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プレスブレーキ軸とは何ですか?

プレスブレーキの軸は、曲げ加工において不可欠な要素です。CNCプレスブレーキといえば、X軸、Y軸、Z軸、R軸といった専門用語をよく耳にします。プレスブレーキに初めて触れるユーザーの多くは、これらの軸の違いを理解し、使い分け方を学ぶ必要があります。

シンプルな曲げから複雑なデザインまで、これらの軸は原材料を完璧な形状の部品へと変化させる動きと調整を制御します。シンプルな2軸加工機を使用する場合でも、最先端の多軸CNCプレスブレーキを使用する場合でも、これらのシステムの仕組みを理解することが、一貫性のある高品質な結果を得るための鍵となります。

プレスブレーキの各軸は、バックゲージの動き、位置決め、調整を完璧に調和させ、ワークの成形に貢献します。これらの役割を習得することで、精度と生産性を向上させるだけでなく、廃棄物を削減し、多様な材料を容易に取り扱うことができます。

この記事は、プレスブレーキ軸とは何か、そして新しいマシンにプレスブレーキ軸を選択する方法を理解するのに役立ちます。

プレスブレーキ軸の紹介

機械の仕様書には、X軸、Y軸、Z軸、R軸といった用語がよく出てきます。X軸とY軸とは何でしょうか？どのような機能があるのでしょうか？

に CNCプレスブレーキマシン様々な軸が、様々な方向への様々な部品の動きを制御します。プレスブレーキはこれらの軸を用いて、曲げのサイズと角度を調整することができます。

プレスブレーキ軸の機能は何ですか?

プレスブレーキ軸とは、プレスブレーキ機内部の制御された移動経路を指し、曲げ工程中の精密な調整を可能にします。これらの軸は、ラム、バックゲージ、その他の部品の動きを制御し、板金を正確に位置決めして所望の曲げ角度を実現します。各軸はそれぞれ特定の目的を果たし、プレスブレーキ全体の機能性と汎用性に貢献しています。

現代のプレスブレーキは通常、複数の軸を組み合わせてワークの位置決め、バックゲージフィンガーの調整、機械のたわみの補正などのタスクを管理します。例えば、Y軸はラムの垂直方向の動きを制御し、曲げの深さを決定します。X軸はバックゲージの水平方向の動きを制御し、板金の適切な位置決めを確保します。R軸やZ軸などの追加軸は、それぞれフランジの高さと横方向の位置決めを可能にします。一部の機械には、機械ベッドのたわみを打ち消すクラウニング補正用のV軸も搭載されています。

CNC プレスブレーキでは、これらの軸はコンピューター制御システムによって管理され、自動調整と精度の向上が可能になります。

Y軸

プレスブレーキのY軸とは何ですか？様々なCNC曲げ加工機にY軸があり、通常はY1軸とY2軸に分けられます。CNCプレスブレーキ機のY軸は、両側のシリンダーのストローク、つまりプレスブレーキラムの上下運動を制御します。

Y軸の役割は何でしょうか？Y軸はラムの動きを制御し、曲げに必要な力を加えます。CNCプレスブレーキ機では、Y1軸とY2軸は機械上部の両側で独立して動作します。Y軸はラムの下降を非常にスムーズで均一かつ安定したものにします。Y1軸とY2軸はCNCコントローラーによって制御され、完全な同期を保証します。

X軸

X軸はバックゲージの前後移動を制御するために使われます。では、X軸とバックゲージの役割は何でしょうか？

X軸は、曲げ加工の精度に不可欠なバックゲージの水平方向の位置決めを制御します。この軸により、板金がパンチとダイに対して正しく配置され、複数の部品にわたって一貫した曲げ角度が得られます。

曲げ加工物のフランジ長さを測定する必要がある場合は、プレスブレーキのX軸が役立ちます。金属板をバックストップに接触させるだけで、正確な曲げ位置を決定し、曲げ加工を実行できます。

