プロフェッショナルCNCチューブベンダー：精度と効率を両立

CNCチューブベンダーとは？

一部のベンダーはシンプルなセットアップと構成で、多くの種類の曲げ操作に最小限のセットアップ時間で対応できます。シンプルなプラグアンドプレイ操作で高速セットアップと最小限のツール変更パラメータを実現。基本的なCNCチューブベンダーは、数値制御サイドストップ、ワークベンチ、プログラミング・操作ソフトウェアで構成されます。モジュール設計により、初期投資後、変換なしで後から適応・拡張可能です。つまり、基本機械が曲げストロークを実行し、ツールが曲げタイプを決定します。

曲げ用の一般的なツールと形状

90度曲げツールは、CNCチューブベンダーで人気の曲げツールタイプです。曲げツールの場合、生成される曲げタイプによって分類されます。この設計は、パーツ参照用の曲げ角度に設定可能。その後、ストローク変数と曲げ角度測定。CNCマシンは通常、参照パーツを使用しません。最初のワークピースから高い曲げ精度を保証します。もう一つ一般的なのは、ユニバーサルベンダーでの標準曲げです。異常な形状でないすべてのアークは標準アークです。折り目と材料端の距離が十分に大きく、適切な支持面を提供します。一曲げから次の曲げへも同様です。

典型的なツールは、電子角度測定付きプリズムカップリングベンダーまたはシンプルなプリズムです。非常に高い角度と小さなタイトな形状の狭い曲げが必要なU字曲げ。曲げテンプレートは曲げマンドレルに置き換えられます。この場合、マンドレルがタイトな形状を利用します。その他の補助ツールで2つの曲げを組み立て可能。わずかな隙間で数ステップで実現できます。複雑なエッジ曲げ金型は、軸曲げがワークピースの右側に平行に配置される場合に推奨されます。エッジ曲げツールには高精度曲げのための電子角度測定を含められます。スイベルツールはワークピースを縦軸で回転させます。代替案として、標準曲げを用いた複雑なアセンブリグループがあります。

角度測定とスプリングバック補正

単品生産や少量バッチ生産でも、量産部品と同様の精度と効率で製造する場合、スプリングバック補正が有効です。計算されたスプリングバック補正と電子ツールの使用により、最初のワークピースから±0.2°の曲げ精度を達成。場合によっては、作動モード角度が測定されます。電子角度測定付き曲げプリズムには2つの平坦化された曲げバーが装備されています。この部品は曲げ中に回転し、角度測定用の信号を出力します。測定精度は約0.1°です。

コンピュータが必要な最終ストロークを計算し、材料タイプに関わらず各曲げのスプリングバックを補正します。最初のワークピースで調整なしに±0.2°の高い角度精度を達成。参照制御と比較して、1つの材料内の不適合も自動的に補正されるため、材料廃棄量が削減されます。

作動モードでのストローク測定

電子角度測定付き曲げプリズムが適さない場合（曲げ間距離が小さい等）、電子角度測定なしの曲げプリズムを使用します。この場合、制御ユニットを角度測定からストローク測定に切り替えられます。この方法では、曲げラムのストロークをmmでプリセレクトし、パンチのプリズムへの浸透深度を制御できます。設定精度は±0.1mm。通常、最終ジャンプは不要。インパクトシステムの更なる発展により、ユーザーは蓄積ストローク機能を使用して、ストロークから計算される角度を定義できます。

CNCチューブベンダーは、チューブやパイプを永久的に成形するあらゆる金属成形プロセス向けです。チューブ曲げは形状関連または任意の形状曲げ手順であり、熱間・冷間成形手順も使用可能です。通常、丸材でパイプを曲げます。しかし、角形・矩形チューブとパイプも作業仕様に合わせて曲げ可能です。曲げプロセスに関連するその他の要因は、壁厚、チューブとチューブベンダーが材料を最適に成形するために必要なツールと潤滑剤、チューブ（チューブ、チュービングワイヤー）のさまざまな使用方法です。

チューブ曲げジオメトリ

パイプは多くの方向と角度で曲げられます。典型的なストレート曲げは、アークであるエルボの形成と、180°曲げであるU字曲げで構成されます。より複雑なジオメトリには、多くの二次元（2D）と三次元（3D）曲げが含まれます。2Dパイプは同一平面に穴があり、3Dは異なる平面に穴があります。

二平面曲げまたは複合曲げは、平面図での曲げと立面図での曲げを持つ複合曲げと定義されます。二平面曲げを計算するには、曲げ角度と回転（二面角）を知る必要があります。ワークピース曲げの副作用の一つは壁厚の変化です。チューブ内側半径の壁は厚くなり、外側壁は薄くなります。これを軽減するため、パイプを内部および/または外部から支持して断面を維持できます。曲げ角度、壁厚、曲げプロセスによっては、内側壁が皺になることがあります。

CNCチューブベンダーの主要プロセス特性

チューブ曲げプロセスは、チューブをCNCチューブベンダーまたはパイプベンダーにロードし、クランプブロックと成形ダイの2つのダイの間で固定することから始まります。チューブは他の2つのダイ、ワイパーと圧力ダイによって緩く保持されます。パイプ曲げプロセスは、機械的力を用いて生パイプまたはチューブをダイに押し付け、パイプまたはチューブをダイの形状に適合させることです。多くの場合、チューブはしっかり固定されたまま端が回転し、ダイに巻き付けられます。

ローラーを通して材料を強制し、直線的な曲線に曲げる等の他の加工形態もあります。一部のパイプ曲げプロセスでは、パイプ内部にマンドレルを配置して潰れを防止します。チューブはスクイージーによって張力を保たれ、テンション時のキンクを防ぎます。ドアマットは通常、アルミニウムや真鍮などの柔らかい合金で作られ、曲げ材料への傷や損傷を防ぎます。

ツールの多くは硬化鋼や工具鋼で作られ、ツール寿命を維持・延長します。しかし、ワークピースへの傷や食い込みが懸念される場合、アルミニウムや青銅などの柔らかい材料を使用します。例えば、クランプブロック、回転金型ブロック、圧力ダイはパイプがこれらの機械部品を通過しないため、多くの場合硬化鋼で形成されます。圧力ダイとワイパーダイは、ワークピースが滑る際に形状と表面を維持するため、アルミニウムや青銅で作られます。CNCチューブベンダーは通常、油圧、電動、空圧駆動、油圧アシスト、油圧駆動、または電動サーボモーター駆動です。