Руководство по стержнегибочному станку с ЧПУ: как это работает, типы и советы по выбору

Контент

1 Что на самом деле делает стержнегибочный станок с ЧПУ и почему он заменил ручные настройки
2 Основные механические компоненты внутри станка для гибки стержней с ЧПУ
3 Сравнение стержнегибочного станка с ЧПУ и ручного и полуавтоматического станка для гибки пружин
- 3.1 Род Бендер с ЧПУ
- 3.2 Ручной / кулачковый станок для гибки пружин
4 Ключевые технические параметры для сравнения перед покупкой
5 Где в производстве используются стержнегибочные станки с ЧПУ и станки для гибки пружин
6 Сравнение станка для гибки стержней с ЧПУ и станка для формовки проволоки и специального устройства для намотки пружин
7 Как правильно выбрать стержнегибочный станок с ЧПУ для вашей производственной линии
8 Программирование и программное обеспечение, лежащие в основе современных циклов гибки
9 Методы технического обслуживания, продлевающие срок службы гибочной головки
10 Устранение распространенных дефектов изгиба
11 Факторы стоимости и рентабельность инвестиций
12 Куда движется технология гибки с ЧПУ
13 Часто задаваемые вопросы

Что на самом деле делает стержнегибочный станок с ЧПУ и почему он заменил ручные настройки

A гибочный станок с ЧПУ Формирует прямой металлический стержень или проволоку с точными углами, петлями и многоплоскостными формами, подавая заготовку через набор роликов или матриц, в то время как гибочная головка с сервоуправлением вращается вокруг запрограммированной оси. Краткий ответ на то, что отличает его от ручного или гидравлического гибочного станка, — это повторяемость: как только программа гибки сохранена, машина воспроизводит тот же угол, радиус и компенсацию упругого возврата на детали 2 и детали 20 000, без необходимости оператора переустанавливать упоры или угадывать допуски на перегиб.

Это отличает блок ЧПУ от обычного машина для гибки пружин который опирается на механические кулачки и фиксированные профили инструментов. Машины с кулачковым приводом работают быстро и недорого на единицу продукции, но изменение формы означает замену физических кулачков и восстановление набора инструментов, что часто занимает полдня. Стержнегибочный станок с ЧПУ меняет форму, загружая другую программу, обычно перенастройка занимает от пяти до пятнадцати минут в зависимости от диаметра проволоки и сложности инструмента.

±0,3° Типичная повторяемость угла изгиба на хорошо обслуживаемом стержнегибочном станке с сервоприводом с ЧПУ по сравнению с ±1,5°–±2° на ручных гибочных станках

Основные механические компоненты внутри станка для гибки стержней с ЧПУ

Каждый стержнегибочный станок с ЧПУ, независимо от марки или диаметра проволоки, построен на основе пяти подсистем, которые работают вместе для подачи, правки и придания формы материалу.

Выпрямляющие ролики

Группа смещенных роликов снимает набор катушек с проволоки или стержня до того, как он достигнет гибочной головки. Плохо отрегулированные выпрямляющие ролики являются самой распространенной причиной непостоянных углов изгиба, поскольку любая остаточная кривизна увеличивает или уменьшает запрограммированный изгиб.

Двигатель оси подачи

Подающий ролик с сервоприводом продвигает материал вперед с точным шагом длины, обычно с точностью до 0,05 мм на современных устройствах, что определяет расстояние между изгибами.

Роторная гибочная головка

Эта головка несет на себе гибочный штифт и зажимную матрицу и вращается вокруг центральной линии проволоки. Многоосные станки соединяют две или три такие головки для создания трехмерных форм за один проход.

Система сервопривода

Серводвигатели заменяют старые шаговые или пневматические приводы на оси изгиба, обеспечивая более точный угловой контроль и обратную связь по крутящему моменту, необходимую для коррекции пружинения в реальном времени.

Шкаф управления и ЧМИ

Интерфейс сенсорного экрана сохраняет программы гибки, отображает счетчики проволоки и позволяет оператору регулировать один угол гибки в процессе работы, не трогая остальную часть последовательности.

