JP3706667B2

JP3706667B2 - Machining method by punch press using wheel mold

Info

Publication number: JP3706667B2
Application number: JP03432696A
Authority: JP
Inventors: 田尚広堀; 原善裕篠; 井義民松; 田敏浩増; 谷俊緒渋
Original assignee: Nisshinbo Holdings Inc; Nisshinbo Industries Inc
Current assignee: Nisshinbo Holdings Inc
Priority date: 1996-01-29
Filing date: 1996-01-29
Publication date: 2005-10-12
Anticipated expiration: 2016-01-29
Also published as: JPH09206846A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パンチプレス機の上，下金型に、板状ワーク（以下、単にワークという）と平行な軸に支持されて回転するホイール状の金型（以下、ホイール金型という）を用い、その上下金型の間にワークを挟んだ状態に位置付け、パンチヘッドによって前記上金型を上から加圧すると共に、ワークとこれら上，下金型を相対移動させることにより、前記ワークを塑性変形させて当該ワークに連続切断や連続絞り，マーキングなどの成形加工ができるようにしたパンチプレス機を使用したワークの加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
公知の一般的なパンチプレス機は、通常の雄金型を上金型、該上金型が嵌入する雌金型を下金型とし、両金型の間に位置付けられた板状のワークを上金型をパンチヘッドにより断続的にパンチすることにより、打抜き加工や絞り等の成形加工を行うようになっているため、ワークの切断加工にしても絞り等の成形加工でもワークの加工位置を断続的に金型の下に位置付けて行う断続的な加工ができるだけで、連続加工をすることはできなかった。
【０００３】
従って、従来の一般的なパンチプレス機により通常金型を使用してワークを線状に切断したり絞り等の成形加工をすると、上金型の刃による切断線や絞り線或はマーキングが断続的に形成されるため、滑らかな加工線を持つ仕上りが必要なプレス加工には不向きであり、出来たとしても後加工をする必要があった。
【０００４】
上記のパンチプレス機に対し、上，下金型にワークと平行な軸で支持されたホイール金型を使用した加工では、連続線の切断或は絞り加工が可能であるため、上記のような問題は加工線が直線的である限り生じないが、曲線や角部を持った加工線の連続加工においては、切断されるワークが切断線に沿って上方又は下方にめくれたり、加工の始端における加工形状の輪郭が明瞭でないなど、ホイール金型による加工に固有の問題がある。
【０００５】
一方、通常金型とホイール金具を併有させたパンチプレス機において、通常金型による加工ではワークの加工位置がその金型に対してポイントツーポイント制御により位置決めされ、ホイール金型による加工では輪郭制御によりワークの位置決めをする必要があるが、これまで上記のような通常金型とホイール金型を併有するパンチプレス機は無く、従ってそのようなパンチプレス機において二種の金型を併用した加工におけるホイール金型の制御方法もない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような点に鑑み、通常金型とホイール金型を使用したパンチプレス機の加工方法において、ホイール金型を使用する加工におけるホイール金型に固有の問題、即ち、曲線や角部を持った加工線の連続加工、並びに、前記のような曲線や角部の加工線と連続加工線を組合せた加工において、切断されるワークが切断線に沿って上方又は下方にめくれたり、加工の始端における加工形状の輪郭が明瞭でないなどの問題を解決することができる加工方法を提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決することを目的としてなされた本発明加工方法の構成は、上下金型に、ワークと平行乃至は略平行な軸により回転可能に支持したホイール金型を用い、所要のストローク位置を保持できるパンチヘッドにより前記上ホイール金型を上から加圧して上下のホイール金型の間に位置するワークを切断或は絞り加工するパンチプレス機による加工において、加工の進行方向に対する前記上，下ホイール金型の向きを、金型ホルダを 180 度回転させることによって、正，逆いずれかの向きとして選択することを第一の特徴とするものである。
【０００８】
また、上記構成の加工方法の実施に際して、ホイール金型の回転軸にワークの面に対し微小角度傾けたオフセット角を付与し、加工の進行方向に対し前記金型の傾きを右側に見るときを当該金型の正方向として加工することを、加工方法の第二の特徴とし、更に、ホイール金型をワークの切断加工の進行方向に対し微小角度傾けた第二オフセット角を付与して加工することを第三の特徴とするものである。
【０００９】
更には、加工終端で、上金型をワークの加工線に対し法線方向に微小量変位させてから、前記加工の進行方行に微小量変位させ、その上金型を上昇させることを、加工方法の第四の特徴とするものである。
【００１０】
そして、本発明加工方法では、上下金型に、ワークと平行乃至は略平行な軸により回転可能に支持したホイール金型を用い、所要のストローク位置を保持できるパンチヘッドにより前記上ホイール金型を上から加圧して上下のホイール金型の間に位置するワークを切断或は絞り加工するパンチプレス機による加工において、加工線の角部において上金型を加圧しているパンチヘッドをワークに接しない高さまで上昇させて次の加工線の向きに上，下金型ホルダを回転させることにより、これらの上下金型を次の加工線の向きに整合させてから、前記パンチヘッドを加工位置まで下降させて加工をすることを、第五の特徴とするものである。
【００１１】
