تتميز طاولات التوجيه CNC بسطح مسطح ومشكل آليًا مع أخاديد أو قنوات فوق المنطقة بأكملها وأختام مطاطية. سمح التقدم المعدني في بتات جهاز التوجيه بمعالجة عالية السرعة ، مما خلق قوة كبيرة على الأجزاء الموجودة على الطاولة ، وبالتالي يتطلب قوة تفريغ هائلة للتثبيت على هذه الأجزاء. يوفر الفراغ وسيلة لخلق تلك القوى.
مع نظام الكبسولة ، يمكن لمضخة التفريغ رؤية الهواء مباشرة من الخشب الذي يتم تعليقه. باستخدام جهاز توجيه الأجزاء المتداخلة ، سيسحب نظام الفراغ فراغًا على الجانب السفلي من اللوحة المركبة ، ولكن مع حدوث القطع والحفر ، يمكن سحب نشارة الخشب إلى نظام التفريغ. في حين أن نظام التفريغ بالزيت المحكم يمكن أن يتفوق هنا ، حيث يمكنه تمرير كميات صغيرة من نشارة الخشب دون إتلاف مضخة التفريغ ، يمكن أن يصبح تلوث المبادل الحراري مشكلة. تعتمد أنواع تقنية المضخات الفراغية الأخرى (اللولب الدوار المشحم والريشة الدوارة الجافة) كليًا على مرشح المدخل الذي يعمل بشكل صحيح لأن أي ابتلاع نشارة الخشب سيؤدي إلى كسر المضخة.
لذلك من الأهمية بمكان استخدام ترشيح المدخل الفعال والصيانة المناسبة مع التنظيف المنتظم. سيؤدي عدم الصيانة إلى زيادة ترحيل غبار الخشب إلى مضخة التفريغ واحتمال تمزق عنصر المرشح. سيزيد أيضًا من فقد الضغط على المرشح مما يؤدي إلى تقليل سعة المضخة ومستوى الفراغ. كمثال: عند مستوى فراغ 24 بوصة زئبق ، تكون خسارة سعة المضخة 33٪ عند انخفاض ضغط قدره 2 بوصة زئبق و 50٪ عند 3 بوصات زئبق. بسبب حمل الغبار الثقيل ، يمكن أن يزداد انخفاض الضغط بسرعة. لذلك يوصى بشدة بتركيب نظام ترشيح مدخل على مرحلتين حيث تستخدم المرحلة الأولى مرشح فصل إعصاري لفصل الجسيمات الكبيرة ، متبوعًا بمرشح فعال سعة 10 ميكرون. يجب توخي الحذر عند تنظيف مرشح المدخل. تأكد من عدم تمزق مرشح المدخل عن طريق ضربه بالحائط أو بصندوق القمامة. يجب أيضًا توخي الحذر عند استخدام الهواء المضغوط لتنظيف المرشحات لأن الفلتر قد يتمزق بفعل قوة الهواء.
يعد تحديد مقدار الفراغ المطلوب للاحتفاظ بأجزاء على جهاز التوجيه CNC الخاص بك خطوة مهمة للغاية عند اختيار مضخة فراغ. العديد من المتغيرات الأخرى تدخل المعادلة ، والتي تحتاج أيضًا إلى النظر فيها.
يستخدم مستخدمو جهاز التوجيه باستخدام الحاسب الآلي عادةً مضخة تفريغ واحدة أو أكثر لإنشاء فراغ لتثبيت قطع العمل على طاولة جهاز التوجيه. ينطبق هذا على مواد مثل الخشب والبلاستيك والألمنيوم وغيرها من المواد غير المغناطيسية. من المزايا المهمة للتخلص من الفراغ أنه يمكن وضع قطع العمل على طاولة جهاز التوجيه بقوة كبيرة مع منع حدوث تلف أو تشويه للأجزاء وأيضًا التخلص من الحاجة إلى التركيبات.
يمكن تحقيق الرمي بالفراغ باستخدام الأواني المطاطية الفردية مثل نظام Carter Pod ، والذي يُعد الخيار المفضل للأجزاء الأصغر ، أو عن طريق تثبيت لوحة MDF على طاولة جهاز التوجيه وسحب فراغ عبر اللوحة لسحب الأجزاء المراد تشكيلها على لوحة MDF. الغرض من هذه المقالة هو شرح العلاقة بين مستوى الفراغ وقوة الضغط.