Сравнение стержнегибочного станка с ЧПУ и ручного и полуавтоматического станка для гибки пружин

Род Бендер с ЧПУ

Программная смена, без физической замены инструмента для большинства семейств форм.
Повторяемость угла обычно находится в пределах от ±0,3° до ±0,5°.
Ручки обрабатывают сложные многоплоскостные изгибы за один зажим.
Более высокие первоначальные затраты, более низкие затраты на рабочую силу в расчете на деталь при больших объемах

Ручной / кулачковый станок для гибки пружин

Для каждой новой формы требуется замена кулачка и инструмента.
Точность угла обычно от ±1,5° до ±2°, зависит от оператора.
Лучше всего подходит для одноплоскостных повторяющихся форм в большом объеме.
Снижение первоначальных затрат, увеличение трудозатрат и времени на переналадку на партию.

Предприятия, продающие менее пяти различных форм в месяц, все в одной плоскости, часто по-прежнему находят специальный станок для гибки пружин с кулачковым приводом более экономичным. Если на производственной линии используется восемь или более вариантов формы или любая форма требует изгиба за пределами одной плоскости, время переналадки, сэкономленное с помощью станка для гибки стержней с ЧПУ, обычно окупает разницу в цене в течение двенадцати-двадцати месяцев, в зависимости от количества смен.

Ключевые технические параметры для сравнения перед покупкой

В технических характеристиках машины указано множество цифр. Эти пять показателей фактически предсказывают, подходит ли машина для конкретной производственной задачи.

Диапазоны базовых характеристик обычно указаны в технических характеристиках станков для гибки стержней и пружин с ЧПУ.
Параметр	Типичный диапазон	Почему это важно
Диаметр проволоки/прутка	от 0,5 мм до 16 мм	Устанавливает диапазон материалов, который может работать на станке без переключения семейства инструментов.
Количество осей гибки	от 1 до 5	Больше осей позволяет создавать сложные 3D-формы без изменения положения детали.
Скорость подачи	От 0,5 до 3 метров в секунду	Непосредственно увеличивает производительность в деталях для простых форм.
Разрешение угла изгиба	шаг 0,1°	Точное разрешение имеет значение для геометрии пружины с жесткими допусками.
Емкость памяти программ	От 50 до 500 сохраненных программ	Определяет, сколько семейств форм можно вызвать без перепрограммирования.

Где в производстве используются стержнегибочные станки с ЧПУ и станки для гибки пружин

Одна и та же технология гибки стержней применяется в самых разных конечных продуктах: сложность формы и калибр проволоки определяют, какой класс станка подходит лучше всего.

Автомобильная промышленность

Тросы каркаса сиденья, тяги дверных замков, зажимы подвески и заготовки торсионов

Мебель

Бордюры для матрасов, опоры для каркасов стульев, корзины для покупок

Бытовая техника

Полки для холодильников, каркасы для духовок, проволочные формы для полок для посуды

Медицинский

Направляющие для хирургических инструментов и заготовки ортопедических стержней, требующие жесткого допуска угла.

Строительство

Арматурные хомуты, зажимы для арматурной сетки и конструкционные стержни.

Розничная торговля

Крючки для витрины, вешалки для одежды, проволочные стойки для торговых точек.

Сравнение станка для гибки стержней с ЧПУ и станка для формовки проволоки и специального устройства для намотки пружин

Эти три типа машин часто путают, поскольку все они изменяют форму проволоки, но каждый из них основан на разном движении сердечника.

Различия в движении ядра между тремя категориями станков для формовки проволоки, которые чаще всего путают
Тип машины	Первичное движение	Лучшее для
гибочный станок с ЧПУ	Поворотный изгиб вокруг неподвижного пальца, многоосный	Угловые формы, кронштейны, рамы, многоплоскостная геометрия
Общая машина для формования проволоки	Сочетание движений изгиба, разреза и скольжения.	Сложные формы малого диаметра, такие как зажимы и пружины с обрезкой.
Специальный намотчик пружин	Непрерывная спиральная намотка на оправку	Пружины сжатия, растяжения и кручения

Как правильно выбрать стержнегибочный станок с ЧПУ для вашей производственной линии

Выбор машины сводится к сопоставлению пяти точек принятия решения с фактическим набором деталей в указанном порядке.

