クラウニングテーブルがプレスブレーキの高い曲げ精度を保証

クラウニングテーブルがプレスブレーキの高い曲げ精度を保証

正確で再現性のある成形結果を保証するためには、荷重が加わったときにプレスブレーキのビーム（ラム）とテーブルに本来生じるたわみを補正することが不可欠です。 たわみ補正がないと、ワークピースがプレスブレーキの全長に沿って曲がったときに、ワークピースの中心に何らかの変形が生じる可能性があります。 これは、8フィート以上、80トン以上のプレスブレーキや、長い部品や大きな部品を曲げる場合に特に当てはまりますが、短いワークを成形する場合も同様です。 部品の全長にわたって曲げ角度を一定に保つために、プレスブレーキには、梁内、テーブル内、またはその両方にクラウニングシステムが必要です。

短いバッチ、複雑な部品、素早いターンアラウンドのこの時代において、クラウニングは効率、部品の精度、および再現性を保証します。 高トン数用途では、クラウニング加工は困難な高抗張力材料の直線的な曲がりを生み出すのに役立ちます。

クラウニングの基本

最近のほとんどのプレスブレーキは、閉ループシステムがラムの位置を制御するサーボ油圧システムを使用しています。 左右のピストンの下にあるビームの両端で、位置測定システムがビームの移動と位置決めの精度を監視します。 機械制御装置はこの情報を処理し、それを使用して0.01 mmの精度でビームを位置決めします。 これは、各油圧ピストンの上部にある左右のサーボバルブを作動させることによって行います。

曲げサイクルの間、サーボ油圧システムは、ビームの両端のピストンが機械制御で設定されたプログラム位置に確実に到達し、正しい曲げ角度になるようにします。 プレスブレーキは、特にピストン間の機械の中央部で、荷重下で撓む傾向があるので、プレスブレーキの中央部の角度は、ラムの下側の角度よりも鈍角になる。 介入なしでは、この撓みは曲げ角度をプレスブレーキの長さにわたって変化させる。

これを補正するために、プレスブレーキには反対方向の力、つまり「カーブ」を発生させるクラウニングシステムを装備して、ビームとテーブルのたわみを相殺することができます。 クラウニングシステムにより、曲げ加工時にラムとテーブルが確実に平行になります（ 図1を参照）。

クラウニングは1970年代後半から1980年代初めにかけて使用されてきました。 これらの用途では機械フレームのたわみが大きいため、高トン数のプレスブレーキ、高張力鋼、およびより長い長さの曲げの必要性からクラウニングの必要性が高まっています。

クラウニングが発生する前に、プレスブレーキ製造業者は、プレスブレーキのテーブルにカーブを事前に研磨して、機械のたわみの約75パーセントを相殺する必要がありました。 今日のシステムはより高度です。 プログラム可能なクラウニングシステムを使用して、オペレータはシートの厚さ、長さ、ダイの開口部、および材料の引張強度のデータをコントロールに入力し、テーブルとラムの実際のたわみを自動的に決定します。 プレスブレーキの油圧システムとクラウニングにより、最小限のオペレータ介入で正確な曲げ角度を実現します。

プレスブレーキ曲げクラウニングテーブルの選択

クラウニングは一般的にサイズが8トン以上の80トンのプレスブレーキに使用されます。 クラウニングは低トン数のプレスブレーキにも適用できますが、これはプレスブレーキテーブルの長さと用途によって異なります。 支柱間の距離が長いほど、機械のたわみは大きくなります。 また、機械のトン数が多いほど、たわみ補正の必要性が高くなります。 厚い素材と薄い素材の両方を曲げる場合は、クラウニングシステムをお勧めします。

油圧クラウニングとCNCメカニカルウェッジ式クラウニングは、最も一般的な2種類のクラウニングシステムです。 くさび型クラウニングシステムは、プレスブレーキ製造業者または工具製造業者を通じてプレスブレーキの追加として購入することができる。 油圧クラウニングが機械に組み込まれています。 これらのシステムのコストは同程度であるため、選択はより正確さ、効率、そしてアプリケーションの問題です。

油圧クラウニングは、曲げストローク中にシリンダーに圧力を加えて機械のたわみを補正します。 これらのシステムのほとんどは、機械のベッド全体にクラウニングを施すことはできません。 その代わりに、クラウニングシステムが調整するたわみ量はシリンダーの位置によって異なります。 いくつかの油圧クラウニングシステムはセンターシリンダーまたは3シリンダーシステムのみを使用し、そしていくつかはベッドの60パーセントを超えるクラウニングを提供しますが、フルベッド長さを提供しません。

油圧シリンダーはすべて同じ油圧ラインを使用します。 その結果、単一のシリンダーで完全なクラウニング力をかけることはできません。 この力は、2つ、3つ、または10個あるかどうかにかかわらず、すべての油圧シリンダに適用されます。

くさび型クラウニングシステムは、ベッドの長さ方向に2列のくさびで構成されています。 一方の列は固定され、もう一方の列は移動可能です（ 図2および3を参照）。 ベッド中央のくさびはピストンの下のくさびよりも傾斜が大きく、傾斜の角度はベッド中央からラムに向かって減少します。

