Co to jest gięcie CNC? Jak działa zaprogramowane gięcie rur i gięcie metalu na prasie krawędziowej

Rura wydechowa ze stali nierdzewnej o średnicy 42 mm z pięcioma zagięciami, w tym dwoma w różnych płaszczyznach, nie stanowi tego samego problemu, co wspornik 90 stopni złożony na prasie krawędziowej. Obydwa zadania są często opisywane jako gięcie CNC, ale maszyny, oprzyrządowanie i oprogramowanie stojące za nimi są różne. Łączy ich to, że każdy kąt, odległość i obrót pochodzi z zapisanego programu, a nie od operatora, który ręcznie ustawia hamulce.

Krótka odpowiedź jest taka. Gięcie CNC to proces formowania metalu, podczas którego komputerowy system sterowania numerycznego steruje osiami maszyny, podając obrabiany przedmiot i ustawiając kąty gięcia na wartości pobrane z programu części. W prasie krawędziowej oznacza to głębokość stempla, położenie tylnego zderzaka i czasami ukoronowanie. W przypadku giętarki do rur oznacza to posuw wózka, obrót tulei zaciskowej i kąt ramienia gnącego, poruszane za pomocą serwomotorów, które mogą powtarzać tę samą pozycję tysiące razy z tym samym rezultatem.

Gięcie CNC w prostych słowach

CNC oznacza komputerowe sterowanie numeryczne i termin opisuje sposób napędzania maszyny, a nie to, co robi. Starsza giętarka NC jest ustawiana ręcznie, z mechanicznymi ogranicznikami długości posuwu, stałym obrotem tulei zaciskowej i kątem zgięcia regulowanym za pomocą śruby lub pokrętła. Giętarka CNC przechowuje te same informacje co program: pozycje osi, kolejność gięcia, wartości kompensacji i dane narzędzi.

Po uruchomieniu programu sterownik wysyła polecenie położenia do każdej osi serwa, odczytuje informację zwrotną z enkodera i koryguje ruch, aż do uzyskania zgodności zadanej i rzeczywistej pozycji. Dzięki tej zamkniętej pętli maszyna CNC może utrzymać kąt w ciągu tysięcy części i dlatego zadanie wykonane dwa lata temu można ponownie umieścić na maszynie i wyprodukować z tego samego pliku.

Liczba osi jest praktyczną miarą możliwości maszyny. Pojedyncza giętarka do główki ramy zwykle programuje posuw wózka, płaszczyznę obrotu zgięcia i kąt zgięcia. Dodaj więcej stosów narzędzi lub drugą głowicę gnącą, a maszyna może wytwarzać części wielopłaszczyznowe i o wielu promieniach w jednej operacji, co eliminuje błąd ponownego mocowania, który pojawia się, gdy część przemieszcza się pomiędzy operacjami.

Gięcie blach i gięcie rur to dwa różne zadania

Wyniki wyszukiwania łączą te dwa elementy, co powoduje rzeczywiste błędy w specyfikacji. Gięcie na prasie krawędziowej tworzy płaski arkusz na stemplu i matrycy, a materiał jest wyginany na całej szerokości. Obrotowe gięcie rur ciągnących rozciąga rurę wokół matrycy do gięcia, podczas gdy trzpień podtrzymuje wnętrze ściany. Tryby awarii, oprzyrządowanie i czynniki tolerancji nie są takie same, więc zapytanie, które mówi tylko o gięciu CNC, jest często zbyt niejasne, aby je dokładnie podać.

Jeśli część jest płaskim panelem z kołnierzami, kupujesz prasę krawędziową. Jeśli jest to rura, która musi przenosić płyn, gaz lub kabel, kupujesz giętarkę do rur, a średnica zewnętrzna, grubość ścianki i promień linii środkowej zadecydują o oprzyrządowaniu.