Подтвердите самый широкий и самый узкий диаметр проволоки или стержня во всем каталоге деталей, а не только в текущем задании.
Посчитайте, сколько изгибов происходит за пределами одной плоскости; все, что выше нуля, указывает на многоосную машину
Оценить ежемесячные изменения формы; частые замены способствуют увеличению памяти программ и быстрой смене инструментов
Сравните требуемое время цикла с целевым количеством деталей в час, принимая во внимание скорость подачи и количество изгибов на деталь.
Проверьте доступную площадь и источник питания, поскольку более крупные многоосные устройства потребляют больше трехфазного тока и требуют свободного пространства для стоек катушек.

Магазины, которые пропускают второй шаг, чаще всего заканчивают тем, что покупают одноосный станок, который позже не может производить форму, необходимую клиенту, что вынуждает делать вторую капитальную покупку в течение года.

Программирование и программное обеспечение, лежащие в основе современных циклов гибки

Большинство современных контроллеров гибочных станков с ЧПУ используют графическое программирование с помощью перетаскивания узлов вместо ручного ввода G-кода, что позволяет оператору рисовать целевую форму на сенсорном экране, а программное обеспечение автоматически рассчитывает последовательность изгиба, длину подачи и вращение.

Две функции программного обеспечения отличают базовый контроллер от контроллера промышленного уровня. Первый — это автоматическая компенсация упругого возврата, при которой контроллер измеряет фактический угол изгиба после втягивания инструмента и регулирует значение перегиба в следующем цикле без участия оператора. Второй — моделирование, при котором программное обеспечение визуализирует готовую форму в 3D перед тем, как будет вырезана первая физическая деталь, фиксируя столкновения между гибочной головкой и геометрией детали, которые в противном случае могли бы повредить инструмент.

Методы технического обслуживания, продлевающие срок службы гибочной головки

Ежедневно

Протрите выпрямляющие ролики и проверьте, нет ли остатков проволоки, которые изменяют трение и смещают угол изгиба в течение смены.

Еженедельно

Осмотрите гибочный штифт и зажимную матрицу на наличие изношенных лысок; Изношенный радиус штифта является основной причиной смещения угла изгиба на машинах, работающих с проволокой с абразивным покрытием.

Ежемесячно

Проверьте натяжение ремня привода сервопривода и люфт на оси поворотного изгиба, поскольку накопленный люфт проявляется в виде неравномерных углов только при изменении направления вращения.

Ежеквартально

Повторно откалибруйте датчик длины подачи по известной длине образца, корректируя любой дрейф, вызванный износом ролика.

Устранение распространенных дефектов изгиба

Часто встречающиеся дефекты гибки на производственных линиях гибки стержней с ЧПУ и меры по их устранению
Дефект	Вероятная причина	Исправить
Угол изгиба смещается во время пробега	Износ гибочного штифта или перегрев серводвигателя.	Замените штифт при первых признаках плоского пятна; проверить работу вентилятора охлаждения двигателя
Царапины или плоские пятна на поверхности провода	Несоосные выпрямляющие ролики или чрезмерное давление зажима.	Выровняйте стопку роликов; уменьшите усилие зажима до минимума, необходимого для предотвращения скольжения
Непостоянная длина подачи	Проскальзывание подающего ролика на покрытой или замасленной проволоке	Увеличьте текстуру захвата ролика или усилие зажима; очистка роликов от остатков масла
Форма выходит из плоскости	Некомпенсированное торсионное пружинение на высокопрочной проволоке	Добавьте в программу небольшой шаг встречного вращения перед основным изгибом.

Факторы стоимости и рентабельность инвестиций

30-40%

Типичное сокращение трудозатрат на переналадку после перехода от кулачковой гибки к гибке с ЧПУ для цехов, работающих с шестью или более вариантами формы.