加えて、本発明加工方法においては、上下金型に、ワークと平行乃至は略平行な軸により回転可能に支持したホイール金型を用い、所要のストローク位置を保持できるパンチヘッドにより前記上ホイール金型を上から加圧して上下のホイール金型の間に位置するワークを切断あるいは絞り加工するパンチプレス機による加工において、上下金型ホルダを、そのホイール金型の向きが加工線の接線方向を向くように回転制御すると共に、これに合せてパンチヘッドの加圧位置を制御することを、第六の特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態例について図に拠り説明する。図１は本発明方法に使用するホイール金型の一例の断面図、図２は図１の金型のオフセット角と加工方向の正，逆を示す斜視図、図３はホイール金型を使用した加工線の一例の平面図、図４はホイール金型を使用した絞り加工線の平面図、図５は図４の加工の断面図、図６はホイール金型を正方向で使用した切断加工の一例の平面図、図７は図６の加工の断面図、図８はホイール金型を逆方向で使用した切断加工の他の例の平面図、図９は図８の加工の断面図、図10はホイール金型の加工エンドにおける動作例を示す平面図、図11は図10の状態の拡大断面図、図12〜図14は、それぞれホイール金型を使用した加工における当該金型の動作形態の例を示す平面図、図15はパンチプレス機による従来の通常金型を使用したニブリング加工におけるワーク移動とパンチヘッドの動作の関係を示す線図、図16は図15の通常金型による加工線の平面図、図17はホイール金型を使用したニブリング加工におけるワーク移動とパンチヘッドの動作の関係を示す線図、図18は図17の金型による加工線の平面図、図19はホイール金型を使用した補間機能を持つ加工時のワーク移動とパンチヘッドの動作の関係の一例を示す線図、図20は図19の金型による加工線の平面図、図21はホイール金型を使用した曲線を描く加工線の平面図、図22は図21の加工を行う金型ホルダの平面図、図23はホイール金型を使用して複数の加工ステップを持つ加工を実行する際のパンチヘッドの上下位置とワーク移動の関係を示す線図、図24，図25はそれぞれワークに対するホイール金型の上下動軌跡を示す線図、図26は本発明加工方法の制御部の一例を示すシステムブロック図、図27はホイール金型に図10の上，下動作制御を行わせるシステムブロック図、図28は図27のシステムによる制御例のフローチャート、図29はホイール金型に図12〜図14の上，下動作を行わせる制御のシステムブロック図、図30は図29のシステムによる制御例のフローチャートである。
【００１３】
図１，図２において、１は上ホイール金型で、円形の切り刃２とそれより小径の押え刃３とを同軸上に重ねて具備し、その軸４において、上金型ケースを兼用するストリッパ５に、そのストリッパ５の下面から刃先を少しのぞかせて回転自在に設けられている。
【００１４】
６は下ホイール金型で、上記の上ホイール金型１の刃２，３と対応関係をなす切り刃７と押え刃８とが、軸９において下金型ケースを兼用するストリッパ10に、その上面から刃先を少しのぞかせて回転自在に支持されており、板状のワーク11は上記の上，下ホイール金型１，６における切り刃２，７と押え刃３，８の間において、これらの刃を回転させる方向に当該ワーク11を進退させることにより、このワーク11に塑性変形，具体的には切断加工あるいは絞り加工が施される。
【００１５】
上記両金型１，６は、従来のパンチプレス機と同様に、上，下動自在にされた上金型ホルダＨ（図１，図２には表われず、図22参照）と、上，下方向の定位置に置かれた下金型ホルダ（図示せず）に保持させ、上金型ホルダが、シリンダ等のアクチュエータによって上，下動自在であり、かつ、任意の上，下位置にその位置を保持できるパンチヘッド（図示せず）によって、下金型６側へ押下げられ、ワーク11の厚みを考慮した位置に保持されているとき、ワーク11を切り刃と押え刃２，３、同７，８を回転させる側に移動させることにより、このワーク11を塑性変形させる。
【００１６】
上記上，下のホイール金型１，６は図１に示すようにすべての切り刃と押え刃２，３、同７，８が直立しているときは、その回転方向に方向性はない。つまり、正，逆いずれの方向でも同じ切断面状態の加工ができる。しかし、それらの刃２，３、同７，８に対し、図２に示すように、ここでは軸４，９を水平面（又はワーク面）から２〜３度乃至は数度の傾斜角を与えることにより、各刃２，３、同７，８に垂直から見て２〜３度乃至は数度の傾き角が与えられていると、これによって上，下のホイールの金型１，６の回転に方向性が与えられることとなり、加工断面形状に切り刃と押え刃２，３、同７，８の回転方向によって違いが生じる。この点を図３〜図９により説明する。
【００１７】
まず、図１に例示するように傾きなく正立した切り刃と押え刃２，３、同７，８による加工は、図３のように直線，曲線混りの加工線、或は、図４に例示する四角形の加工線の場合、切り刃と押え刃の回転方向が正転，逆転いずれにおいても、同じ加工断面形状の加工ができる。図３，図４において、Ａは加工線、Ｂは上金型１の切り刃と押え刃２，３の回転方向、Ｃは加工の進行方向を示す。また、図５は図４の加工における加工断面を示している。
【００１８】
しかし、図２に例示したように切り刃と押え刃２，３、同７，８にオフセットした傾き角を与えた金型１，６では、切り刃と押え刃２，３、同７，８の回転に方向性が生じる。つまり、ワーク11の加工断面状態が、切り刃と押え刃の傾きを右側に見て前方へ加工が進むときを正回転とすると、この正回転による加工と逆回転（上金型１の傾きを左側に見て前方へ加工が進む）とによる加工では、図６〜図９に示すように、加工断面に生じる反りｂが、ワーク11の切り抜き側W1に生じるか、或は、切り抜かれる側W2に生じるかの違いがあるので、切断後、いずれのワーク11を利用するかによって、ワーク11のホイール金型１，６に対する移動方向を決定する。
【００１９】
図３〜図９により説明したホイール金型を用いた加工において、切り刃と押え刃２，３、同７，８にオフセット傾き角が与えられた金型１，６では、加工終端において上ホイール金型１をそのまま上昇させると、ワーク11の切断線の縁が上昇する刃先に引掛かり、そのワーク11を持上げて当該ワーク11がワーククランプから外れたり、ワークを変形させたり、傷付けてしまうおそれがある。
【００２０】
そこで、本発明では、加工線Ａに対し、まずその法線方向へワーク11を微小量動かし、次いで接線方向へ微小量動かすことにより、上金型１における切り刃と押え刃２，３のワーク11への食い付きを回避することができるようにした。図10はこのワーク11と上金型１の相対動作を模式的に示した平面図、図11は拡大側断面図である。
【００２１】
従来型のパンチ金型と上記の図10で説明したホイール金型１，６を併用したパンチプレス機において、ホイール金型によるプレス加工での上記回避動作は、一例として図27、図28に示した制御系によって制御するので、次にこの点について説明する。
【００２２】
図27において、21は使用する金型が従来タイプのパンチ金型か、又は、ホイール金型１，６かの金型情報をＮＣプログラム解析部23の中の回避動作処理部23aに供給する金型情報記憶部、22は前記金型情報とともに予め設定する法線方向と接線方向の回避量の入力部で、法線，接線両方向とも便宜上同じ回避量であるときは、入力数値は一つでよい。24は機械動作部で、前記ＮＣプログラム解析部の回避動作処理部23aからの制御出力を受けて、上ホイール金型１に図10，図11で説明した回避動作をさせる。25は上記のホイール金型１，６を具備したパンチプレス機である。
【００２３】