Jak faktycznie przebiega cykl gięcia CNC

1. Część jest definiowana w 3D lub jako tabela zgięć: średnica zewnętrzna, grubość ścianki, materiał, każdy kąt zgięcia, każdy promień linii środkowej i prosta odległość między zgięciami.
2. Program gięcia jest tworzony w trybie offline z modelu lub na sterowniku. Na tym etapie stosowana jest kompensacja sprężynowania, odliczenie zgięcia i kontrola kolizji.
3. Oprzyrządowanie jest przygotowane. Matryca do gięcia, matryca zaciskowa, matryca dociskowa i trzpień są dopasowane do rozmiaru rury, a tam, gdzie ścianka jest cienka, dodawana jest matryca wycierająca.
4. Pierwszy artykuł jest wyginany i mierzony. Długość posuwu, obrót i przesunięcia kątowe są przycinane, aż część będzie odpowiadać rysunkowi.
5. Produkcja przebiega. Maszyna powtarza zapisane pozycje, a operator sprawdza próbkę w ustalonych odstępach czasu, zamiast regulować każdą część.
6. Części przechodzą do następnej operacji, którą może być formowanie końca, fazowanie, gratowanie lub montaż.

Narzędzia decydujące o jakości części

Dwie maszyny tego samego konstruktora mogą dawać bardzo różne wyniki ze względu na oprzyrządowanie. Najważniejsze elementy to:

• Trzpień. Podtrzymuje wnętrze tuby przez zagięcie i kontroluje owalność. Trzpień wtykowy pasuje do dużych promieni w przypadku grubych ścian, podczas gdy trzpień kulowy jest zwykle potrzebny w przypadku cienkich ścian i prac o małym promieniu.
• Zagiąć matrycę. Ustawia promień linii środkowej i kształt rowka, a w praktyce ogranicza także maksymalny kąt zgięcia dostępny przy tym promieniu.
• Matryca zaciskowa. Dociska rurę do matrycy do gięcia i zapobiega ześlizgiwaniu się materiału do tyłu podczas gięcia.
• Matryca ciśnieniowa. Podąża za rurą i kontroluje ścianę zewnętrzną i często jest to różnica pomiędzy czystą powierzchnią a tą pokrytą śladami.
• Wycieraczka. Podtrzymuje wnętrze zagięcia, w którym zaczynają się zmarszczki, co ma największe znaczenie w przypadku kombinacji cienkich ścian i małych promieni.
• Smarowanie. Zmniejsza opór i ciepło oraz wydłuża żywotność narzędzia, ale niewłaściwy smar pozostawia pozostałości, które należy usunąć przed spawaniem lub galwanizacją.

Co poprawia gięcie CNC i gdzie przestaje mieć to sens

Gdzie proces generuje koszty

• Spójność. Ten sam program tworzy tę samą geometrię na pierwszej i tysięcznej części.
• Czas konfiguracji. Przywołanie programu zastępuje ręczne ustawianie przystanków, dzięki czemu krótkie partie stają się ekonomiczne.
• Mniejsza zależność od operatora. Umiejętności zmieniają się z ręcznego ustawiania na programowanie, dobór narzędzi i kontrolę.
• Wielokrotne zginanie części w jednym cyklu. Osie maszyny obsługują zmiany płaszczyzn, które w przeciwnym razie wymagałyby dwóch uchwytów.

Gdzie to nie pasuje

• Proste części jednokątowe w bardzo małych ilościach, gdzie maszyna ręczna lub sterowana numerycznie kosztuje mniej za sztukę.
• Promień tak mały w stosunku do ściany, że żadna konfiguracja trzpienia nie utrzyma sekcji.
• Formowanie grubych płyt, które należy raczej do pracy na prasie krawędziowej niż do gięcia obrotowego.

Kupowanie sprawdza przed wybraniem maszyny

Większość błędów w specyfikacji wynika z krótkiej listy numerów, które kupujący pomijają w zapytaniu.

• Maksymalna średnica zewnętrzna i grubość ścianki, ponieważ siła formowania skaluje się wraz z przekrojem ściany.
• Najmniejszy promień linii środkowej, zwykle opisywany jako wielokrotność średnicy rury.
• Całkowita liczba zagięć i to, czy znajdują się one w więcej niż jednej płaszczyźnie.
• Wymagany czas cyklu oraz to, czy załadunek i rozładunek musi być zautomatyzowany.
• Gatunek materiału, ponieważ stal nierdzewna i stal o wysokiej wytrzymałości sprężynują inaczej niż stal miękka.