プレスブレーキの Y 軸と同様に、CNC 曲げ機の X 軸にも、それぞれ左後部ストッパーと右後部ストッパーの前方移動軸と後方移動軸である X1 軸と X2 軸が含まれます。

R軸

プレスブレーキのR軸はX軸と同様に、バックゲージの上下動を制御できます。傾斜したワークや特殊なワークの曲げ加工に最適です。旋削済みのワークをプレスブレーキに投入して再曲げ加工する場合、ワークに高低差がある場合はR軸が特に重要になります。R軸を調整することで、規格外のワークでも所望の曲げ品質を維持することができます。

R1 軸と R2 軸は、それぞれ左側と右側のバックゲージフィンガーの上下移動軸です。

Z軸

CNC曲げ加工機のZ軸は、バックゲージの左右方向の移動を制御します。Z軸には、左右のリアギアの左右移動軸であるZ1軸とZ2軸も含まれており、それぞれ独立してプログラム可能です。

小型ワークを曲げたり、バックゲージフィンガーの幅を頻繁に調整したりする必要がある場合、独立してプログラム可能なZ軸が時間と労力の節約に役立ちます。Z軸は、位置の異なる曲げ加工や非対称ワークの加工に特に便利です。

V軸

プレスブレーキのV軸は、ワークテーブルのクラウニング補正を行います。曲げ加工するワークが重い場合、テーブルのクラウニングは深刻な問題となります。プレスブレーキのV軸は、光線を対称的に調整することで、このリスクを軽減するのに役立ちます。光線全体の方向を変えますが、中央部の曲げ抵抗に重点を置きます。

最高の精度を得るために、ほとんどの CNC プレスブレーキメーカーは、プレスブレーキの製造工程中に作業台のクラウニング補正を直接インストールします。

CNC プレスブレーキ軸の数を理解するにはどうすればよいでしょうか?

2軸CNCプレスブレーキとは？数値制御システムを備えたトルクバー同期プレスブレーキは、通常、X軸とY軸の2軸を備えています。CNC電気油圧サーボプレスブレーキは、6+1軸、8+1軸、さらには最大18軸など、より多くの軸を備えています。

CNC曲げ機の構成では、3 + 1、4 + 1、6 + 1、8 + 1 などがよく見られますが、これらは何を表すのでしょうか?

3+1 軸: Y1、Y2、X、+ V;
4+1 軸: Y1、Y2、X、R、+V;
6+1 軸: Y1、Y2、X、R、Z1、Z2、+V;
8+1 軸: Y1、Y2、X1、X2、R1、R2、Z1、Z2、+V;

一般的な標準CNCプレスブレーキは4+1軸プレスブレーキです。3+1軸プレスブレーキは通常、ロープロファイルプレスブレーキです。6+1軸および8+1軸プレスブレーキは、多軸CNCプレスブレーキとも呼ばれ、より高性能です。ハイエンドの多軸NCプレスブレーキは、通常、軸数が多くなります。

一般的な軸構成とその意味

軸構成を理解することは、お客様のニーズに最適なプレスブレーキを選択する上で重要です。それぞれの構成は特定の曲げ作業に合わせて調整されており、さまざまなレベルの精度と柔軟性を提供します。

2軸：Y軸とX軸：この基本構成には、ラムの垂直移動用のY軸と、バックゲージの水平調整用のX軸が含まれます。単純な曲げ加工や小型ワークの加工に最適です。

3+1軸：Y1、Y2、X、V：この構成では、Y1軸とY2軸を独立して制御することでラムの精密な移動を実現し、V軸はクラウニング補正に使用されます。シートの全長にわたって均一な曲げ角度が求められる用途に最適です。

4+1軸：Y1、Y2、X、R、V：R軸はバックゲージフィンガーの垂直方向の調整を可能にするため、この構成はより汎用性を高めます。フランジの長さや厚さが異なる材料のハンドリングに適しています。

6+1軸：Y1、Y2、X、R、Z1、Z2、V：Z1軸とZ2軸を追加することで、バックゲージフィンガーの横方向移動が可能になります。複数の曲げや非対称設計を含む複雑な部品の製造に最適です。

8+1軸：Y1、Y2、X1、X2、R1、R2、Z1、Z2、V：この高度な構成には、追加のX軸とR軸の独立した制御が含まれており、比類のない柔軟性と精度を実現します。複雑な曲げ加工や大規模生産を必要とするハイエンドの製造プロセス向けに設計されています。

CNC 曲げ機の軸数を選択するにはどうすればよいでしょうか?