上記制御系の動作は、図28のフローチャートに沿って進行する。即ち、回避動作処理部23aでは、ステップS1において使用している金型がホイール金型であり、かつ、それが切断用か否かが判断される。使用金型が切断用ホイール金型でなければ、この処理部23aの動作はなく、そこで処理は終了する。しかし、使用金型が切断用のホイール金型であると、回避量入力部22で予め入力された回避量が設定され（ステップS2）、機械動作部24にその量の回避動作をさせ（ステップS3）て、制御が終了する。
【００２４】
上記例におけるホイール金型１の回避動作は加工終端における回避のみならず、回避形態は異なるものの、加工途中でワーク11に対するホイール金型１，６の向きを角度をもって変更する必要があるときにも有用であるので、次にこの点について説明する。
【００２５】
例えば、上，下のホイール金型１，６を用いてワーク11に連続線状の絞り加工を施す場合、一つの加工ステップが終了した時点でラムヘッドを上げて上ホイール金型１を上昇させると、次の加工ステップの加工始端と前加工ステップの加工終端との境界に段差が生じ、仕上りの美麗さが損なわれる。従って、ホイール金型１，６を使用した連続絞り加工では、金型１を上昇させないで行うことが望ましい。しかし、加工ステップ間で加工線が角度を以て変化するときにもホイール金型１を上昇させないで連続加工を行うと、ワーク11や金型１，６を破損したり切損するおそれがある。
【００２６】
そこで、本発明では、上，下ホイール金型１，６を使用し、パンチヘッドを下降させた位置に保持してワーク11を移動させることにより、当該ワーク11に連続加工を施すパンチプレス加工において、先の加工ステップの加工終了位置、及び、加工方向と、次の加工ステップの加工開始位置及び加工方向との間で、位置，方向のいずれか一つが異なる場合には、そこでパンチヘッドを上げて上ホイール金型１を上昇させて、ワーク11を回転させるか、又は、上ホイール金型１をそのホルダＨによって回転させることにより、次の加工ステップの開始位置での加工方向に前記金型の向きを変えるのである。例えば、図12，図14に示すようにワーク11に水平な連続加工線を描く加工を施したあと、この加工線Ａの終端と所定の角度で交わる次の加工ステップの加工線Ａ′に加工方向を変えるとき、加工線Ａの終端で上ホイール金型１をワーク11から上げ、その向きを次の加工ステップの加工線Ａ′に沿った方向に変え、パンチヘッドを降下させて次の加工に移行する。なお、図13においては、加工線Ａと次の加工線Ａ′とは角部のない連続線であるから、上ホイール金型１は上昇させず、その向きを加工線Ａ′に沿って変えつつ連続加工を行うことができる。
【００２７】
上記の加工態様は、図29，図30に例示した制御システムにより実行する。図30において、27は一つの加工ステップとその次の加工ステップにおいて、金型１，６の位置，方向が同一、乃至は、予め任意に設定した許容値内にある位置，方向の違いが収まっていることを条件として同一の位置，方向とみなすために、加工ステップ間における金型１，６の位置と方向の許容範囲を設定する許容範囲設定部で、この設定部に設定された範囲を含んでＮＣプログラム解析部23内の同一性チェック部23bにおいて各加工ステップ間における金型１，６の位置と方向が同一であるか否か判別され、同一の場合には、上ホイール金型１を上昇させることなく次の加工ステップに加工を進め、非同一であると判定されたときは、上ホイール金型１を一旦上昇させて上，下金型１，６の位置、或は、方向を変える指令を機械動作24へ出力し、パンチプレス機25の当該する金型１に所定の動作をさせるようになっている。
【００２８】
図30は図29の制御系のフローチャートで、同一性のチェック部23bにおいて、ステップS1′で一の加工ステップとその次の加工ステップにおける上ホイール金型１の位置と方向が許容範囲を含んで同一であるか否か判別され、同一と判別されれば、そのまま次加工ステップへ進み、同一でない場合には、ステップS2′でパンチヘッド上昇、つまり、上ホイール金型１を上昇させて、ワーク11に相対する金型１，６の位置又は向きを変更する。
【００２９】
上記図12〜図14、図29，図30による本発明の例では、加工ステップの繋ぎ目において、ホイール金型１，６の位置と方向のいずれかが異なる場合には、パンチヘッドを上昇させて上金型１を上昇させ、ホイール金型１，６やワーク11の損傷を未然に防止するようにしたが、本発明では、パンチヘッドのストローク運動を制御することにより、従来のパンチプレスで実施していたニブリング加工では得られない滑らかな連続曲線の切断加工が可能である。この点について、図15〜図25により説明する。
【００３０】
図15は従来の通常パンチ金型の動作とワーク11の軸移動動作の関係を示す線図で、上金型が断続して上，下運動をしてワーク11の打抜きをすると共に、ワーク11はその金型が上昇しているときに軸移動をすることにより、図16の平面図に示すような上金型の平面形状と同じ切断線Ａが連続したギザギザの切断線しか形成できない。
【００３１】
これに対し、ホイール金型１，６を使用したニブリング加工では、図17に模式的に示すように、パンチヘッドを定位置に降下させてそこに保持したまま、ワーク11の軸移動が可能であるから、図18に示すように図16の切断線よりははるかに滑らかな切断線Ａによる加工が可能である。しかし、加工線の方向が変るときパンチヘッドを降下させたままであると、加工線の角部における断面の仕上りに難があり、また、ホイール金型の切り刃にとっても好ましくない。
【００３２】
そこで、本発明では、図19に模式的に例示するように、ワーク11の上，下のホイール金型１，６に対するワーク11の軸移動に補間機能を取込むことにより、図20に例示するような滑らかで角部が全くない曲線状輪部の切断加工を可能にした。
【００３３】
この点は、パンチヘッドの昇降に補間機能を持たせることにより、更に効果的に現われる。パンチヘッドの昇降の補間機能は図23に例示するようにワーク11の軸移動に同期して行うことにより、加工開始時，終了時における上ホイール金型１に適切な切込み，切逃げ機能を果させ、加工するワーク11の傷や変形を防ぐことができる。因に、図24は、上ホイール金型１を加工始，終端で補間せずにワーク11に対し降下，上昇させた当該金型１のワーク11に対する軌跡であるが、このような軌跡を描く上ホイール金型１の昇降では、加工始，終端でのワーク11の変形や傷が大きく現われ易い。しかし、図25に例示するように、上ホイール金型１の加工始，終端での降下，上昇に補間機能を使用すると、加工始，終端での変形や傷を抑制することができる。
【００３４】
また、本発明加工法に使用するホイール金型１，６では、図22に例示するように上，下のホイール金型１，６のホルダＨに回転位置決め自在のオートインデックスタイプのものを使用すると、図21に示すような連続曲線の連続加工も容易に可能になる。
【００３５】
