Comprendre les positions des axes des cintreuses de tubes peut aider à résoudre les problèmes

Apr 13, 2023

Fred Hou de Universal Tool and Engineering confirme la position du chariot (axe Y) en mesurant de la face de la matrice de pression à la face du collet.

L'une des préoccupations les plus courantes de nos clients qui plient par tirage est que les longueurs droites de leurs pièces sont incohérentes. Cela est presque toujours dû à une mauvaise configuration de l'outillage ou à une usure excessive de l'outillage.

L'outillage qui glisse sur la pièce peut entraîner des longueurs de jambe courtes ou incohérentes dans des pièces qui, autrement, semblent parfaites. Trop de glissement entraînera des défauts de qualité dans le pli, tels que des plis, un amincissement excessif des parois et des cassures.

Alors, comment savez-vous si les variations de longueur des jambes sont causées par une incohérence dans les positions de la machine ou par un glissement du tube dans les outils de pliage ? Comprendre comment les axes des cintreuses de tubes CNC sont mesurés et réglés peut aider à déterminer si les problèmes d'incohérence des pièces sont causés par la configuration de l'outillage ou éventuellement l'usure de l'outil, permettant au tube de glisser à travers les outils.

Dans une pièce formée sur une cintreuse rotative à tube étiré, le coude est un segment de cercle. En supposant un tube rond, le rayon du cercle est mesuré à partir de son point central jusqu'à un point dans l'espace au centre même du tube. Avant de plier, alors que le tube est encore droit, imaginez une ficelle flottant dans l'espace au centre du tube, formant une ligne droite sur toute sa longueur. Lorsque le tube est imbriqué dans la matrice de cintrage, cet axe est théoriquement égal au rayon du cercle au point de cintrage, ou ligne tangente de la matrice de cintrage.

Alors que tout cercle a un nombre infini de lignes tangentes, une seule ligne tangente définit le point de flexion. En cintrage de tube, cette ligne droite partant du centre du cercle étant perpendiculaire à l'axe de la trajectoire rectiligne du tube est la tangente.

Si vous mesurez la longueur de cette ligne tangente du centre du cercle à l'axe du tube, vous obtiendrez le rayon théorique du cercle partiel formé lors de la flexion, ou rayon de l'axe central (CLR). Cette ligne tangente est le point de mesure des axes linéaires qui se déplacent dans la même direction que le tube droit sur la plupart des cintreuses de tubes. La position du chariot, la position du mandrin et les positions d'assistance de la matrice de pression sont toutes déterminées par cette ligne tangente, et la longueur de la matrice de pression, la longueur de la pince et la longueur de l'essuyeur sont mesurées à partir de celle-ci. Ces mouvements sont dits dans le plan Y.

Une machine qui peut cintrer le tube sur différentes piles d'outillage doit être capable de déplacer le tube horizontalement depuis la matrice de cintrage. Ce mouvement horizontal est appelé plan X et est mesuré à partir d'une autre ligne tangente, celle qui commence au centre du cercle et est parallèle au tube. Sur une machine avec servo-pince et matrices de pression, leur distance est mesurée à partir de cette ligne tangente.

Selon la conception de la machine, le tube peut être déplacé dans le plan horizontal (ou X) en déplaçant soit la tête de cintrage entière, soit le chariot. Si le chariot se déplace dans le plan X, l'assemblage du mandrin doit se déplacer simultanément dans le plan X pour empêcher la tige du mandrin de se coincer. La position horizontale du mandrin est mesurée à partir de la même ligne tangente parallèle au tube jusqu'au centre de la tige du mandrin, qui doit être le même centre théorique du tube.

Sur une machine qui déplace la tête de cintrage, l'ensemble chariot et mandrin (donc le tube) reste immobile et la ligne tangente Y se déplace. Cependant, les points de mesure restent les mêmes.