ほとんどの顧客がプレスブレーキを購入する構成の検討において、軸数は非常に重要です。プレスブレーキの軸数は機械の加工能力を決定するため、簡単に言えば、プレスブレーキの軸数が多いほど、より複雑なワークピースを加工できます。

同時に、プレスブレーキの軸数が増えるほど機械の価格も高くなります。そのため、需要と予算に応じて適切な購入を行う必要があります。

プレスブレーキには何軸必要ですか?

プレスブレーキに必要な軸数は、部品の複雑さ、材料の種類、生産量など、お客様の具体的な運用ニーズによって異なります。2軸機は基本的な作業には適していますが、精密加工や複雑な形状の加工には、複数軸を備えたより高度な構成が必要になることがよくあります。

Y1軸、Y2軸、X軸、V軸を含む3+1軸プレスブレーキは、精度と安定性を向上させます。Y1軸とY2軸の独立制御によりラムの正確な移動が保証され、V軸は曲げ加工時のベッドのたわみを補正します。この構成は、シートの全長にわたって均一な角度が求められるアプリケーションに最適です。

複雑な曲げ加工やフランジ長の異なる加工には、4+1軸プレスブレーキが推奨されます。R軸の追加により、バックゲージフィンガーの垂直方向の調整が可能になり、柔軟性が向上します。Z1軸とZ2軸を追加して6+1構成にすることで、非対称部品や複雑な寸法のワークピースの加工能力がさらに向上します。

ハイエンドの製造工程では、バックゲージの位置決めやシートの傾斜配置といった制御機能を備えた8+1軸プレスブレーキが必要となる場合があります。この構成は、多段階曲げや厳しい公差が求められる大型ワークのハンドリングなど、高度な操作をサポートします。

プレスブレーキ軸の要件の決定

プレスブレーキに必要な軸数は、いくつかの要因によって左右されます。これらを評価することで、生産目標に適した機械を選定できます。

曲げ加工の複雑さ：曲げ加工の複雑さは、まず考慮すべき事項です。単純な90度曲げであれば必要な軸数は少なくなりますが、複数の角度や厳しい公差を伴う複雑な設計には、高度な構成が必要となります。
精度と正確さの要件：精度を高めるには、ラムの動きを制御するY1軸とY2軸など、複数の独立した制御軸が必要になります。これにより、均一な曲げが保証され、シートの全長にわたる誤差が最小限に抑えられます。
材料仕様：材料の種類、厚さ、長さによって必要な軸が異なります。厚い材料の場合は、たわみを抑えるためにクラウニング（V軸）が必要になる場合があります。一方、長いシートの場合は、横方向の調整にZ1軸とZ2軸が役立ちます。
バックゲージ要件：バックゲージシステムの柔軟性により、対応可能なワークピースの範囲が決まります。R、Z1、Z2などの追加軸により、バックゲージの能力が強化され、さまざまなフランジの長さや位置に対応できるようになります。
ツールに関する考慮事項: 操作で特殊なツールや多段階のツールを使用する場合、軸を増やすと、ツールの位置合わせとさまざまな曲げプロセスとの互換性を管理するのに役立ちます。
自動化とソフトウェア統合：高度な軸制御機能を備えたCNCプレスブレーキは、自動化とプログラミングを可能にし、手作業による介入を減らし、生産効率を向上させます。ソフトウェア統合により、軸同期の向上が図れます。
スペースとレイアウトの制約：作業場の物理的なレイアウトによっては、プレスブレーキのサイズや複雑さが制限される場合があります。軸数が少ないコンパクトな機械でも多くのタスクに対応できますが、大型モデルのような汎用性は欠ける可能性があります。

2 軸プレスブレーキとは何ですか?

