Принято считать, что наличие ЧПУ на различных станках создает определенные ожидания у клиентов связанные с увеличением производительности, облегчением работы на станке, меньшими требованиями к квалификации операторов машин и т.п. Однако, в силу ряда причин на листогибочных валковых машинах ожидания от использования ЧПУ часто завышены.

С точки зрения управления валковые листогибочные машины являются несложным агрегатом. Основными задаваемыми оператором параметрами, определяющими геометрию заготовки в процессе гибки, являются положения валков. Поскольку листогибочные вальцы по умолчанию работают в режиме контроля позиции мы не будем рассматривать влияние параметров давления и скорости на результат гибки, это не требуется для целей настоящей статьи.

Каждый раз, когда клиент первый раз сталкивается с необходимости изготовить определенное изделие с заданными геометрическими размерами, встает вопрос о выборе параметров, которые приведут к требуемому результату. Многие производители валковых машин заявляют о наличии «гибочного калькулятора» для расчета параметров машины необходимых для получения требуемого результата гибки. Декларируется возможность подбора параметров машины исходя из геометрических характеристик заготовки (толщина, радиус, ширина) и типа материала, который или выбирается из библиотеки материалов или задается путем ввода значения его предела текучести. Дальше математическая модель (у каждого производителя она своя, но в любом случае – это математическая модель!) рассчитывает и сообщает оператору полученные параметры машины, которые оператор должен задать через панель управления. Здесь необходимо обратить внимание, что в любой математической модели параметры фиксированы. Если толщину, ширину и радиус можно задать точно, то с механическими свойствами материала, такими как предел текучести использование фиксированного значения создает погрешность в получаемых результатах. Поэтому окончательный подбор параметров для гибки и для составления программы автоматической гибки необходимо подтверждать экспериментальным способом на первых заготовках. Это также целесообразно делать при смене партии металла, поставщика металла и т.д.

Неопределенность в определении предела текучести материала создает проблемы с повторяемостью результатов при одних и тех же параметрах заготовки и марки стали даже при использовании ЧПУ. При производстве листового проката у каждого типа стали есть допуски по значениям предела текучести, например, допустимый диапазон значений предела текучести для стали 09Г2С составляет около 30%. При этом неоднородности по механическим свойствам могут наблюдаться на одном листе, не говоря уже о такой неоднородности на разных листах, даже в рамках одной производственной партии. Также и направление гибки имеет значение: вдоль проката или поперек проката.

Задачи ЧПУ на валковых листогибочных машинах сводятся к последовательному исполнению каждого из этапов автоматической программы с заданной точностью, в том числе обеспечивать заданное положение гибочных валков на каждом этапе. И ЧПУ с этим успешно справляется, как правило, точность позиционирования валков составляет 0,1-0,2 мм у передовых производителей оборудования. Однако при повторном запуске программы на идентичной заготовке результат может отличаться от предыдущего по причине отличающихся механических свойств двух заготовок. Например, при производстве партии одинаковых обечаек, получив удовлетворительный результат на одном наборе параметров (программа гибки), нельзя быть уверенным в таком же результате при использовании той же программы гибки на последующих заготовках. В результате может произойти «недогиб» заготовки или ее «перегиб» (улитка). Если в случае с «недогибом» обечайку можно догнуть до нужного диаметра, то в случае «перегиба» придется разгибать обечайку с помощью отдельных приспособлений (гидравлические домкраты, например), а в ряде случаев, особенно при больших толщинах заготовок, деталь будет забракована без возможности ее восстановления.

Исходя из вышесказанного составляя программы автоматической гибки с помощью ЧПУ целесообразно создавать их таким образом, чтобы работая в автоматическом режиме избежать «перегиба» заготовки, то есть вальцевать деталь в автоматическом режиме с небольшим раскрытием продольных кромок. Последний цикл вальцовки, доводящий до требуемых геометрических размеров, целесообразно делать под контролем оператора. Этот последний цикл вальцовки (проход) может быть частью автоматической программы гибки, но перед его запуском мы советуем контролировать параметры заготовки, измеряя радиус или зазор между кромками и, в случае необходимости, вносить коррективы.

В настоящее время доподлинно известно только об одном производителе валковых листогибочных машин, который гарантирует результат гибки по заданным параметрам без участия оператора – это общепризнанный лидер, швейцарская компания HAEUSLER. Данное решение было продемонстрировано в январе 2024 года на выставке в Шардже (ОАЭ) первый раз. На четырехвалковой машине была реализована активная обратная связь между устройствами непрерывного измерения радиуса заготовки в процессе гибки с последующей корректировкой гибочных параметров. Компания HAEUSLER начала разработки этой системы еще в 2018 году и только спустя шесть лет вывела этот продукт на рынок. К сожалению, поставка таких машин в РФ запрещена на данный момент времени.

Выводы:

1. На данный момент времени только компания HAEUSLER вывела на рынок четырехвалковую машину с ЧПУ, которая гарантирует результат гибки по заданным параметрам без участия оператора. У всех остальных производителей валковых листогибочных машин ЧПУ обеспечивает повторяемость значений параметров машины (например, положение валков) с определенной точностью, но при этом повторяемость геометрических характеристик не гарантирована.
2. Подбор параметров для написания программы автоматической гибки необходимо подтверждать экспериментально, при этом на различных партиях металла также целесообразно проводить контроль этих параметров перед запуском серийного производства.
3. Программ автоматической гибки должна включать в себя последний корректирующий проход, перед запуском которого рекомендуется провести контроль геометрических параметров заготовки и, при необходимости, внести коррективы. В противном случае возможен «перегиб» и отбраковка всей заготовки.

Если у Вас остались вопросы, предлагаем обратиться к автору статьи за консультацией и подбора комплектации машины для выполнения Ваших задач. Предварительно вы можете заполнить опросный лист или прислать чертежи ваших изделий.

Мешков Павел — pavel.meshkov@fides.com.ru