W przypadku maszyny z pojedynczą głowicą konfiguracja, której należy szukać, to pełne sterowanie serwomechanizmem, z posuwem, obrotem i kątem zgięcia sterowanymi przez program, a nie przez mechaniczne ograniczniki.

Pełne serwo jednokierunkowe Jednokierunkowa, w pełni elektryczna giętarka do rur jest podstawowym produktem serii E firmy H T. Wykorzystując technologię napędu całkowicie elektrycznego, osiąga wysoką precyzję unidire... Zobacz produkt →

Kiedy część jest zagięta po obu stronach rury lub wymaga wykonania dwóch zagięć jednocześnie, maszyna z podwójną głowicą skraca cykl i eliminuje drugi etap obsługi.

Gięcie 3D z podwójną głowicą i pełnym serwomechanizmem Gięcie 3D z podwójną głowicą i pełnym serwomechanizmem to precyzyjny, zautomatyzowany sprzęt do przetwarzania opracowany przez firmę Hetai specjalnie do ultra długich i bardzo cienkich rur w przemyśle samochodowym. Zobacz produkt →

Rura o dużej średnicy i grubych ściankach wymaga większego momentu obrotowego i sztywniejszej ramy, ponieważ siła formowania szybko rośnie wraz z przekrojem ściany i promieniem.

Giętarka do rur o dużej wytrzymałości Giętarka do rur o dużej wytrzymałości, model CNC65×E-9A, to sprzęt do formowania rur o dużej wytrzymałości, opracowany specjalnie dla branż wymagających zaawansowanych technologii, takich jak lotnictwo... Zobacz produkt →

Typowe problemy i co zwykle oznaczają

• Owalność powyżej granicy rysowania. Trzpień jest za mały, zamontowano niewłaściwy typ trzpienia lub promień jest zbyt mały w stosunku do grubości ścianki.
• Zmarszczki po wewnętrznej stronie zagięcia. Brakuje matrycy wycierającej lub jest ona źle umiejscowiona lub ściana ma zbyt małe podparcie.
• Dryft kątowy podczas biegu. Sprężynowanie różni się w zależności od partii materiału lub matryca zaciskowa ślizga się i ciągnie materiał.
• Rysy wzdłuż promienia zewnętrznego. Należy sprawdzić ustawienie matrycy dociskowej, luz narzędzia lub smarowanie.
• Spłaszczenie na początku zakrętu. Długość zacisku jest zbyt krótka lub rowek matrycy zacisku nie pasuje do rury.

Gdzie gięcie CNC odbywa się na linii produkcyjnej

Gięcie rzadko jest samodzielną operacją. Typowa linia rurowa przycina materiał na odpowiednią długość, fazuje i usuwa zadziory na końcach, wygina część, a następnie formuje lub rozszerza końce rur. Połączenie tych etapów zmienia ekonomikę pracy, ponieważ części przestają czekać między maszynami, a obsługa uszkodzeń spada. Dlatego wielu kupujących określa teraz giętarkę jako część szerszej linia automatyki a nie jako odosobniony zakup.

Gięcie CNC nie jest pojedynczym typem maszyny. Jest to metoda sterowania giętarką tak, aby geometria pochodziła z programu, a nie z rąk operatora. Jeśli znasz średnicę zewnętrzną, grubość ścianki, gatunek materiału, najmniejszy promień linii środkowej i liczbę zagięć w różnych płaszczyznach, znasz już pięć liczb, które konstruktor maszyn musi poprawnie zacytować.

Jeśli chcesz, aby te liczby zostały porównane z rzeczywistą konfiguracją, zanim zaangażujesz się w oprzyrządowanie, możesz to zrobić skontaktuj się z zespołem i udostępnij rysunek części tabeli zgięć.