上述したような上ホイール金型１のワーク11に対する降下位置を任意に制御することは、ホイール金型１，６を使用したプレス加工において、きわめて有用である。そこで、本発明では、ホイール金型１，６を使用したパンチプレス機によるプレス加工において、パンチヘッドの高さを任意に制御できるようにした。この制御系について、図26により説明する。
【００３６】
図26において、ＮＣ装置23は、加工プログラムを記憶させた加工プログラムメモリ23c、金型の種類（通常金型がホイール金型か）や大きさ等の金型情報を記憶させた金型情報メモリ23dとワークの材質、板厚等を記憶させたワーク情報メモリ23eを具備している。各メモリ23c〜23eに対してはキーボード26aとＣＲＴ等による表示器26bを有する入力部26から所要データの入力或は書替えなどが行われる。
【００３７】
上記ＮＣ装置はデータ入力部26を介して入力された加工プログラムの記憶メモリ23cに記憶された加工プログラムに従ってパンチプレス機25を制御し、パンチヘッド13を所定の位置に位置決めする。その結果、ホイール金型１はパンチヘッド13の位置に従ってパンチプレス機25におけるワークホルダ12のＸ，Ｙを動かしてワーク11を加工する。金型情報の記憶用メモリ23d、ワーク情報の記憶用メモリ23eには、データの入力手段26を介してパンチプレス25の各金型ホルダＨに装着された金型１，６に関する情報と加工するワーク11に関する情報が設定される。ＮＣ装置23は加工時に金型情報の記憶用メモリ23dとワーク情報の記憶用メモリ23eのデータと加工プログラム用のメモリ23cに設定されたパンチヘッド13の高さとを比較し、加工プログラムのパンチヘッド13の高さが適性か否かをチェックする。
【００３８】
上記のように構成する理由は、次の通りである。すなわち、ホイール金型１，６を使用した加工では、加工時のパンチヘッド13の位置が加工仕上りに影響するので、ワーク11の板厚，材質，加工形状（直線，曲線等）、ホイール金型１，６の種類によってその位置を細かく設定する必要がある。しかし、金型に合わないパンチヘッド13の高さを設定すると、ワーク11を適性に加工できないばかりか金型１，６自体をいためる可能性もある。従って、本発明では、加工に使用するホイール金型１，６に対応するパンチヘッド13高さの適性範囲を予め設定し、加工時に設定されたパンチヘッド13の高さと、上記適性範囲を比較し、適性範囲外の場合は加工を中止しワーク11及び金型１，６を保護する機能をＮＣ装置23に持たせたのである。
【００３９】
上記ＮＣ装置23を稼動させるホイール金型１，６を使用する加工における制御例は、次の通りである。まず、金型情報メモリ23dに各ホルダＨに装着する上，下のホイール金型１，６の情報を予め設定する。ここでは設定する情報のうち、金型の種類に従来の丸金型、四角金型に加えて、切断加工用のホイール金型１，６と絞り加工用のホイール金型があることを設定する。そして、切断用のホイール金型１，６のパラメータにパンチヘッド13の下限位置を設定する。また、絞り加工用のホイール金型のパラメータにパンチヘッド13の下限位置を設定する。そして、ホイール金型加工用のＧコードで加工を行う際、使用する金型がホイール金型で切断加工用の場合、パンチ刃先の位置決め位置と前記のパンチの下限位置を比較し、パンチ刃先の位置決め位置＜パンチ下限位置である場合、アラームとして機械の動作を停止する。また、ホイール金型加工用のＧコードで加工を行う際、使用する金型が絞リ加工用ホイール金型の場合、パンチ刃先の位置決め位置と前記のパンチ下限位置を比較し、パンチ刃先の位置決め位置＜パンチ下限位置＋板厚である場合、アラームとして機械の動作を停止する。
【００４０】
上記のように、本発明加工法によれば、予めホイール金型１，６に対応する適正なパンチヘッド13の高さの範囲を設定しておけば、ワーク11の加工時にそれと加工プログラムに設定されたパンチヘッド13の高さとを比較し、適性範囲外の場合は加工を中止し、不適正なパンチヘッド13の高さで加工を行うことからワーク11及び金型１，６を保護することができる。また、ＮＣ装置23の内部でパンチプレス動作をシミュレートする場合にも同様のチェックを行えば、ワーク11を加工する前に、加工プログラムに設定されたパンチヘッド13の高さが適性か否かを判定することも可能となる。なお、ワーク11の加工時にチェックを行うのは、加工プログラムの入力時にチェックを行ったのでは、加工プログラムの入力後に金型情報が変更された場合、加工プログラムが適性か否かを判断するのが困難なためである。
【００４１】
次に、本発明のホイール金型１，６を使用したプレス加工においては、それがワーク11の切断加工である場合、ホイール金型１，６の平面からみた向きにオフセット角を付与することが望ましい場合がある。これは、上，下のホイール金型１，６に挟まれたワーク11は、前記両金型１，６の切り刃，２，７の鋏作用によって切断されることに着目し、そのような作用によるせん断では、切断線、つまり加工方向に対して若干のオフセット角を付与すると、切断が美麗に仕上がるという経験則に基づいている。
【００４２】
このため本発明では、図26に例示した制御系におけるＮＣ装置23の中の加工プログラムと金型情報メモリ23c，23dの中からデータを読出して行う加工が、ワークの切断加工であって使用金型がホイール金型１，６であるときは、使用する金型１，６に予め加工プログラム中に設定されているオフセット角を与えるようにした。このオフセット角の付与は、切断加工にホイール金型１，６を使用する場合のみ有意であるので、通常金型による切断、或は、金型の種類を問わない絞り加工には適用しない。従って、この加工法の実施に当っては、加工前に加工内容が切断加工か否かと使用金型がホイールタイプであるか否かを事前にチェックし、オフセット角の適用の当否を予め判別した上で、加工に入ることとなる。
【００４３】
上記の説明は、パンチプレス機25による加工に、ホイール金型１，６を使用した例について説明したものであるが、本発明のパンチプレス機はホイール金型１，６のほか通常金型（図示せず）も併有している場合がある。このような場合、加工に通常金型を使用するか、或は、ホイール金型を使用するのかが、例えばＮＣ装置23のプログラムに設定されると、通常金型を使用するときは、ワーク11の位置決め制御は通常金型に対応させたポイントツーポイント制御が自動的に選択され、ホイール金型１，６が選択されるとそれに対応させた輪郭制御が自動的に選択されるように、パンチプレス機25が制御されるようになっている。これは、金型の種類と夫々に異なる制御内容とを予め対応付けておき、例えば、通常金型に輪郭制御が適用されたり、ホイール金型に通常金型の打抜き動作が適用されて金型やワークを傷めることを未然に防止するためである。
【００４４】
【発明の効果】
