Jak przetestować system kompensacji odbicia sprężynowego w giętarkach CNC

Odbicie sprężynowe zawsze utrudniało gięcie rur metalowych. Gdy giętarka CNC zwalnia nacisk uchwytu, rura dąży do powrotu do stanu prostego, co zmniejsza kąt gięcia. Dla producentów takich jak Baorui, którzy wytwarzają części samochodowe, urządzenia medyczne itp. i muszą spełniać określone wymagania dokładności, prawidłowo dostosowany system kompensacji odbicia sprężynowego jest kluczowy, aby uniknąć wadliwych lub wybrakowanych elementów. Jednak jednym elementem, który nie może zostać pominięty, jest następujące zastrzeżenie: nie zakładaj, że oryginalny program automatycznie uwzględnia odbicie sprężynowe – należy to odpowiednio przetestować.

Ustalenie punktu odniesienia przy użyciu standardowego materiału

Nie można dokonywać kompensacji, dopóki nie ustali się punktu wyjścia. Aby określić tę początkową wartość, należy uzyskać reprezentatywną próbkę materiału rur z typowego cyklu produkcyjnego – tego samego gatunku, o tej samej grubości ścianki oraz o identycznym stanie powierzchni zewnętrznej i wewnętrznej. Umieścić próbkę w giętaku, wykonać prosty 90-stopniowy zakręt i przeprowadzić gięcie przy wyłączeniu wszystkich trybów automatycznej kompensacji, przy normalnej prędkości oraz ciśnieniu docisku. Zwolnić detal i zmierzyć go za pomocą cyfrowego kątomierza lub pomiaru optycznego. Różnica między zaprogramowanymi 90 stopniami a zmierzoną wartością kąta stanowi surową wartość odkształcenia sprężystego (springback) dla danego materiału. Należy przeprowadzić ten test na co najmniej pięciu czystych próbkach, aby ustalić średnią wartość. Jest to niezbędne, ponieważ różnice w odkształceniu sprężystym między np. stalą miękką a stalą nierdzewną stosowaną w wyposażeniu kuchennym są bardzo duże.

Testowanie dynamicznej kompensacji w zakresie wielu kątów

Pojedynczy test pod kątem rzadko wystarcza. Odkształcenie odskokowe nie jest liniowe; zależy od stopnia załamania oraz od stosunku promienia załamania do średnicy materiału. Utwórz sekwencję testową dla systemu kompensacji, wykorzystując trzy kąty w celu jego pełnego przetestowania: 45°, 90° i 135°. Dla każdego z tych kątów zaprogramuj swój giętak, ustawiając oprogramowanie kompensacyjne na wartość domyślną. Przepuść przez maszynę po trzy elementy dla każdego kąta i sprawdź zmierzone kąty odkształcenia odskokowego po zwolnieniu. Wyniki powinny bardzo dobrze zgadzać się z podstawowymi danymi zapisanymi wcześniej na pojedynczym, płaskim próbku – w ramach przyjętego zakresu tolerancji, który zwykle wynosi ±0,2° dla rur samochodowych. Jednak nie wystarczy jedynie przeanalizować tych liczb. Obserwuj maszynę w czasie pracy. Czy system automatycznie i poprawnie zwiększa ilość nadgięcia za każdym razem, gdy wykrywa zmienność materiału? Zauważysz, że ilość nadgięcia dla kąta 135° znacznie wzrośnie w porównaniu z wynikami testu dla kąta 45°.

