Prasa krawędziowa CNC – jak działa i do czego służy

Prasa krawędziowa CNC – jak działa i do czego służy. Jak Działa Hydrauliczna Prasa Krawędziowa CNC.

Blacha jest jednym z najczęściej wykorzystywanych materiałów we współczesnym przemyśle. W zależności od konkretnego jej rodzaju służy ona do produkcji najróżniejszych elementów – bardziej lub mniej skomplikowanych. Posiada ona wiele cech, które sprawiają, że jest szeroko wykorzystywana praktycznie we wszystkich dziedzinach życia.

Jest ona łatwa w obróbce; posiada właściwości plastyczne, dzięki którym jest możliwe formowanie jej w określone kształty. Z tego powodu w nowoczesnym przemyśle wykorzystuje się wiele różnych maszyn służących do obróbki blach. Jedną z nich jest prasa krawędziowa.

Prasa krawędziowa CNC służy do krawędziowego zaginania blach maszyna jest sterowana za pomocą nowoczesnego sterowania CNC. Sterowanie numeryczne CNC pozwala nam na kontrolę nawet kilkunastu osi w maszynie, poniżej przedstawiam krótki opis najważniejszych osi używanych w prasach krawędziowych CNC:

OSIE Y1 oraz Y2 (praca synchroniczna)

Osie Y1, Y2 odpowiadają za kontrolę i pracę belki gnącej Y1 lewego siłownika Y2 pracę prawego siłownika. Ruch belki w prasie krawędziowej z świetlnym zabezpieczeniem strefy roboczej (laser, kurtyny, kamery) dzieli się na trzy etapy:

Etap1: Belka z górnej pozycji wykonuje szybki ruch tzw. prędkość zejścia do punktu MUTE, który znajduje się tuż nad blachą.

Etap2: Po osiągnięciu punktu MUTE przełącza się w tryb roboczy (prędkość gięcia) w ruchu wolnym (bezpiecznym) wykonuje gięcie na zadany kąt w zależności od zastosowanych narzędzi, materiału oraz grubości blachy.

Etap 3: Po osiągnięciu punktu gięcia maszyna w ruch szybkim powraca na pozycję górną, czyli tzw. otwarcie.

Całym tym procesem steruje system CNC za pomocą układu hydraulicznego zintegrowanego z układem pomiarowym, który składa się z liniałów pomiarowych znajdujących się z lewej oraz prawej strony maszyny. Prasy krawędziowe sterowane CNC są maszynami synchronicznymi, czyli takimi, które posiadają niezależne sterowanie lewym oraz prawym siłownikiem, pozwala nam to na swobodne korygowanie równoległości oraz korygowanie kata gięcie nie zależnie z obu stron Y1 oraz Y2.

Oś X

Za sterowanie osią X, czyli w płaszczyźnie przód-tył w nowoczesnych prasach krawędziowych odpowiada układ przeniesienia napędu oparty na bezluzowej śrubie kulowej, prowadnicach liniowych a to wszystko napędzane i sterowane jest za pomocą Serwonapędu AC.

Sterowania CNC mogą automatycznie kalkulować pozycję X w celu uzyskania odpowiedniego wymiaru gięcia, biorąc pod uwagę grubość, rodzaj materiału, zastosowane narzędzia, kąt gięcia oraz czy wymiar na rysunku jest zewnętrzny czy wewnętrzny.

Oś R

Jest oś zderzaka poruszająca się w płaszczyźnie góra dół, za napęd odpowiada najczęściej przekładnia zębata sterowana Servo napędem za kontrole położenia odpowiada także enkodera. Punktem zero dla osi R jest wysokość aktualnie używanej matrycy. W nowoczesnych sterowaniach CNC palce zderzaka maja kilka płaszczyzn odniesienia czy podporu blachy, po wybraniu w sterowaniu położenia zderzaka maszyna automatycznie skoryguje wysokość R oraz pozycję X zderzaka.

