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May 13, 2023

Die Kunst des Messens an der Abkantpresse

Phuchit / iStock / Getty Images Plus F: Mein Unternehmen baut große Stromsteuerungen

Phuchit / iStock / Getty Images Plus

F: Mein Unternehmen baut große Feldgeräte zur Leistungssteuerung für die Ölindustrie. Wir hatten einen Großteil der Fertigungsarbeiten ausgelagert, aber vor einiger Zeit beschlossen wir, mehr Fertigung intern zu verlegen, einschließlich des Blechbiegens. Obwohl wir die Bearbeitung seit Jahren im eigenen Haus durchführen, hatten wir noch nie zuvor eine Blechfertigung durchgeführt. Vieles davon ist unkompliziert, bis auf das Biegen. Niemand in unserer Werkstatt hatte zuvor eine Abkantpresse tatsächlich gebogen. Wir haben viele der Formierungsprobleme selbst gelöst, mit Ausnahme eines Problems, bei dem es um Platten ging.

Jedes von uns hergestellte Produkt besteht aus 10 bis 24 Paneelen und wir haben Probleme beim Zusammenbau. Auch wenn wir sie innerhalb der im Druck angegebenen Toleranzen formen, stimmen sie bei der letzten Platte nicht überein. Letztendlich müssen wir ein einziges maßgefertigtes Panel herstellen, damit alles richtig passt. Warum passiert das regelmäßig und was können wir tun, um es zu korrigieren?

A: Ich bekomme von Zeit zu Zeit ähnliche Fragen zu kumulativen Fehlern, wenn mehrere „gleiche“ Teile zusammengefügt werden, um eine fertige Einheit zu erstellen. Die Lösung kann etwas knifflig sein. Es hängt alles davon ab, wie Sie die Teile messen.

Einige kleinere Fehler sind auf die Abkantpresse zurückzuführen, viele jedoch nicht. Die meisten Fehler sind auf das Blech selbst zurückzuführen, obwohl es sich nicht wirklich um „Fehler“ handelt, sondern vielmehr um Variationen innerhalb der Materialaspekte und der damit verbundenen Toleranzen. Beispielsweise hat Blech eine Toleranzzone für die Dicke. In 16-ga. Bei Blechen liegt die Toleranz zwischen 0,053 und 0,067 Zoll. Das Material hat Toleranzzonen in Bezug auf Härte, Streckgrenze, Zugfestigkeit und mehr. Das Material gilt als „gut“, wenn seine Eigenschaften innerhalb der Toleranzgrenzen liegen.

Dennoch können all diese geringfügigen Abweichungen innerhalb der Toleranzzone die Umformung dramatisch beeinflussen. Beispielsweise verändert eine Änderung der Dicke das endgültig geformte Maß. Es ändert auch den Biegeabzug und den Biegewinkel. Jede der Variationen führt zu vielen Unterschieden von Teil zu Teil. Einige Umformprobleme können auf Maschinenfehler zurückzuführen sein, aber auch diese sind geringfügig.

Sie formen wahrscheinlich etwas Ähnliches wie das Panel in Abbildung 1. Nehmen wir an, dass Ihre Gesamtabmessung des Panels durchweg um 0,015 Zoll abweicht. Es liegt innerhalb Ihrer Gesamttoleranz von ±0,020 Zoll, aber zu dem Zeitpunkt, an dem Sie 0,015 Zoll mit 20 Panelen multiplizieren , wie viel kumulativer Fehler haben Sie? Das ist richtig – beim Zusammenbau der Einheit liegt ein Fehler von insgesamt 0,300 Zoll vor. Kein Wunder, dass Sie ein einziges benutzerdefiniertes Panel erstellen müssen, um das Projekt abzuschließen, was Ressourcen, Zeit und Talent verschwendet.

Wenn wir von der Schnittkante bis zur ersten Biegung messen, behalten wir dieses Maß bei; das heißt, wir behalten das Maß zwischen der Kante und der ersten Biegung bei und verschieben den Fehler nach innen. Was passiert nun, wenn Sie den ersten Flansch abmessen, um die zweite Biegung vorzunehmen? Sie behalten die Bemaßung zwischen der ersten und zweiten Biegung bei. Wo also landet der Fehler? Es geht um die Gesamtdimension. Wenn Sie diesen Fehler von Panel zu Panel addieren, werden Sie feststellen, dass die Baugruppe nicht passt und Sie das endgültige benutzerdefinierte Panel erstellen müssen.

Im Allgemeinen müssen Sie die erste Biegung von der Schnittkante aus messen, um dieses Maß beizubehalten – insbesondere, wenn zwischen Merkmalen an gegenüberliegenden Flanschen sogenannte Maße vorhanden sind, wie in Abbildung 1 dargestellt.

Unser Fehler muss zwischen Flansch eins und zwei liegen und wir müssen die Gesamtabmessung beibehalten. Aber wie machen wir das? Die Antwort hängt davon ab, wo Sie das Teil messen.

