凝縮水を適時に排出するとともに、エア供給系の処理部品のフィルターを規定の周期で交換することで、NC旋盤の空圧系故障率を効果的に低減し、生産ラインの連続かつ安定した稼働を確保できます。