本発明は以上の通りであって、従来パンチプレス機を用いる板金加工は、パンチ金型のワーク打抜きによる穴あけ加工，切断加工，絞り加工のいずれかであったため、ワークに線状の加工線を入れて切断するニブリング加工では、パンチヘッドで上金型を連続打撃することが不可欠となり、これによる騒音や振動問題があるほか、切断線が美麗に仕上がらないという問題があったが、本発明ではワークと金型の相対移動によって回転されるホイール金型を上，下金型として用いるから、連続的な加工線を持つ切断加工、絞り加工を無騒音で、従来方法に比べて飛躍的に高い加工効率によって実行することができる。
【００４５】
また、上記のホイール金型を、回転位置決め機能を与えた金型ホルダに装填してパンチプレス機に装備させれば、加工方向に対する金型の向きを正，逆いずれの向きにも自由に変えることができることは勿論、加工方向に対して任意のオフセット角を付与した加工が可能になるので、仕上りが良好な切断加工が容易に実現できる。
【００４６】
更に、加工時のパンチヘッドの降下位置を変更したり、所定位置に保持する制御を加工内容に応じて適用することにより、角部がある加工線の切断加工、絞り加工であっても、金型を傷めたりワークに変形等を起させることなく、連続加工が可能である。
【００４７】
加えて、本発明では、従来のパンチプレスの通常金型を使用したプレス加工では不可能であった打抜き代が全くといってよい程生じない切断加工が、直線，曲線いずれの加工線に対しても可能になるので、板金加工機としてきわめて有用である。また、通常金型とホイール金型を併有したパンチプレス機の制御内容を、金型の種類に対応付けて予め設定して制御するようにしたので、金型の種類の違いによる動作トラブルを未然に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法に使用するホイール金型の一例の断面図。
【図２】図１の金型のオフセット角と加工方向の正，逆を示す斜視図。
【図３】ホイール金型を使用した加工線の一例の平面図。
【図４】ホイール金型を使用した絞り加工線の平面図。
【図５】図４の加工の断面図。
【図６】ホイール金型を正方向で使用した切断加工の一例の平面図。
【図７】図６の加工の断面図。
【図８】ホイール金型を逆方向で使用した切断加工の他の例の平面図。
【図９】図８の加工の断面図。
【図10】ホイール金型の加工エンドにおける動作例を示す平面図。
【図11】図10の状態の拡大側断面図。
【図12】ホイール金型を使用した加工における当該金型の動作形態の例を示す平面図。
【図13】ホイール金型を使用した加工における当該金型の動作形態の例を示す平面図。
【図14】ホイール金型を使用した加工における当該金型の動作形態の例を示す平面図。
【図15】パンチプレス機による従来の通常金型を使用したニブリング加工におけるワーク移動とパンチヘッドの動作の関係を示す線図。
【図16】図15の通常金型による加工線の平面図。
【図17】ホイール金型を使用したニブリング加工におけるワーク移動とパンチヘッドの動作の関係を示す線図。
【図18】図17の金型による加工線の平面図。
【図19】ホイール金型を使用した補間機能を持つ加工時のワーク移動とパンチヘッドの動作の関係の一例を示す線図。
【図20】図19の金型による加工線の平面図。
【図21】ホイール金型を使用した二次曲線を描く加工線の平面図。
【図22】図21の加工を行う金型ホルダの平面図。
【図23】ホイール金型を使用して複数の加工ステップを持つ加工を実行する際のパンチヘッドの上下位置とワーク移動の関係を示す線図。
【図24】ワークに対するホイール金型の上下動軌跡を示す線図。
【図25】ワークに対するホイール金型の上下動軌跡を示す線図。
【図26】本発明加工方法の制御部の一例を示すシステムブロック図。
【図27】ホイール金型に図10の上，下動作制御を行わせるシステムブロック図。
【図28】図27のシステムによる制御例のフローチャート。
【図29】ホイール金型に図12〜図14の上，下動作を行わせる制御のシステムブロック図。
【図30】図29のシステムによる制御例のフローチャート。
【符号の説明】
１上ホイール金型
２切り刃
３押え刃
４軸
５ストリッパ
６下ホイール金型
７切れ刃
８押え刃
９軸
10 ストリッパ
11 ワーク
12 ワークホルダ
13 パンチヘッド
23 ＮＣ装置
25 パンチプレス機
Ａ加工線
Ｂホイール刃の回転方向
Ｃ加工の進む方向
Ｈ金型ホルダ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention uses a wheel-shaped mold (hereinafter referred to as a wheel mold) which is supported by an axis parallel to a plate-shaped workpiece (hereinafter simply referred to as a workpiece) and rotates on the upper and lower molds of the punch press machine. The workpiece is positioned between the upper and lower molds, and the upper mold is pressed from above by a punch head, and the workpiece is plastically deformed by moving the upper and lower molds relative to each other. Punch press that allows the workpiece to be processed such as continuous cutting, continuous drawing and markingUse machineThe present invention relates to a method for machining a workpiece.
[0002]
[Prior art]
  A known general punch press machine uses a normal male die as an upper die, a female die into which the upper die is inserted as a lower die, and a plate-like workpiece positioned between both dies. Since the upper die is punched intermittently by the punch head, the punching process and the forming process such as drawing are performed. Intermittent machining that can be performed intermittently positioned under the mold was only possible, but continuous machining was not possible.