2軸プレスブレーキは、Y軸とX軸を備えた最もシンプルな構成です。2軸プレスブレーキは、トーションバー同期プレスブレーキです。Y軸はラムの上下動を制御し、板金を曲げるための圧力を加えます。一方、X軸はバックゲージの水平方向の位置決めを制御し、ワークピースを正確に位置合わせします。

この構成は、小型ワークピースに均一な角度を与えるといった単純な曲げ加工に最適です。基本的な部品を使用し、調整が最小限で済む作業には、費用対効果の高いソリューションです。ただし、追加軸がないため柔軟性が制限され、複雑な曲げ加工、フランジ長の変動、複雑な形状を必要とするプロジェクトには適していません。

3軸プレスブレーキとは何ですか?

3軸プレスブレーキは、Y軸とX軸に加えてV軸を追加することで、より多くの機能を備えています。V軸はクラウニングを担い、曲げ加工中に機械ベッドのたわみを補正します。この機能により、シート全体にわたって曲げ角度が一定になり、精度と信頼性が向上します。

この構成は、高軸加工機の複雑さを伴わずに高い精度を求めるメーカーに最適です。均一な角度の維持が重要となる、やや厚い材料や大型のワークピースを扱う作業をサポートします。

4軸プレスブレーキとは？

4軸プレスブレーキは、3軸構成に加え、バックゲージフィンガーの上下動を制御するR軸を組み込んだ構成です。この追加制御により、フランジの高さや材料の厚さの変化に合わせた調整が可能になります。R軸の採用により、バックゲージをより柔軟に配置できるため、より幅広い曲げ加工に対応できます。

この構成は、汎用性が求められる作業に最適です。例えば、複雑な形状の部品や、深さの異なる複数の曲げ加工が必要な場合、4軸加工機は正確な位置合わせと位置決めを実現します。また、柔軟性と精度が同等に重要となる中規模生産環境にも適しています。

6軸プレスブレーキとは？

6軸プレスブレーキには、ラムの独立した動きを制御するY1軸とY2軸、バックゲージの位置決めを行うX軸、バックゲージフィンガーの垂直方向の調整を行うR軸、そしてバックゲージフィンガーの横方向の移動を制御するZ1軸とZ2軸が含まれます。これらの軸は連携して、曲げ工程を精密に制御します。

この構成は、自動車、航空宇宙、カスタム金属加工など、複雑な曲げ加工を必要とする業界に最適です。6軸プレスブレーキを使用すれば、複雑な角度やフランジ長が異なる複数の曲げ部品などの加工に対応できます。Z1軸とZ2軸が独立して動作するため、部品の位置決めが柔軟になり、非対称部品や特殊な形状のワークピースの製造が容易になります。

8軸プレスブレーキとは何ですか?

8軸プレスブレーキは、6軸マシンの全機能に加え、比類のない精度を実現する追加機能を備えた曲げ技術の最高峰です。Y1、Y2、X、R、Z1、Z2軸に加え、バックゲージフィンガーの独立した水平方向の動きを制御するX1軸とX2軸を搭載しています。これにより、角度付き曲げやオフセット位置決めが可能になり、マシンの性能がさらに向上します。

この構成は、航空宇宙産業などの高精度アプリケーション向けに特別に設計されており、一貫性、再現性、そして最小限の誤差が重要となります。各軸を独立して制御することで、オペレーターは最小限の手作業で非常に複雑な部品を製造できます。これにより、エラーの発生確率が低減し、生産性が向上します。

結論

プレスブレーキの軸は、機械の最も重要な構成の一つです。適切な機械を選ぶのは大変な作業に思えるかもしれませんが、重要なのは、今必要なもの、そして将来必要になるかもしれないものに焦点を当てることです。使用する材料、部品のサイズ、そして必要な生産量について考えてみてください。性能と予算のバランスを見つけることで、投資が今日だけでなく将来も報われるのです。

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