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包括的なCNCプレスブレーキの紹介

金属加工の分野では、精度と効率が最も重要です。この業界で最も重要な機械の一つが、板金の曲げ加工や成形に使用されるプレスブレーキです。様々な種類のプレスブレーキの中でも、CNC（コンピュータ数値制御）プレスブレーキは、その高度な技術、精度、そして自動化機能により際立っています。この記事では、CNCプレスブレーキの仕組み、構成部品、利点、用途、メンテナンス、そして将来のトレンドなど、CNCプレスブレーキの複雑な側面を徹底的に解説します。

CNC プレスブレーキとは何ですか?

CNCプレスブレーキは、金属加工において板金の曲げ加工や成形に使用される機械です。CNC技術は、コンピュータ制御と機械システムを統合することで、高精度かつ自動化された曲げ加工を実現します。CNCプレスブレーキにはプログラム可能な制御装置が搭載されており、オペレーターは特定の曲げパラメータを入力できるため、均一で正確な曲げ加工が可能です。

CNCプレスブレーキの動作原理

曲げブレーキ機は、一般的に曲げブレーキ機専用のCNCシステムを採用しています。CNC板金プレスブレーキ機の座標軸は、1軸から12軸に進化しています。CNCシステムは、スライディングブロックの走行深さの制御、スライディングブロックの左右の傾きの調整、後部ストッパーの前後調整、左右調整、圧力トン数調整、スライディングブロックの接近作業速度の調整を自動的に実現できます。CNC曲げ機は、スライダの下降、インチング、連続、圧力保持、戻り、途中停止などの動作を簡単に実現し、1回の負荷で同じ角度または異なる角度の複数の曲げを完了できます。

多軸CNCプレスブレーキ

多軸CNCプレスブレーキは、複数の可動軸を備え、より複雑な曲げ加工を可能にします。これらの機械は柔軟性と精度に優れており、複雑な曲げ加工に適しています。主な特長は以下のとおりです。

複雑な曲げ: 複雑かつ多次元的な曲げ加工が可能です。
精度: 曲げ角度と位置の制御が強化されました。
汎用性: 細かい作業を必要とする幅広い用途に適しています。

CNCプレスブレーキのコンポーネント

1. フレームと作業台

フレーム： CNCプレスブレーキ機のフレームは、他のすべての部品を支える主要構造です。通常は、曲げ加工時にかかる力に耐えられるよう、高強度鋼で作られています。
作業台: 作業台は、板金を置くための平らな面です。曲げ加工のための安定したプラットフォームを提供し、加工対象の材料の重量と圧力に耐えられるように設計されています。

2. ラムとパンチ

ラム： ラムはプレスブレーキの可動部品で、パンチを保持します。ラムは上下に動き、板金に力を加え、金型に対して曲げ加工を行います。
パンチ： パンチはラムに取り付けられた上部工具です。必要な曲げ角度と半径に応じて、さまざまな形状とサイズがあります。

3. ダイとダイホルダー

ダイ： ダイはベッド上に配置される下側の工具です。パンチと連携して所望の曲げ加工を実現するために、様々な形状とサイズが用意されています。
ダイホルダー: ダイホルダーはダイを所定の位置に固定し、曲げ操作中の安定性と精度を確保します。

4. CNC制御システム

コントロールパネル： 制御パネルは、曲げ角度、材料の厚さ、曲げ長さなどの曲げパラメータをオペレーターが入力するためのインターフェースです。最新のCNCプレスブレーキは、操作性を高めるためにタッチスクリーンとユーザーフレンドリーなインターフェースを備えています。
コントローラーシステム: コントローラーは入力データを処理し、機械の機械システムに正確なコマンドを送信して、正確で一貫した曲げを保証します。

5. バックゲージシステム

バックゲージ: バックゲージは、曲げ加工ごとに板金材を正確に位置決めする可動部品です。これにより、曲げ加工における一貫性と再現性を確保します。
モーターとアクチュエーター: これらのコンポーネントはバックゲージの動きを駆動し、プログラムされたパラメータに基づいて正確な位置決めを可能にします。

6. 油圧またはサーボモーター

油圧システム: 従来のCNCプレスブレーキは、曲げに必要な力を発生させるために油圧システムを使用しています。油圧プレスブレーキは、その堅牢性と高負荷用途への対応力で知られています。
サーボモーター: 現代のCNC曲げブレーキでは、精度とエネルギー効率を高めるためにサーボモーターがよく使用されています。サーボモーターはラムの動きを正確に制御し、非常に正確な曲げ加工を実現します。