12-20

Месяцы срока окупаемости среднегабаритного стержнегибочного станка с ЧПУ при двухсменной работе с частой сменой формы

2-5%

Типичное снижение процента брака после того, как автоматическая компенсация пружинения заменяет ручное определение перегиба.

Помимо покупной цены, постоянными факторами затрат, на которые стоит заложить бюджет, являются изнашиваемые детали инструментов (гибочные штифты, зажимные матрицы), ежегодное обслуживание сервоприводов и время обучения операторов, которое обычно занимает от одной до двух недель для технического специалиста, уже знакомого с оборудованием для ручной гибки.

Куда движется технология гибки с ЧПУ

Три разработки появляются в новых поколениях машин, а не в оставшихся лабораторных концепциях.

Измерение угла с обратной связью теперь измеряет фактический изгиб в реальном времени с помощью встроенных энкодеров, а не полагается только на заранее рассчитанные таблицы упругого возврата, разрезая отходы первой детали на новые материалы.

Удаленная диагностика позвольте производителю оборудования просмотреть журналы контроллера через сетевое соединение, чтобы диагностировать неисправность перед отправкой технического специалиста, что сокращает время простоя при сложных неисправностях сервоприводов.

Модульные картриджи для инструментов Благодаря тому, что гибочный штифт, зажимная матрица и режущее лезвие заменяются как единый предварительно заданный блок, сокращается время переналадки на многоосных станках с пятнадцати минут до трех-пяти минут.

Часто задаваемые вопросы

С каким диапазоном диаметров проволоки может справиться типичный стержнегибочный станок с ЧПУ?

Большинство производственных машин охватывают диапазон в своем классе: обычно от 0,5 до 6 мм на устройствах для легких условий эксплуатации и до 16 мм на станках для гибки стержней, предназначенных для тяжелых условий эксплуатации и предназначенных для арматуры или конструкций. Одна машина редко хорошо охватывает весь диапазон, поэтому сопоставление класса машины с фактическим диапазоном материалов имеет большее значение, чем просмотр самого широкого числа в спецификации.

Сколько времени занимает смена программы гибки на стержнегибочном станке с ЧПУ

Загрузка сохраненной программы из памяти обычно занимает менее минуты. Более длительный этап — это физическая смена инструмента, если для новой формы требуется другой гибочный штифт или зажимная матрица, что обычно добавляет от пяти до пятнадцати минут в зависимости от конструкции инструмента.

Является ли станок для гибки стержней с ЧПУ тем же, что и станок для гибки пружин?

Не совсем. Станок для гибки пружин — это более широкий термин, который включает в себя оборудование с кулачковым приводом, гидравлическое оборудование и оборудование с ЧПУ. Стержнегибочный станок с ЧПУ — это одна из категорий в этой более широкой группе, отличающаяся программным управлением с сервоприводом, а не механическими кулачками.

Что вызывает пружинение и почему это важно для точности изгиба

Пружинное восстановление — это упругое восстановление материала после снятия изгибающей силы, в результате чего конечный угол немного расширяется по сравнению с углом, установленным во время формовки. Материалы с более высокой степенью растяжения пружинят сильнее. Контроллеры ЧПУ компенсируют превышение рассчитанной величины, а затем автоматически измеряют и корректируют это значение в последующих циклах.

Может ли один стержнегибочный станок с ЧПУ обрабатывать проволоку разных диаметров без переоснащения

Да, в ограниченном диапазоне, поскольку зажимная матрица и правильные ролики обычно принимают диапазон диаметров с незначительной регулировкой. Для перехода к значительно другому диаметру, например с 2 мм на 8 мм, обычно требуется другой набор инструментов, подходящий для этого более толстого материала.

Сколько осей нужно стержнегибочному станку с ЧПУ для типичных форм кронштейнов

Простым одноплоскостным кронштейнам нужна только одна ось изгиба. Формы с изгибами более чем в одной плоскости, такие как трехмерный проволочный каркас, требуют двух или трех осей, чтобы избежать ручного перемещения детали между изгибами, что вновь создает проблемы с точностью, которые призвана решить гибка с ЧПУ.

Язык

Новости