De plus, sur une machine qui peut plier un tube sur différentes piles, le tube doit également être déplacé verticalement. On dit que ce mouvement est dans le plan Z. Le point de mesure du mouvement vertical est le point le plus bas de la matrice de pliage inférieure au centre du tube, appelé hauteur de ligne centrale (CLH). Semblable au mouvement dans le plan X, soit la tête de pliage entière peut être déplacée verticalement, soit les ensembles chariot et mandrin peuvent être déplacés simultanément. Certaines machines peuvent également déplacer la matrice de pression et la matrice de serrage verticalement. Leur position verticale est également mesurée à partir du même plan créé à la partie la plus basse de la matrice de pliage inférieure.

Fred Hou confirme la position horizontale du chariot (axe X) en mesurant de la matrice de pliage au tube pendant que le tube est maintenu dans la pince.

Par ailleurs, il est courant de faire fabriquer des plaques d'adaptation pour permettre l'utilisation d'outils de pliage conçus pour une machine de marque sur une machine de marque différente. Lorsque cela est fait, le CLH de l'outillage adapté a effectivement changé, et la machine doit être réglée de manière appropriée. Par exemple, l'outillage conçu pour s'adapter à un Eaton Leonard VB300 a un CLH de 2,0 po. Si une plaque d'adaptation est fabriquée pour permettre à cet outillage de s'adapter à un SOCO SB80, l'épaisseur de la plaque doit être ajoutée au CLH lors de la configuration de la machine. Si la plaque a une épaisseur de 0,75 pouce, le nouveau CLH de l'outillage est de 2,75 pouces.

Mais comprendre ce qui est mesuré n'est que la moitié de la bataille. Comment le mesurez-vous concrètement ? Nous avons déterminé que le centre du cercle est le point à partir duquel les axes horizontaux (X) et linéaires (Y) sont mesurés et le haut du plateau de la matrice de pliage (bas de la matrice de pliage) crée le plan de mesure des axes verticaux, nous les appellerons donc "zéro". Imaginez un plan qui s'étend dans toutes les directions au niveau du sommet du plateau de la matrice de pliage ; les mesures verticales sont prises à partir de ce plan. Habituellement, une matrice de pliage a un poteau traversant son centre - généralement un gros boulon qui tire la matrice de pliage en place - vous pouvez donc entendre un technicien se référer à la mesure à partir du "centre du poteau". Cela signifie simplement mesurer à partir du centre du cercle formé par flexion.

Zéro est au centre du poteau. Certains fabricants utilisent le point le plus éloigné du centre du poteau de cintrage comme position zéro. Connaître le point de mesure utilisé par le fabricant est essentiel pour déterminer la position précise de l'axe.

La plupart des axes d'une machine ne peuvent pas réellement se déplacer vers le point zéro, car avec l'outillage sur la machine, ils se bloqueraient. De plus, trouver le centre réel d'un cercle à partir duquel mesurer n'est pas très facile.

Heureusement, l'outillage de pliage fournit un excellent point de référence pour la mesure. Les matrices de cintrage sont conçues et fabriquées selon une tolérance très serrée, de sorte qu'une fois montées sur la machine, les CLR et CLH de la matrice de cintrage fournissent une référence de mesure précise pour déterminer la position horizontale du chariot.

Avec un tube serré dans la pince, après un déplacement horizontal et vertical jusqu'à ce que le tube soit entièrement imbriqué dans la matrice de cintrage, la valeur affichée de ces axes doit correspondre au CLR et au CLH de la matrice de cintrage. Lors de la vérification de ces positions, veillez à utiliser un tube court et à avancer le chariot aussi loin que possible en toute sécurité afin de minimiser les erreurs de mesure. Les positions de la pince et de la matrice de pression peuvent être mesurées du CLR à leurs surfaces de montage (bolsters).

Pour mesurer la position du chariot, prenez une mesure à la tangente. généralement marqué sur la matrice de pliage sur la face des pinces. En théorie, lorsqu'elle est complètement retournée, la face de la matrice de pression doit se fermer sur la ligne tangente, ce qui peut donc être un point de référence plus facile.