CNCプレスブレーキマシンの用途

CNC プレスブレーキは、次のような幅広い業界や用途で使用されています。

1. 自動車産業

自動車業界では、CNCプレスブレーキがボディパネル、ブラケット、構造部品など、様々な部品の製造に使用されています。CNCプレスブレーキの精度と効率性により、厳格な業界基準を満たす高品質な部品の製造が保証されます。

2. 航空宇宙産業

航空宇宙産業では、部品の製造において高い精度と正確性が求められます。CNCプレスブレーキは、航空機の翼部、胴体部品、ブラケットなどの部品の曲げ加工や成形に使用されます。

3. 建設業界

建設業界では、CNCプレスブレーキが建物、橋梁、その他の構造物の金属部品の製造に使用されています。CNCプレスブレーキの汎用性により、鋼、アルミニウム、ステンレス鋼など、様々な材料の曲げ加工が可能です。

4. 電気・電子産業

CNCプレスブレーキは、電気・電子機器の筐体、ブラケット、その他の部品の製造に使用されます。CNCプレスブレーキの精度と再現性により、部品が正しくフィットし、意図したとおりに機能することが保証されます。

5. 家具業界

家具業界では、CNCプレスブレーキが金属フレーム、脚、その他の家具部品の製造に使用されています。異なる曲げプロファイルを素早く切り替えることができるため、カスタムデザインを効率的に生産できます。

CNCプレスブレーキの利点

1. 精度と正確さ

CNCプレスブレーキは、曲げ加工において比類のない精度と正確性を提供します。コンピュータ制御システムにより、各曲げ加工の一貫性と規定パラメータの遵守が保証され、エラーや手戻りを削減します。

2. 効率性と生産性

CNCプレスブレーキの自動化とプログラミング機能により、効率と生産性が大幅に向上します。オペレーターは複雑な曲げシーケンスを迅速にセットアップ・実行できるため、セットアップ時間を短縮し、スループットを向上させることができます。

3. 汎用性

CNCプレスブレーキは、幅広い材料、厚さ、曲げプロファイルに対応できます。プログラム可能な制御システムにより、異なるジョブ間の迅速な切り替えが可能で、多様な製造ニーズに柔軟に対応できます。

4. 再現性

CNC制御システムにより、大量生産時でも各曲げの再現性が確保されます。この一貫性は、品質を維持し、生産期限を守るために不可欠です。

5. 人件費の削減

CNCプレスブレーキの自動化により、手作業の必要性が減り、人件費の削減につながります。オペレーターは手作業による曲げ作業ではなく、プログラミングと品質管理に集中できます。

CNCプレスブレーキの種類

CNCプレスブレーキには様々な種類があり、それぞれ性能、精度、用途など、特定の要件を満たすように設計されています。主なCNCプレスブレーキの種類は以下のとおりです。

油圧CNCプレスブレーキ

油圧CNCプレスブレーキ業界で最も一般的に使用されているタイプの一つです。油圧システムを用いてラムに力を加え、金型に押し当てて金属を曲げます。主な特徴は以下のとおりです。

ハイパワー：厚くて硬い材料を曲げることができます。
精度: 正確な曲げ角度と再現性を実現する CNC コントローラーを搭載しています。
汎用性: 幅広い材質や厚さに適しています。
速度: 一般的に電動プレスブレーキよりも遅いですが、非常に強力です。

電動CNCプレスブレーキ

電動CNCプレスブレーキ（サーボ電動プレスブレーキとも呼ばれる）は、電動モーターでラムを駆動します。これらの機械には、いくつかの利点があります。

エネルギー効率: 油圧機械に比べてエネルギー消費量が少なくなります。
速度: 電動モーターの素早い応答により、動作が速くなります。
精度: 高い精度と再現性を備え、複雑で繊細な曲げ作業に最適です。
メンテナンス: 可動部品が少ないため、メンテナンスの必要性が低くなります。

ハイブリッドCNCプレスブレーキ

ハイブリッドサーボCNCプレスブレーキ油圧システムと電動システムの両方の利点を兼ね備えています。電動モーターで油圧システムを駆動することで、より効率的で精密な機械を実現します。主な利点は以下のとおりです。

エネルギー節約: 従来の油圧システムに比べてエネルギー消費量が削減されます。
精度: ハイブリッド駆動システムにより制御性と精度が向上します。
パフォーマンス: 電気システムの効率性により、高負荷のタスクを処理できます。

タンデムCNCプレスブレーキ

タンデムCNCプレスブレーキ 2台以上のプレスブレーキが同期して作動する構造です。非常に長い金属片の曲げ加工や、複数の曲げ加工を同時に行う大量生産に使用されます。主な特徴は以下のとおりです。

