チューブ ベンダーの軸の位置を理解すると、問題の解決に役立ちます

May 09, 2023

Universal Tool and Engineering の Fred Hou は、加圧ダイの面からコレットの面までを測定することにより、キャリッジの位置 (Y 軸) を確認します。

絞り曲げ加工を行っているお客様からよく聞かれる懸念の 1 つは、部品の直線の長さが一貫していないということです。 これはほとんどの場合、工具のセットアップが不十分であるか、工具の過度の摩耗が原因で発生します。

パーツ上で工具が滑ると、完璧に見えるパーツの脚の長さが短くなったり、一貫性がなくなったりする可能性があります。 滑りが多すぎると、しわ、肉厚の過度の薄化、破損など、曲げ部分に品質欠陥が発生します。

では、脚の長さの変動が機械の位置の不一致によって引き起こされているのか、それとも曲げツールでのチューブの滑りによって引き起こされているのかをどのように判断すればよいでしょうか? CNC チューブ ベンダーの軸の測定と設定の方法を理解すると、部品の不一致の問題がツールのセットアップによって引き起こされているのか、あるいはツールの磨耗によってチューブがツールをすり抜けてしまうことが原因なのかを判断するのに役立ちます。

ロータリードローチューブベンダーで形成された部品では、曲がりは円の一部になります。 円形のチューブを想定すると、円の半径はその中心点からチューブのまさに中心にある空間内の点まで測定されます。 曲げる前に、チューブがまだ真っ直ぐな状態で、チューブの中心の空間に弦が浮かんで、その全長にわたって直線を形成していると想像してください。 チューブが曲げダイに入れ子になっている場合、この中心線は理論的には曲げ点での円の半径、または曲げダイの接線に等しくなります。

どの円にも接線は無数にありますが、屈曲点を定義する接線は 1 つだけです。 管の曲げでは、円の中心から管の直線経路の中心線に垂直に形成されるこの直線が接線です。

円の中心からチューブの中心線までの接線の長さを測定すると、曲げ中に形成される部分円の理論上の半径、つまり中心線半径 (CLR) が得られます。 この接線は、ほとんどのチューブ ベンダーの直管と同じ方向に移動する直線軸の測定点です。 キャリッジ位置、マンドレル位置、加圧ダイアシスト位置はすべてこの接線によって決定され、加圧ダイの長さ、クランプ長、ワイパーの長さが測定されます。 これらの動きは Y 平面内にあると言われます。

さまざまなツーリングスタック上でチューブを曲げることができる機械は、チューブを曲げダイから水平に移動できなければなりません。 この水平方向の動きは X 平面と呼ばれ、別の接線、つまり円の中心点から始まりチューブと平行に伸びる接線から測定されます。 サーボ クランプと加圧ダイを備えた機械では、それらの距離は接線から測定されます。

機械の設計に応じて、ベンドヘッド全体またはキャリッジのいずれかを移動することによって、チューブを水平面 (または X) 面内で移動できます。 キャリッジが X 平面内で移動している場合、マンドレル ロッドが拘束されるのを防ぐために、マンドレル アセンブリも X 平面内で同時に移動する必要があります。 マンドレルの水平位置は、チューブと平行な同じ接線からマンドレル ロッドの中心まで測定されます。マンドレル ロッドの中心は、チューブの理論上の中心と同じである必要があります。

ベンドヘッドを移動させる機械では、キャリッジとマンドレル アセンブリ (したがってチューブ) は静止したままになり、Y 接線が移動します。 ただし、測定点は変わりません。

また、異なるスタック上でチューブを曲げることができる機械では、チューブも垂直に移動する必要があります。 この動きは Z 平面内にあると言われます。 垂直方向の動きの測定点は、中心線高さ (CLH) と呼ばれる、チューブの中心に対する底部曲げダイの最低点です。 X 平面内の移動と同様に、ベンド ヘッド全体を垂直に移動することも、キャリッジとマンドレル アセンブリを同時に移動することもできます。 機械によっては、加圧ダイとクランプダイを垂直に移動させる場合もあります。 それらの垂直位置も、底部曲げダイの最下部に作成された同じ平面から測定されます。

Fred Hou は、チューブをコレットに保持しながら、曲げダイからチューブまでを測定することで、キャリッジの水平位置 (X 軸) を確認します。

余談ですが、あるブランドの機械用に設計された曲げツーリングを別のブランドの機械でも使用できるようにアダプター プレートを製造するのが一般的です。 これが行われると、適応されたツーリングの CLH が実質的に変更されるため、機械を適切にセットアップする必要があります。 たとえば、Eaton Leonard VB300 に適合するように設計されたツールの CLH は 2.0 インチです。そのツールが SOCO SB80 に適合するようにアダプター プレートが製造されている場合、機械のセットアップ時にプレートの厚さを CLH に追加する必要があります。 。 プレートの厚さが 0.75 インチの場合、ツーリングの新しい CLH は 2.75 インチです。