بالنسبة لمضخات التفريغ الصناعية ، يتم التعبير عن درجة الفراغ بالبوصة الزئبق (الزئبق). يبلغ الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر 30 بوصة زئبق أو 14.7 رطل / بوصة 2 (PSI). من خلال إنشاء فراغ في قنوات طاولة الموجه أسفل لوحة MDF ، نخلق ضغطًا تفاضليًا من خلال استخدام الضغط الجوي لتطبيق القوة على قطعة العمل أعلى لوحة MDF. تعتمد درجة الفراغ التي يمكننا تحقيقها على جودة الختم بين طاولة جهاز التوجيه ولوحة MDF ، ومعدل التسرب عبر لوحة MDF وحجم قطعة العمل فيما يتعلق بحجم طاولة جهاز التوجيه. كلما كانت قطعة العمل أصغر ، زاد التسرب عبر لوحة MDF وبالتالي زادت سعة مضخة التفريغ المطلوبة لتحقيق مستوى الفراغ المطلوب. بالإضافة إلى ذلك ، سيزداد معدل التسرب كلما تم توجيه المزيد من الأجزاء وتعرض المزيد من لوحة MDF.
تعتمد قوة الضغط المطلوبة على نوع وجودة أدوات التوجيه والقوة الناتجة عن عمق القطع وسرعة التغذية. كقاعدة عامة ، يجب أن يكون متوسط قوة الضغط على قطعة واحدة حوالي 2000 رطل. بشكل عام ، يكون مستوى الفراغ بين 18 - 24 بوصة زئبق كافياً لإنشاء قوة الضغط المطلوبة.
لحساب قوة الضغط ، يمكننا استخدام الصيغة التالية: لسهولة الحساب ، نستخدم نسبة تقريبية 2: 1 لتحويل بوصة من الزئبق إلى رطل / بوصة 2 ، أي 1 PSI يساوي 2 بوصة Hg.
إجمالي قوة الضغط = مستوى الفراغ ("Hg) × حجم قطعة العمل بالبوصة المربعة.
مثال: حجم اللوح الخشبي المراد توجيهه هو 24 "× 24" ومستوى التفريغ 20 "زئبق. الموقع عند مستوى سطح البحر حيث الضغط الجوي 30 ”زئبق. (14.7 رطل لكل بوصة مربعة) قوة الضغط المحسوبة هي:
20/2 × (24 × 24 بوصة) = 5645 رطلاً
يؤثر الارتفاع على قوة الضغط ويجب أن يؤخذ في الاعتبار بشكل خاص على الأجزاء الأصغر.
يجب أن يكون مفهوماً أن مضخة تفريغ ذات حجم معين ، والتي تحقق فراغًا بمقدار 20 بوصة زئبق عند مستوى سطح البحر عند التشغيل على جهاز توجيه CNC مع قطعة عمل ذات حجم معين وكمية تسرب الهواء لن تحقق نفس مستوى الفراغ على ارتفاع 5000 قدم تحت نفس الظروف. يمكن تفسير ذلك على النحو التالي: يتم تصنيف سعات الدخول لجميع مضخات التفريغ في ACFM أو CFM الفعلي المقاس في ظروف المدخل. يتم قياس تسرب الهواء من خلال لوحة MDF والأختام في CFM في ظل الظروف الجوية. يتم حساب نسبة ضغط الحجم بالصيغة P1 x V1 = P2 X V2
يوضح المثال التالي العلاقة: افترض أن إجمالي تسرب الهواء هو 100 قدم مكعب في الدقيقة عند مستوى فراغ قدره 20 بوصة زئبق عند مستوى سطح البحر ، والضغط الجوي هو 30 بوصة زئبق. P1 = 30 ”Hg، V1 = 100 SCFM، P2 = (30-20) = 10” Hg مطلق.
سعة مدخل مضخة التفريغ المحسوبة هي: (30 × 100) / 10 = 300 ACFM عند 20 بوصة زئبق. لتحقيق نفس مستوى الفراغ على ارتفاع 5000 قدم حيث يكون الضغط الجوي 25 بوصة زئبق ، ستكون سعة المضخة الفعلية المطلوبة:
P1 = 25 بوصة Hg ، V1 = 100 CFM ، P2 = (25-20) = 5 بوصة Hg مطلق و V2 = (25 x 100) / 5 = 500 ACFM عند فراغ مكافئ لمستوى سطح البحر بمقدار 25 بوصة Hg.
كما ذكرنا سابقًا ، فإن مستوى الفراغ من 18 إلى 24 بوصة من الزئبق يكون كافيًا بشكل عام لإنشاء قوة الضغط المطلوبة حيث تبلغ قوة الضغط عند 18 بوصة زئبق 9 رطل لكل بوصة مربعة وعند 24 بوصة زئبق تكون القوة المكافئة 12 رطل لكل بوصة مربعة. لزيادة مستوى الفراغ إلى 26 بوصة من الزئبق سوف يمنحنا قوة واحدة فقط PSI ولكن سيزيد من سعة مضخة التفريغ المطلوبة بنسبة لا تقل عن 50٪ بسبب زيادة نسبة حجم الضغط كما هو موضح أعلاه. كما يوضح أهمية تقليل التسربات والتأكد من تنظيف المنضدة بشكل منتظم لتقليل التسربات.