大容量：大型で長いワークピースの取り扱いが可能。
柔軟性: アプリケーションに応じて、独立して使用することも、タンデムモードで使用することもできます。
生産性: 1 回のセットアップで複数の曲げを実行することにより生産性が向上します。

ロボットCNCプレスブレーキ

ロボットCNCプレスブレーキロボットとCNCプレスブレーキを統合することで、曲げ工程を自動化します。これらの機械は、大量生産や一貫した精度が求められる用途に最適です。主な利点は以下のとおりです。

自動化: 手作業が削減され、効率が向上します。
一貫性: 高い再現性と精度を備え、大量生産に最適です。
安全性: ロボットが材料を扱う際に怪我をするリスクが軽減されます。

異なるタイプの比較

タイプ	力	精度	スピード	エネルギー効率	アプリケーション
油圧CNCプレスブレーキ	高い	高い	適度	適度	一般的な金属加工、重作業
電動CNCプレスブレーキ	適度	非常に高い	高い	高い	精密作業、繊細な素材
ハイブリッドCNCプレスブレーキ	高い	非常に高い	高い	高い	効率よく重労働をこなす
タンデムCNCプレスブレーキ	非常に高い	高い	適度	適度	長尺ワーク、大量生産
ロボットCNCプレスブレーキ	高い	非常に高い	高い	高い	大量生産、自動化プロセス

適切なCNCプレスブレーキの種類は、材料の種類、板厚、生産量、曲げ加工の複雑さなど、お客様の具体的なニーズによって異なります。油圧式CNCプレスブレーキは高負荷用途に適しており、電動式およびハイブリッド式プレスブレーキはより高い精度とエネルギー効率を提供します。タンデム式プレスブレーキは大型ワークに最適で、ロボット式および多軸式プレスブレーキは自動化や複雑な曲げ加工に優れています。各タイプの長所と用途を理解することで、製造ニーズに最適な情報に基づいた決定を下すことができます。

CNCプレスブレーキの紹介：CNCプレスブレーキの操作

1. プログラミング

CNCプレスブレーキの操作はプログラミングから始まります。オペレーターは、以下の曲げパラメータをCNC制御システムに入力します。

素材タイプ:材質によって必要な曲げ力と曲げ技術は異なります。
厚さ:板金の厚さによって、曲げに必要な力の大きさが決まります。
曲げ角度:希望する曲げ角度。
曲げ長さ:板金に沿った曲げの長さ。
ツールの選択:希望する曲げプロファイルに基づいて適切なパンチとダイを選択します。

2. セットアップ

プログラムが設定されると、オペレーターはマシンをセットアップします。

ツールのインストール:パンチとダイは、プログラムされたパラメータに従って機械に取り付けられます。
バックゲージ調整:バックゲージは最初の曲げのために正しい位置に調整されます。

3.曲げ加工

曲げ加工にはいくつかのステップが含まれます。

ポジショニング:板金材をベッド上に配置し、バックゲージで最初の曲げ位置を正確に決めます。
曲げ：ラムが下降し、パンチをダイに押し当てて板金に押し付け、曲げ加工を行います。
再配置:バックゲージは、プログラムされたシーケンスに従って、後続の曲げのためにシートメタルの位置を変更します。

4. 品質管理

曲げ加工後、作業者は曲げた部品の精度と品質を確認します。

測定：曲げ角度、長さ、半径を測定して、仕様を満たしていることを確認します。
調整:必要に応じて、プログラムまたはマシンの設定を調整し、目的の結果を実現します。

CNCプレスブレーキの紹介：CNCプレスブレーキのメンテナンス

CNCプレスブレーキの寿命と最適な性能を確保するには、適切なメンテナンスが不可欠です。定期的なメンテナンスには以下が含まれます。

1. 検査と清掃

日常点検:オペレーターは毎日点検を行い、油圧システムの摩耗、損傷、漏れの兆候がないか確認する必要があります。
クリーニング：損傷を防ぎ、スムーズな動作を確保するには、機械を清潔に保ち、ゴミを取り除いておくことが重要です。

2. 潤滑

定期的な潤滑：ラム、バックゲージ、ツールなどの可動部品に潤滑油を塗布すると、摩擦と摩耗が軽減され、機械の寿命が延びます。
油圧作動油:油圧液を定期的に点検し交換することで、油圧システムが問題なく効率的に動作することが保証されます。

3. キャリブレーション

定期校正：CNC 制御システムを調整することで、機械の精度と正確さが維持されます。
ツールの調整:パンチとダイが適切に位置合わせされていることを確認すると、不均一な曲げが防止され、ツールの摩耗が軽減されます。