Ocenianie odpowiedzi na zmiany prędkości i ciśnienia

Jednak prawdziwym miernikiem systemu kompensacji jest rzeczywistość – chaos panujący na linii produkcyjnej. Teraz celowo zmień na tej samej maszynie dwa parametry, które najprawdopodobniej ulegają zmianie w warunkach produkcyjnych, czyli prędkość gięcia i ciśnienie hydrauliczne. Wykonaj ponownie ten sam test gięcia pod kątem 90 stopni, ale tym razem zwiększ prędkość gięcia o 20%, a ciśnienie chwytaka zmniejsz o 10%. Prędkość, przepływ cieczy oraz wynikające z tego tarcie łącznie wpływają na odkształcenie sprężyste (springback). W tych dwóch zmodyfikowanych warunkach metoda pasywna kompensacji wygeneruje wyraźnie różne kąty. Dobrze sprawdzona metoda aktywnej kompensacji odczyta dane z enkoderów i czujników ciśnienia, a następnie wprowadzi odpowiednią ilość informacji o nadgięciu do maszyny, przywracając tym samym wymaganą dokładność. Po każdej modyfikacji wykonaj trzy elementy i zanotuj występujące odchylenia. W zależności od branży oczekuje się bardzo niewielkich odchyleń. W przypadku elementów rurowych stosowanych w przemyśle urządzeń medycznych odchylenie o 0,010 stopnia jest zbyt duże, aby je zaakceptować.

Weryfikacja długotrwałej stabilności poprzez powtarzanie i rozgrzewkę

Kompensacja odkształcenia sprężystego nie jest czymś, co można „ustawić i zapomnieć”. Kąt, który kompensuje, stopniowo się zmienia w miarę nagrzewania się maszyny, a lepkość układu hydraulicznego może ulec zmianie w ciągu dnia. Szybki i przybliżony sposób oceny stabilności długoterminowej: ustaw prasę do wykonania 100 powtórzonych gięć pod kątem 90 stopni, upewnij się, że aktywowano kompensację, a następnie wykonaj wszystkie 100 części bez zatrzymywania maszyny w trakcie procesu. Zmierz pierwszą, pięćdziesiątą i setną część. Choć średnia wartość jest oczywiście ważna, zwróć również uwagę na rozrzut lub zakres pomiarów uzyskanych wśród tych 100 części. W dobrze skompensowanym systemie strategia przegięcia będzie spójna, a średnia wartość pozostanie stabilna w całym partii. Jeśli zaobserwujesz stopniowy wzrost końcowego kąta w miarę nagrzewania się maszyny, np. od 89,9° do 90,4°, oznacza to, że system kompensacji nie uwzględnia rozszerzalności cieplnej narzędzi ani zmian w odpowiedzi układu hydraulicznego. Dla firmy takiej jak Baorui, eksportującej produkty na cały świat, będzie to czynnik istotny. W idealnym przypadku test ten należy wykonać na początku zmiany, w połowie dnia oraz na końcu zmiany. Zanotuj temperaturę powietrza i oleju dla każdego z trzech testów wraz z wynikami pomiarów części. Dzięki temu bardzo szybko stanie się jasne, czy rzeczywiście dysponujesz solidnym systemem kompensacji.

Podsumowując, celem testowania kompensacji odkształcenia sprężystego jest odtworzenie rzeczywistych warunków pracy, w których wszystkie parametry ulegają niewielkim zmianom, a mimo to wynik nadal spełnia ścisłe допусki. Należy ustalić punkt odniesienia dla każdego matrycy, przeprowadzić testy z różnych kątów, zmieniać prędkość i ciśnienie przy pojedynczym profilu oraz upewnić się, że kompensacja pozostaje skuteczna również podczas dłuższych serii produkcyjnych. Ostatecznym efektem jest przekształcenie abstrakcyjnego kodu w niezawodne narzędzie produkcyjne, a nie tylko w teoretyczny pomysł. Ogólnie rzecz biorąc, każdy zakład metalurgiczny pracujący na maszynach Baorui lub na własnych urządzeniach musi wykonać powyższe czynności, aby zachować wysoką wydajność. Korzystając z maszyny Baorui, należy poświęcić czas na szczegółowe testy – od dokładności kątowej po stabilność termiczną – aby osiągnąć zerową ilość prac korygujących!