アクティブにすると、可動ウェッジはベッドの中央に高い点とピストンの下のベッドの両端に低い点を持つ曲線を作成し、テーブルにスプライン曲線を作成します。 自動的に制御されるクラウニングシステムは、異なる曲げ力の下でベッドのたわみと梁を補正します。 ウェッジスタイルのシステムでは、テーブルは必要なトン数に応じて一定の荷重を支えるように設計されています。 特定のクラウニングシステムは、±0.01 mmのプログラミング精度と±0.005 mmの位置決め再現性を提供します。

それがそのベッドのために特別に機械加工されているのでくさびシステムはベッドの全長のためのクラウニングを説明します。 それはまた、より高いトン数とより短いベッド長のたわみ補正を処理することができます。 クラウニングはベッドの任意の位置で曲がるように調整できます。 この調整は制御を介してリアルタイムで行われるので、製造時間はプロセス中に失われません。

対照的に、ユニバーサルウェッジシステムはプレスブレーキに特化したものではなく、標準的なウェッジデザインで作られています。 それはＣＮＣによって制御することができ、それはたわみを説明するであろうが、それは用途またはその材料に特有ではない。 また、必要なたわみ補正の量を計算するために中央データベースを使用しないため、そのクラウニング機能は制限され、より複雑になります。

ユニバーサルクラウニングシステムは、その機能を向上させるために既存のプレスブレーキに後付けすることができます。 また、クラウニング加工では提供されていない、より小さなトン数のエントリーレベルのプレスブレーキにも取り付けることができ、オペレータは曲げ加工をより細かく制御できます。

クラウニングシステムの改装は有益であり、特に用途が変わったり発展したりする場合には時には必要です。 例えば、HVACメーカーが、クラウニングなしで効率的に形成できる住宅用部品の製造から工業用ユニット用のはるかに大きくて重い部品の製造に移行する場合、新しい部品プロファイルはクラウニングの必要性を決定づけます。 クラウニングシステムは、より長い曲げ長さを生み出すための調整および設定の数を排除することによって効率を高めます。

プレスブレーキクラウニングテーブルの成形上の課題の偏向

曲げの長さにわたって一貫した角度を確保することによって、クラウニングは段取り作業も減らし、スクラップを最小限に抑え、そしてオペレータの介入または高度なプレスブレーキオペレータの必要性を排除する。

クラウニングシステムがなければ、機械のたわみを克服することは、シムを使用するかまたはダイの調整を通して手動で行われます。 必要とされるシミングの量を計算することは時間のかかるプロセスであり、しばしば試行錯誤の一つであり、高価なスクラップを生み出す。 熟練した段取作業者でさえ、手動で調整されたクラウニングベッドを備えた機械で部品を製造するときに、いくらかのスクラップを生み出すでしょう。

CNCクラウニングシステムが自動的にこれらの計算を行います。 それはまた機械を操作するのに必要とされる技能のレベルを減らし、こうして効率および生産性を改善する。

しかし、どのクラウニングシステムも、パンチとダイの位置合わせ不良やワークピースの非対称なスライドなど、ツーリングの問題を補正することはできません。 不正確な工具や偏摩耗した工具は、角度が異なる部品を形成します。 ツーリングの問題は、曲げ線に沿った不均一な角度に関連する問題の一部に原因があります。

精密研削ツーリングは、曲げ長さ全体にわたって正確な曲げ角度を確保するのに役立ちます。 金型はV開口部の両側に段階的な半径を持っているので、材料をより均等に、より少ない抗力で金型に流し込むことができます（ 図4を参照）。

より大きなプレスブレーキ曲げ加工のための高トン数用途

CNCクラウニングシステムはプレスブレーキの対称的なたわみを補正します。 部品の長さに渡って材料特性が同じ場合は、標準的なクラウニングで十分です。 しかし、特により重いまたはより長い工作物で、そしてS1100、S1300、Hardox®、およびArmox®のような高抗張力材料で、材料特性が可変でより挑戦的であるとき、CNCによって制御されるより先進的なプログラム可能なクラウニングシステムは提供します機械のたわみを補正し、最終的には柔軟性を高めます。

高抗張力材料では、曲げに必要な力が大きくなり、スプリングバックが大きくなるため、より多くのクラウニングが必要になります（ 図5を参照）。 製造業者が構造的完全性を危うくすることなく最終製品の重量を減らすことを考えているので、高張力材料の使用は、特に大きな曲げ用途（１２フィート以上）において増加している。

クラウニングは、タンデム式、トリデム式、またはクアデム式のプレスブレーキで、さらに同じまたは異なるトン数のプレスブレーキを同期構成で組み合わせる2つの場合、さらに重要です。 これらのシステムは5ミリ秒ごとにマシンシリンダーを同期させ、マシン内で一定の直線移動があることを確認するために継続的にチェックします。 これらの機械の中には、デュアルクラウニングテーブルを組み込んださらに別のタイプのクラウニングシステムを使用するものがあります。 それは本質的には非対称ではあるが相補的なクラウニングプロファイルを持つ互いの上にある2つのCNCクラウニングシステムです。