Osie Z1 oraz Z2

Służą do ustawienia rozjazdu palców zderzaka w stosunku do szerokości giętej formatki, sterowanie tymi osiami pozwala nam na ustawienie optymalnej pozycji palców. W przypadku gięcie skrzynek o różnych szerokościach a co za tym idzie wykorzystywaniu na maszynie dwóch lub więcej szerokości stempli i matryc po wykonaniu gięcie automatycznie przestawią się nam na zadany zestaw narzędzi, co znacznie nam skraca czas gięcia detalu.

System kompensacji stołu prasy krawędziowej

Podczas działania bardzo dużych sił na giętą blachę następuje ugięcie stołu. Powoduje to problem z uzyskaniem zadanego kąta na środku detalu. Aby uzyskać taki sam kąt na całej długości giętej blachy niezbędne jest wyposażenie maszyny w system kompensacji strzałki ugięcia. Wyróżniane są dwa typy hydrauliczny oraz mechaniczny. System hydrauliczny polega na wmontowaniu kilku siłowników w konstrukcję stołu. Poprzez dobieranie odpowiedniego ciśnienia w siłownikach następuje korygowanie odkształceń stołu.

Najczęściej używanym systemem jest mechaniczny system „WILA”. Polegający na zastosowaniu dwóch listew o zmiennej krzywej, zamontowanych w dolnym stole. Dolna listwa jest stała natomiast górna jest przesuwana automatycznie przez przekładnie napędzaną Servo napędem. System ten idealnie kompensuje odkształcenia stołu, które powstają w procesie gięcia blachy zapewniając przy tym wysoką dokładność utrzymania wartości zadanego kąta.

Połączenie kompensacji strzałki ugięcia wraz z synchronizacją siłowników Y1 oraz Y2 pozwala nam na uzyskanie precyzji gięcia na całej długości detalu.

Sterowanie CNC prasy krawędziowej

Sterowanie numeryczne służy do kontrolowania oraz integracji poszczególnych osi w maszynie, odpowiada również za ustawienie parametrów gięcia.

Pierwszymi krokami przy ustawieniu prasy jest zaprogramowanie:

1. Grubości blachy
2. Szerokości gięcia
3. Rodzaj materiału
4. Wybór stempla i matrycy z biblioteki
5. Wymiar gięcia (zewnętrzy czy wewnętrzny)

Ustawianie procesu gięcia może odbywać się za pomocą wprowadzania parametrów z ręki lub z wykorzystaniem modułu graficznego sterownika (2D rzadziej 3D) i wykonanie rysunku giętego detalu dzięki temu sterownik przeprowadza symulację gięć, podczas której sprawdza czy nie występuje kolizja lub przeciążenie narzędzi wylicza rozwinięcie generuje program, który jest zapisany w bibliotece. Taki program pozostaje w pamięci sterownika prasy krawędziowej i zawsze możemy go ponownie wykorzystać.

Sterowniki mają trzy podstawowe tryby pracy:

1. Tryb ręczny- służy do ustawiania maszyny oraz wykonywania pojedynczych gięć
2. Tryb półautomatyczny- kolejne gięcia musi zatwierdzić operator
3. Tryb automatyczny- przełączanie poszczególnych kroków odbywa się automatycznie.

Po naciśnięciu przycisku start prasa automatycznie ustawia zderzak na zadane wartości, a system kompensacji koryguje ugięcie stołu. Ruch belki uruchamiamy za pomocą przycisku nożnego. W trybie automatycznym wykorzystywana jest sekwencja gięć, która składa się na całość detalu.

Opisane funkcję są najczęściej stosowanymi opcjami w prasach krawędziowych występuje jeszcze szereg innych osi takich jak:

1. X1,X2
2. R1,R2
3. XPrime
4. Podpory nadążne
5. Automatyczny pomiar kąta
6. Automatyczny przesuw matrycy
7. Automatyczne podnoszenie stołu matrycy pod felcowanie

I kilka innych opcji, ale o tym w innych artykułach.