[0003]
  Therefore, when a workpiece is cut into a linear shape using a conventional die by a conventional general punch press machine or a molding process such as drawing is performed, the cutting line, drawing wire or marking by the upper die blade is intermittent. Therefore, it is unsuitable for press work that requires a finish with a smooth processing line, and even if possible, it has to be post-processed.
[0004]
  In the above-described punch press machine, machining using a wheel die supported by upper and lower dies on an axis parallel to the workpiece can cut or draw a continuous line. The problem does not occur as long as the machining line is straight, but in continuous machining of machining lines with curves and corners, the workpiece to be cut turns up or down along the cutting line, or at the beginning of machining. There are problems inherent to machining with a wheel mold, such as the contour of the machining shape is not clear.
[0005]
  On the other hand, in a punch press machine that has both a normal die and a wheel bracket, the processing position of the workpiece is positioned with respect to the die by point-to-point control when processing with the normal die.IsIn processing with a wheel mold, it is necessary to position the workpiece by contour control. However, there is no punch press machine having both the normal mold and the wheel mold as described above, and therefore such a punch press machine.Wheel molds in machining using two types of molds togetherThere is no control method.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
  The present invention is as described above.In view of the punch press machine processing method using a normal mold and a wheel mold,Use wheel moldDoProblems inherent to wheel molds in machiningThat is, in the continuous processing of a processing line having a curve or a corner, and in the processing combining the processing line of the curve or the corner and the continuous processing line as described above, the workpiece to be cut is upward along the cutting line. Or problems such as turning down or the contour of the machining shape at the beginning of machining is not clear.It is an object of the present invention to provide a processing method that can be solved.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention has been made for the purpose of solving the above problems.processingThe structure of the method isThe upper and lower dies are wheel dies supported rotatably by a shaft parallel or substantially parallel to the workpiece, and the upper and lower wheels are pressed from above with a punch head capable of holding a required stroke position. In the processing by a punch press machine that cuts or draws the workpiece located between the molds, the direction of the upper and lower wheel molds relative to the processing progress direction is determined by the mold holder. 180 The first choice is to select either forward or reverse orientationIt is a feature.
[0008]
  In addition, when the machining method having the above-described configuration is performed, an offset angle that is slightly inclined with respect to the surface of the workpiece is given to the rotation axis of the wheel mold, and the tilt of the mold is viewed on the right side with respect to the machining progress direction. Processing as the positive direction of the mold is the second feature of the processing method,Furthermore, it is possible to process the wheel mold by providing a second offset angle that is inclined by a minute angle with respect to the direction of workpiece cutting.This is the third feature.
[0009]
  Furthermore,In the machining method, the upper die is displaced by a minute amount in the normal direction to the machining line of the workpiece at the end of machining, and then is displaced by a minute amount in the progress direction of the machining, and the upper die is raised.the fourthIt is a feature.
[0010]
  And in this invention processing method,The upper and lower dies are wheel dies supported rotatably by a shaft parallel or substantially parallel to the workpiece, and the upper and lower wheels are pressed from above with a punch head capable of holding a required stroke position. In processing by a punch press machine that cuts or draws a workpiece located between dies,Corner of machining lineThe upper and lower molds are moved to the next machining line by raising the punch head pressurizing the upper mold to a height not touching the workpiece and rotating the upper and lower mold holders in the direction of the next machining line. After aligning with the direction of the above, lowering the punch head to the processing position and processing,FifthIt is a feature.
[0011]
  In addition, in the processing method of the present invention,The upper and lower dies are wheel dies supported rotatably by a shaft parallel or substantially parallel to the workpiece, and the upper and lower wheels are pressed from above with a punch head capable of holding a required stroke position. In machining with a punch press machine that cuts or draws the workpiece located between the molds,The mold holder and its wheel mold orientationAddedRotation control is performed so that the tangential direction of the work line is directed, and the press position of the punch head is controlled accordingly.To doThe6thIt is a feature.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of a wheel mold used in the method of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing the normal and reverse of the offset angle and machining direction of the mold of FIG. 1, and FIG. 3 uses a wheel mold. FIG. 4 is a plan view of a drawing line using a wheel mold, FIG. 5 is a sectional view of the process of FIG. 4, and FIG. 6 is a cutting process using the wheel mold in the positive direction. FIG. 7 is a cross-sectional view of the processing of FIG. 6, FIG. 8 is a plan view of another example of cutting using a wheel mold in the reverse direction, and FIG. 9 is a cross-sectional view of the processing of FIG. 10 is a plan view showing an operation example at the processing end of the wheel mold, FIG. 11 is an enlarged sectional view of the state of FIG. 10, and FIGS. 12 to 14 are operation modes of the mold in processing using the wheel mold, respectively. Fig. 15 is a plan view showing an example of a nibbling process using a conventional die using a punch press machine. Diagram showing the relationship between movement and punch head operation, Fig. 16 is a plan view of the machining line with the normal die in Fig. 15, and Fig. 17 is the relationship between workpiece movement and punch head operation in nibbling using a wheel die FIG. 18 is a plan view of a machining line by the mold of FIG. 17, and FIG. 19 is a line showing an example of the relationship between the movement of the workpiece and the operation of the punch head during machining with an interpolation function using a wheel mold. FIG. 20, FIG. 20 is a plan view of a machining line by the mold of FIG. 19, FIG. 21 is a plan view of a machining line for drawing a curve using a wheel mold, and FIG. 22 is a plan view of a mold holder for performing the machining of FIG. FIG. 23 is a diagram showing the relationship between the vertical position of the punch head and the workpiece movement when performing machining with a plurality of machining steps using a wheel die, and FIGS. 24 and 25 are wheel dies for the workpiece, respectively. FIG. 26 is a diagram showing the vertical movement trajectory of FIG. 26. 27 is a system block diagram showing an example of the unit, FIG. 27 is a system block diagram for causing the wheel mold to perform upper and lower operation control of FIG. 10, FIG. 28 is a flowchart of a control example by the system of FIG. 27, and FIG. FIG. 12 is a system block diagram of control for performing the upper and lower operations in FIGS. 12 to 14, and FIG. 30 is a flowchart of an example of control by the system of FIG.
[0013]
  1 and 2, reference numeral 1 denotes an upper wheel die, which is provided with a circular cutting blade 2 and a presser blade 3 having a smaller diameter coaxially stacked, and the shaft 4 also serves as an upper die case. The stripper 5 is rotatably provided with a cutting edge slightly removed from the lower surface of the stripper 5.