Auch hier gilt: Immer wenn Sie von einer Schnittkante bis zur ersten Biegung messen, verschiebt sich der gesamte Fehler nach innen und Sie behalten die Bemaßung von der Kante bis zur ersten Biegung bei. Als Nächstes bewegen sich die Anschläge, und Sie erstellen die zweite Biegung ausgehend von der ersten Biegung, wobei Sie die Bemaßung von Flansch zu Flansch zwischen der ersten und zweiten Biegung beibehalten – der Fehler ist jedoch nicht verschwunden. Ob groß oder klein, jeder Fehler wandert nach innen und wird Teil der Gesamtdimension. In diesem Fall, wenn Sie 10 bis 20 Paneele nebeneinander gestapelt haben, ist die Gesamtabmessung die letzte Stelle, an der der Fehler erscheinen soll!

ABBILDUNG 1. Um kumulative Fehler zu vermeiden und einen reibungslosen Montagevorgang sicherzustellen, müssen Sie die Gesamtabmessungen sowie die Abmessung zwischen den Merkmalen einhalten.

Jede Biegung liegt möglicherweise deutlich innerhalb der angegebenen Maßtoleranz, es wird jedoch immer noch ein Fehler vorhanden sein, und Sie müssen ihn so platzieren, dass er keinen kumulativen Fehler über mehrere Teile oder Platten hinweg verursacht. Auch hier: Wenn Sie von einer Schnittkante aus messen und dann die zweite Biegung von der ersten Biegung abmessen, verschieben Sie den Fehler in Richtung der Mitte und der Gesamtabmessungen, was genau das ist, was Sie nicht tun möchten.

Wenn Sie die ersten Flanschabmessungen beibehalten müssen, weil Sie die Abmessungen zwischen Merkmalen gegenüberliegender Flansche beibehalten müssen, müssen Sie direkt von der Schnittkante aus messen. Sie müssen auch die Gesamtabmessungen beibehalten. Um dies zu erreichen, muss der Fehler auf dem zweiten Flansch liegen (siehe Abbildung 2). Um dies zu erreichen, können Sie die zweite Biegung nicht erstellen, indem Sie Ihre erste Biegung abmessen. Dies führt wiederum dazu, dass Sie die Abmessung des zweiten Flansches beibehalten und den Fehler nach innen in Ihre Gesamtabmessung verschieben. Stattdessen müssen Sie die eingekerbte Kante abmessen.

Dazu müssen Sie höchstwahrscheinlich an einer Stelle unter Null messen, hinter der Biegelinie. Das liegt daran, dass die Kerbe, die Platz für Ihre senkrechten Flansche schafft, wahrscheinlich eine Kante hat, die etwas vor der Biegelinie liegt, die Sie erstellen müssen (siehe Abbildung 3).

Um dies zu ermöglichen, benötigen Sie maßgeschneiderte Rücklaufsperren, die es der Steuerung ermöglichen, eine positive Abmessung zu haben, Ihnen aber dennoch ermöglichen, das Werkstück über die Biegelinie hinaus zu positionieren. Sie können Ihre individuellen Hinteranschlaganschläge wie in Abbildung 4 oder etwas Ähnliches bauen, die speziell auf Ihre Marke und Ihr Modell der Abkantpresse zugeschnitten sind.

Schreiben Sie Ihr Programm für den ersten Satz von Biegungen, die 1,000 Zoll länger sind als die Abmessung der Kante-zu-Biege-Linie. Stellen Sie Ihren Hinteranschlag nicht neu ein, um ihn an die neuen, längeren Anschläge anzupassen, sonst werden Sie die Hinteranschläge beim zweiten Kurvensatz nie in eine negative Position (hinter der Biegelinie) bringen.

Nach Ansicht des Controllers wird ein Maß, das die Kerbe unterhalb der Biegelinie misst, auf etwas weniger als 1,000 Zoll programmiert. Stellen Sie sicher, dass sich die Anschläge nicht unter dem Stempel befinden, wenn sie an Ort und Stelle sind.

Als nächstes programmieren Sie einen Rückzug; Halten Sie das Programm am Quetschpunkt lange genug an, damit sich die Hinteranschläge aus dem Weg bewegen können, bevor Sie die Biegung abschließen. Sobald Sie das Programm eingestellt haben, können Sie ein endgültiges Teil produzieren, das die Gesamtabmessungen beibehält und gleichzeitig die Merkmalsabmessungen auf der Rückseite beibehält.

Sie können andere Messtechniken verwenden, um den Fehler genau dort zu platzieren, wo Sie ihn haben möchten. Wenn Sie sich mit der Stiftmessung auskennen, wissen Sie sicher, dass es altmodisch ist, aber es gilt auch für heutige Abkantpressen (ein Thema, auf das ich in einer zukünftigen Kolumne eingehen werde).

Denken Sie über die Technik nach, die zur Lösung des gerade besprochenen Problems verwendet wird, und Sie werden feststellen, dass es viele Möglichkeiten gibt, die Messung anhand von Kerben oder Merkmalen anzuwenden, um Produkte zu verbessern. In jedem Teil können Sie durch einfaches Verschieben der inhärenten Fehler die gewünschten Ergebnisse erzielen, anstatt den Fehler ständig in die Mitte zu verschieben, sodass Sie das letzte individuelle Teil bauen müssen, um die Endmontage abzuschließen.