La plupart des fabricants déterminent qu'un mouvement d'axe est positif dans sa direction normale en s'éloignant du point zéro du centre du poteau. La distance affichée s'agrandit :

Pour cette raison, si un axe peut se déplacer au-delà du point zéro, il s'affiche sous la forme d'un nombre négatif. Certaines machines sont conçues pour permettre au chariot de se déplacer au-delà de zéro pour faciliter le chargement/déchargement, et cette position devant zéro serait affichée sous la forme d'un nombre négatif. Sur une machine à mandrin asservi, lorsque le nez du mandrin est au point tangent, il est à zéro. Au fur et à mesure que le mandrin est rétracté, le nombre affiché augmente. Si le nez est déplacé au-delà du point de tangente, ce qui est très courant, l'écran affichera une valeur négative.

Mais que se passe-t-il si le bras de courbure n'est pas au zéro parfait ? La ligne tangente apparente marquée sur la matrice de pliage n'est alors plus la ligne tangente commençant le point de pliage, et les mesures linéaires prises à partir de la ligne marquée ne sont plus précises.

Fred Hou de Universal Tool and Engineering confirme la position du chariot (axe Y) en mesurant de la face de la matrice de pression à la face du collet.

Ainsi, avant de mesurer des axes linéaires, assurez-vous que le bras de courbure est au vrai zéro. A zéro, la face de la matrice de pression et l'arrière de la matrice de serrage sont parallèles l'une à l'autre. Pour déterminer s'ils sont parallèles, prenez deux mesures entre ces matrices à différentes distances du centre du poteau. S'ils sont identiques, le bras de courbure est à zéro. Si la mesure prise le plus loin du poteau est inférieure à la mesure prise le plus près du poteau, on dit que le bras de courbure est derrière zéro et l'affichage doit indiquer un nombre négatif. Si la mesure prise le plus loin du poteau est supérieure à la mesure prise le plus près du poteau, le bras de courbure est devant zéro et l'affichage doit indiquer un nombre positif.

Revenons à la question initiale sur les longueurs de jambe inexactes ou changeantes sur les pièces pliées.

Nous connaissons la position du chariot au chargement et nous pouvons déterminer la position correcte du chariot au point où le premier virage doit commencer. En raison de l'allongement variable pendant le pliage, la position du chariot peut changer d'une pièce pliée à la suivante. Cependant, la longueur entre les coudes (le point tangent entre la fin d'un coude et le point tangent au début du coude suivant) doit rester cohérente.

Pour tester la précision et la cohérence du chariot, mesurez le chariot à partir de la tangente à la position de charge programmée. Si cela est correct, tracez une marque sur une surface fixe du banc de la machine contre une surface mobile à l'avant du chariot. Par exemple, utilisez un marqueur pour tracer la face de l'un des roulements linéaires sur le rail de roulement. Laissez ensuite le chariot se déplacer jusqu'à son premier point de flexion et tracez une marque sur une surface fixe du banc de la machine contre une surface mobile à l'arrière du chariot.

Une fois que vous avez fait les marques, faites passer la machine de la charge au premier virage environ 10 à 15 fois et faites varier la vitesse du chariot. Si la machine frappe constamment les marques que vous avez faites, les problèmes de cohérence de longueur sont probablement causés par la configuration de l'outillage ou l'usure de l'outil.

S'il n'atteint pas systématiquement les marques, vous pouvez trouver la cause de la longueur incohérente en posant quelques questions :

S'il y a un petit mouvement, vous pouvez modifier le test pour utiliser des indicateurs à cadran à l'avant et à l'arrière du mouvement du chariot plutôt qu'une simple ligne tracée. Si les indicateurs à cadran indiquent que le chariot se trouve dans la tolérance de l'axe d'asservissement fournie par le fabricant de la cintreuse, aucun autre test n'est nécessaire.