[0014]
  6 is a lower wheel mold, and the cutting blade 7 and the presser blade 8 corresponding to the blades 2 and 3 of the upper wheel mold 1 are connected to the stripper 10 which also serves as the lower mold case on the shaft 9. A plate-like workpiece 11 is supported between the cutting blades 2 and 7 and the presser blades 3 and 8 in the upper and lower wheel molds 1 and 6 described above. By moving the workpiece 11 back and forth in the direction of rotating the blade, the workpiece 11 is subjected to plastic deformation, specifically, cutting or drawing.
[0015]
  The two molds 1 and 6 are similar to the conventional punch press machine in that an upper mold holder H (not shown in FIG. 1 and FIG. , It is held by a lower mold holder (not shown) placed in a fixed position in the downward direction, and the upper mold holder can be moved up and down by an actuator such as a cylinder, and any upper and lower positions When the workpiece 11 is pressed down to the lower mold 6 side by a punch head (not shown) capable of holding the position of the workpiece 11 and held at a position in consideration of the thickness of the workpiece 11, the workpiece 11 is cut into the cutting blade and the presser blade 2, 3. The workpiece 11 is plastically deformed by moving the same 7, 7 and 8 to the rotating side.
[0016]
  As shown in FIG. 1, the upper and lower wheel molds 1 and 6 are not directional in their rotational directions when all the cutting blades and presser blades 2, 3, and 7 and 8 are upright. That is, the same cut surface state can be processed in either the forward or reverse direction. However, as shown in FIG. 2, with respect to the blades 2, 3, 7 and 8, the axes 4 and 9 are given an inclination angle of 2 to 3 degrees or several degrees from the horizontal plane (or the work surface). Accordingly, when the blades 2, 3, 7 and 8 are given an inclination angle of 2 to 3 degrees or several degrees when viewed from the vertical, the upper and lower wheel molds 1 and 6 Directionality is given to the rotation, and a difference occurs in the processing cross-sectional shape depending on the rotation direction of the cutting blade and the presser blades 2, 3, 7, 8. This point will be described with reference to FIGS.
[0017]
  First, as illustrated in FIG. 1, the machining with the upright cutting blade and the presser blades 2, 3, 7, 8 is a straight line, a mixed line of curves as shown in FIG. 3, or FIG. In the case of the rectangular processing line illustrated in Fig. 5, the same processing cross-sectional shape can be processed regardless of whether the cutting blade and the presser blade are rotated in the normal direction or the reverse direction. 3 and 4, A is a machining line, B is a rotation direction of the cutting blade and presser blades 2 and 3 of the upper mold 1, and C is a progressing direction of machining. FIG. 5 shows a processing cross section in the processing of FIG.
[0018]
  However, as illustrated in FIG. 2, in the molds 1 and 6 with the inclined angles offset to the cutting blades and the presser blades 2 and 3 and 7 and 8, the cutting blades and the presser blades 2 and 3 and 7 and 8 are provided. Direction of rotation occurs. In other words, if the machining cross-sectional state of the workpiece 11 is a forward rotation when the machining progresses forward when the inclination of the cutting blade and the presser blade is viewed to the right, the machining and reverse rotation (the inclination of the upper die 1 is reduced). As shown in FIGS. 6 to 9, the warping b generated in the processing cross section occurs on the cutout side W1 of the workpiece 11, or the side W2 to be cut out, as shown in FIGS. Therefore, the moving direction of the workpiece 11 relative to the wheel molds 1 and 6 is determined depending on which workpiece 11 is used after cutting.
[0019]
  In the machining using the wheel mold described with reference to FIGS. 3 to 9, in the molds 1 and 6 in which the offset inclination angle is given to the cutting blades and the presser blades 2, 3, and 7, 8, If the die 1 is lifted as it is, the edge of the cutting line of the workpiece 11 will be caught by the rising blade edge, and the workpiece 11 may be lifted and removed from the workpiece clamp, or the workpiece may be deformed or damaged. There is.
[0020]
  Therefore, in the present invention, the workpiece 11 is moved by a minute amount in the normal direction with respect to the machining line A, and then moved in a tangential direction by a minute amount, whereby the workpieces of the cutting blade and the presser blades 2 and 3 in the upper die 1 are moved. The bite to 11 can be avoided. FIG. 10 is a plan view schematically showing the relative operation of the workpiece 11 and the upper mold 1, and FIG. 11 is an enlarged side sectional view.
[0021]
  In the punch press machine using both the conventional punch mold and the wheel molds 1 and 6 described in FIG. 10, the avoidance operation in the press working by the wheel mold is shown in FIGS. 27 and 28 as an example. This point will be described next.
[0022]
  In FIG. 27, reference numeral 21 denotes a mold for supplying die information on whether the die to be used is a conventional punch die or wheel die 1, 6 to the avoidance operation processing unit 23 a in the NC program analysis unit 23. The mold information storage unit 22 is an input unit for the normal and tangential avoidance amounts set in advance together with the mold information. When the normal and tangential avoidance amounts are the same for both the normal and tangential directions, the input value is one. Good. Reference numeral 24 denotes a machine operation unit, which receives the control output from the avoidance operation processing unit 23a of the NC program analysis unit, and causes the upper wheel mold 1 to perform the avoidance operation described with reference to FIGS. 25 is a punch press machine equipped with the wheel dies 1 and 6 described above.
[0023]
  The operation of the control system proceeds according to the flowchart of FIG. That is, the avoidance operation processing unit 23a determines whether or not the mold used in step S1 is a wheel mold and is used for cutting. If the mold used is not a cutting wheel mold, there is no operation of the processing unit 23a, and the process ends there. However, if the die used is a wheel die for cutting, the avoidance amount input in advance by the avoidance amount input unit 22 is set (step S2), and the machine operation unit 24 performs the avoidance operation of the amount (step S2). S3) and the control ends.
[0024]
  Although the avoidance operation of the wheel mold 1 in the above example is not only the avoidance at the machining end, but also the avoidance form is different, the direction of the wheel molds 1 and 6 with respect to the workpiece 11 needs to be changed at an angle during the machining Since this is useful, this point will be described next.