4. ソフトウェアアップデート

ソフトウェアの更新:CNC 制御ソフトウェアを最新の状態に保つことで、最新の機能、改善点、セキュリティ更新にアクセスできるようになります。
プログラムのバックアップ:定期的にプログラムをバックアップすると、データの損失を防ぎ、ソフトウェアの問題が発生した場合に迅速に復旧できるようになります。

CNC プレスブレーキを購入するには？

機械モデル

最初に考慮すべき重要な点は、製造したい部品であり、最短の作業台と最小のトン数で加工作業を完了できる機械を購入することです。

材料のグレード、最大加工厚さ、長さを慎重に検討してください。ワークの大部分が厚さ16ゲージ、最大長さ10フィートの低炭素鋼で作られている場合、自由曲げ力は50トン以上必要ありません。しかし、大規模な底部成形を行う場合は、150トンの工作機械も検討する必要があるかもしれません。最大板厚が1/4インチと仮定すると、10フィートの自由曲げには165トン、底部金型曲げ（修正曲げ）には少なくとも600トンの自由曲げ力が必要です。ワークの大部分が5フィート以下であれば、トン数はほぼ半分になり、購入コストを大幅に削減できます。部品の長さは、新しい機械の仕様を決定する上で非常に重要です。

プレスブレーキ工具

棚に金型が山積みになっているとしても、新しく購入した機械にこれらの金型が適合するとは考えないでください。凸型金型の先端から肩部までの長さと、凹型金型の肩部間の長さを測定し、それぞれの金型の摩耗状況を確認する必要があります。

従来の金型の場合、1フィートあたりの偏差は±0.001インチ程度、全長の偏差は±0.005インチを超えてはなりません。精密研削金型の場合、1フィートあたりの精度は±0.0004インチ、全長の精度は±0.002インチを超えてはなりません。CNC曲げ機には精密研削金型を使用し、手動曲げ機には従来の金型を使用するのが最適です。

曲げ精度

曲げ精度の要件は慎重に検討する必要がある要素であり、CNCプレスブレーキ機と手動曲げ機のどちらを検討する必要があるかを決定する要素です。曲げ精度の要件が±1°で変更できない場合は、CNC型に重点を置く必要があります。

CNC油圧プレスブレーキ機のスライダーの繰り返し精度は±0.01mmであり、精密な成形角度にはこの精度と優れたプレスブレーキ工具が必要です。 NCプレスブレーキ 機械精度は±0.1mmで、適切な金型条件では一般的に±2～3°の偏差が生じます。さらに、油圧式CNCプレスブレーキは迅速な金型組立に対応しており、小ロットで多数の部品を曲げる必要がある場合、検討する価値は十分にあります。

CNCプレスブレーキの将来動向

1. インダストリー4.0の統合

IoT（モノのインターネット）やデータ分析といったインダストリー4.0技術の統合は、CNCプレスブレーキに変革をもたらしています。これらの技術は、リアルタイム監視、予知保全、データに基づく意思決定を可能にし、全体的な効率と生産性を向上させます。

2. 自動化とロボット工学

CNCプレスブレーキの運用において、自動化とロボット工学はますます重要な役割を果たしています。ロボットシステムをCNCプレスブレーキに統合することで、ローディング、アンローディング、曲げ加工の自動化が可能になり、手作業の削減と生産性の向上が実現します。

3. 先端材料

高強度合金や複合材料といった先端材料の開発により、より高性能で高精度なCNCプレスブレーキの必要性が高まっています。これらの機械は、精度と効率を維持しながら、新たな材料にも対応できる必要があります。

4. 環境に優しい技術

環境の持続可能性は、製造業における優先事項になりつつあります。CNCプレスブレーキは、エネルギー効率の高いサーボモーターや環境に優しい油圧作動油などの環境に優しい技術を取り入れ、環境への影響を低減するように進化しています。

結論

CNCプレスブレーキは、比類のない精度、効率性、そして汎用性を備え、現代の金属加工の礎となっています。その高度な技術と自動化機能により、自動車、航空宇宙、建設、エレクトロニクスなど、様々な業界で不可欠な存在となっています。適切なメンテナンスと将来のトレンドへの対応により、CNCプレスブレーキは製造業の進化するニーズに常に応え続けることができます。技術の進歩に伴い、CNCプレスブレーキは金属加工の未来を形作る上で、間違いなくさらに重要な役割を果たすでしょう。

包括的なCNCプレスブレーキ操作ガイド

油圧プレスブレーキ VS ハイブリッドサーボプレスブレーキ

最新価格: プレスブレーキのコストはいくらですか?