しかし、何を測定しているのかを理解することは、まだ半分にすぎません。 実際にどうやって測るのでしょうか？ 円の中心が水平軸 (X) と直線軸 (Y) の両方を測定する点であり、曲げダイ プラテンの上部 (曲げダイの底部) が垂直軸の測定用の平面を作成することを決定しました。 , したがって、これらを「ゼロ」と呼びます。 ベンド ダイ プラテンの上部のレベルで全方向に延びる平面を想像してください。 垂直方向の測定はその平面から取得されます。 通常、曲げダイの中心にはポスト (通常、曲げダイを所定の位置に引き下げる大きなボルト) が通っているため、技術者が「ポストの中心」から測定すると言っているのを耳にすることがあります。 これは、曲げによって形成される円の中心から測定することを意味します。

ゼロはポストの中心です。 一部のメーカーは、ベンドポストの中心から最も遠い点をゼロ位置として使用します。 正確な軸の位置を決定するには、メーカーが使用する測定点を知ることが不可欠です。

機械上のほとんどの軸は実際にはゼロ点に移動できません。機械上にツールがあるとクラッシュしてしまうからです。 また、測定対象となる円の実際の中心を見つけることは、それほど簡単ではありません。

幸いなことに、曲げツールは測定に優れた基準点を提供します。 曲げダイは非常に厳しい公差で設計および製造されているため、機械に取り付けると、曲げダイの CLR および CLH がキャリッジの水平位置を決定するための正確な測定基準となります。

チューブがコレットにクランプされている状態で、チューブが曲げダイに完全に収まるまで水平および垂直に移動した後、これらの軸の表示値は曲げダイの CLR および CLH と一致するはずです。 これらの位置を確認するときは、測定誤差を最小限に抑えるために、必ず短いチューブを使用し、キャリッジをできるだけ安全に前方に移動してください。 クランプと加圧ダイの位置は、CLR からその取り付け面 (ボルスター) まで測定できます。

キャリッジの位置を測定するには、接線までの距離を測定します。 通常、コレットの面の曲げダイにマークされます。 理論的には、完全に戻すと、加圧ダイの面は接線上で閉じるはずなので、これがより簡単な参照点となります。

ほとんどのメーカーは、軸の移動はポストの中心のゼロ点から離れる法線方向が正であると判断しています。 表示される距離が大きくなります。

このため、軸がゼロ点を超えて移動できる場合は、負の数として表示されます。 一部の機械は、積み降ろしを容易にするためにキャリッジがゼロを越えて移動できるように設計されており、ゼロの前の位置は負の数として表示されます。 サーボマンドレルを備えた機械では、マンドレルのノーズが接点にあるとき、それはゼロになります。 マンドレルが後退すると、表示される数値が増加します。 機首が接点を超えて移動すると、これはよくあることですが、ディスプレイには負の値が表示されます。

しかし、ベンドアームが完全なゼロにない場合はどうなるでしょうか? 曲げダイ上にマークされた見かけの接線は、曲げ点から始まる接線ではなくなり、マークされた線から得られる線形測定値はもはや正確ではなくなります。

Universal Tool and Engineering の Fred Hou は、加圧ダイの面からコレットの面までを測定することにより、キャリッジの位置 (Y 軸) を確認します。

したがって、直線軸を測定する前に、ベンドアームが真のゼロにあることを確認してください。 ゼロでは、加圧ダイの表面とクランプ ダイの背面は互いに平行になります。 それらが平行かどうかを判断するには、ポストの中心から異なる距離でこれらのダイ間を 2 回測定します。 それらが同じであれば、ベンドアームはゼロになります。 ポストから最も遠い測定値がポストに最も近い測定値よりも小さい場合、ベンドアームはゼロよりも後ろにあるとみなされ、表示には負の数値が表示されます。 ポストから最も遠い測定値がポストに最も近い測定値よりも大きい場合、ベンドアームはゼロの前にあり、ディスプレイには正の数値が表示されるはずです。

曲げパーツの不正確な脚の長さまたは変更に関する元の質問に戻りましょう。

ロード時のキャリッジの位置がわかっているので、最初の曲がりが開始される位置でのキャリッジの正しい位置を決定できます。 曲げ時の伸びが変化するため、曲げ部分ごとにキャリッジの位置が変化する場合があります。 ただし、曲げ間の長さ (1 つの曲げの終点から次の曲げの開始点の接点までの接点) は一定である必要があります。

キャリッジの精度と一貫性をテストするには、プログラムされた荷重位置で接線からキャリッジを測定します。 これが正しい場合は、キャリッジ前部の移動面に対してマシン ベッドの固定面にケガキマークを付けます。たとえば、マーカーを使用して、リニア ベアリングの 1 つの面をベアリング レール上でトレースします。 次に、キャリッジを最初の屈曲点まで移動させ、キャリッジ後部の可動面に対してマシン ベッドの固定面にケガキマークを付けます。

マークを付けたら、機械を負荷から最初の曲がりまで約 10 ～ 15 回移動させ、キャリッジの速度を変更します。 機械が常に作成したマークに一致する場合、長さの一貫性の問題は、工具のセットアップまたは工具の摩耗によって引き起こされている可能性があります。

一貫してマークに一致しない場合は、いくつかの質問をすることで長さが不一致の原因を見つけることができます。

わずかな動きがある場合は、単なるケガキ線ではなく、キャリッジの動きの前後にあるダイヤル インジケータを使用するようにテストを変更できます。 ダイヤル インジケーターが、キャリッジがベンダーの製造元が提供するサーボ軸の許容範囲内にあることを示している場合、それ以上のテストは必要ありません。