[0025]
  For example, when a continuous linear drawing process is performed on the workpiece 11 using the upper and lower wheel molds 1 and 6, the upper wheel mold 1 is raised by raising the ram head when one machining step is completed. A step is produced at the boundary between the processing start end of the next processing step and the processing end of the previous processing step, and the beauty of the finish is impaired. Therefore, it is desirable that the continuous drawing process using the wheel molds 1 and 6 is performed without raising the mold 1. However, if the machining is performed without raising the wheel mold 1 even when the machining line changes with an angle between machining steps, the workpiece 11 and the molds 1 and 6 may be damaged or cut.
[0026]
  Therefore, in the present invention, in the punch press processing in which the upper and lower wheel molds 1 and 6 are used and the workpiece 11 is moved while holding the punch head in the lowered position, thereby continuously processing the workpiece 11. If any one of the position and direction differs between the processing end position and direction of the previous processing step and the processing start position and processing direction of the next processing step, raise the punch head there. The upper wheel mold 1 is raised and the workpiece 11 is rotated, or the upper wheel mold 1 is rotated by the holder H so that the mold is processed in the processing direction at the start position of the next processing step. It changes the direction. For example, as shown in FIGS. 12 and 14, after the workpiece 11 is processed to draw a horizontal continuous processing line, the processing line A ′ is processed to the processing line A ′ of the next processing step that intersects the end of the processing line A at a predetermined angle. When changing the direction, the upper wheel mold 1 is lifted from the workpiece 11 at the end of the machining line A, the direction is changed to the direction along the machining line A ′ of the next machining step, and the punch head is lowered to perform the next machining. Migrate to In FIG. 13, since the machining line A and the next machining line A ′ are continuous lines without corners, the upper wheel mold 1 is not raised and its direction is changed along the machining line A ′. However, continuous processing can be performed.
[0027]
  The above processing mode is executed by the control system illustrated in FIGS. In FIG. 30, reference numeral 27 indicates that the positions and directions of the dies 1 and 6 are the same in one machining step and the next machining step, or that the difference in position and direction within an arbitrarily set allowable value is reduced. In order to consider the same position and direction as a condition, an allowable range setting unit that sets an allowable range of the positions and directions of the dies 1 and 6 between processing steps, the range set in this setting unit In addition, in the identity check unit 23b in the NC program analysis unit 23, it is determined whether or not the positions and directions of the dies 1 and 6 are the same between the machining steps. If it is determined that the upper and lower molds 1 and 6 are not identical, the upper wheel mold 1 is lifted once, and the positions or directions of the upper and lower molds 1 and 6 are determined. Command to change to machine operation 24 , And it is adapted to a predetermined operation in the mold 1 to the punch press 25.
[0028]
  FIG. 30 is a flowchart of the control system of FIG. 29. In the identity check unit 23b, the position and direction of the upper wheel mold 1 in the first machining step and the next machining step in step S1 ′ include an allowable range. If it is determined that they are the same, the process proceeds to the next machining step as it is. If they are not the same, the punch head is raised in step S2 ′, that is, the upper wheel mold 1 is raised, Change the position or orientation of the dies 1 and 6 opposite to 11.
[0029]
  In the examples of the present invention according to FIGS. 12 to 14, 29, and 30, if any of the positions and directions of the wheel molds 1 and 6 is different at the joint of the processing steps, the punch head is raised. The upper die 1 is raised to prevent the wheel dies 1 and 6 and the work 11 from being damaged. However, in the present invention, by controlling the stroke movement of the punch head, It is possible to cut a continuous continuous curve that cannot be obtained by the nibbling process. This point will be described with reference to FIGS.
[0030]
  FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the operation of the conventional normal punch die and the axis movement operation of the workpiece 11. The upper die is intermittently moved up and down to punch the workpiece 11 and move the workpiece 11 together. By moving the axis when the mold is raised, only a jagged cutting line in which the same cutting line A as the planar shape of the upper mold is continuous as shown in the plan view of FIG. 16 can be formed.
[0031]
  In contrast, in the nibbling process using the wheel molds 1 and 6, as shown schematically in FIG. 17, the workpiece 11 can be moved while the punch head is lowered and held there. Therefore, as shown in FIG. 18, processing with a cutting line A much smoother than the cutting line of FIG. 16 is possible. However, if the punch head is kept lowered when the direction of the machining line changes, it is difficult to finish the cross section at the corner of the machining line, and it is not preferable for the cutting edge of the wheel mold.
[0032]
  Therefore, in the present invention, as schematically illustrated in FIG. 19, an interpolation function is incorporated in the axial movement of the workpiece 11 with respect to the upper and lower wheel molds 1 and 6 of the workpiece 11 to illustrate in FIG. This makes it possible to cut a curved ring portion that is smooth and has no corners.
[0033]
  This point appears more effectively by providing an interpolation function for raising and lowering the punch head. As shown in FIG. 23, the interpolation function for raising and lowering the punch head is performed in synchronization with the axial movement of the workpiece 11, thereby achieving appropriate cutting and relief functions for the upper wheel mold 1 at the start and end of machining. It is possible to prevent damage and deformation of the workpiece 11 to be processed. FIG. 24 shows the locus of the mold 1 that is lowered and raised with respect to the workpiece 11 without interpolating the upper wheel die 1 at the start and end of machining. When the upper wheel mold 1 is moved up and down, deformation and scratches of the workpiece 11 at the start and end of machining tend to appear greatly. However, as illustrated in FIG. 25, if the interpolation function is used for lowering and raising at the start and end of machining of the upper wheel mold 1, deformation and scratches at the start and end of machining can be suppressed.
[0034]
  Further, in the wheel molds 1 and 6 used in the processing method of the present invention, as shown in FIG. 22, when using the auto index type that can be rotated and positioned in the holders H of the upper and lower wheel molds 1 and 6, Further, continuous processing of a continuous curve as shown in FIG. 21 can be easily performed.
[0035]
  Arbitrarily controlling the lowering position of the upper wheel mold 1 with respect to the workpiece 11 as described above is extremely useful in press working using the wheel molds 1 and 6. Therefore, in the present invention, the height of the punch head can be arbitrarily controlled in the press working by the punch press using the wheel dies 1 and 6. This control system will be described with reference to FIG.
[0036]
  In FIG. 26, the NC device 23 includes a machining program memory 23c that stores machining programs, and a mold information memory that stores mold information such as the type of mold (whether the normal mold is a wheel mold) and size. 23d and a work information memory 23e in which the work material, plate thickness and the like are stored. For each of the memories 23c to 23e, required data is input or rewritten from an input unit 26 having a keyboard 26a and a display 26b such as a CRT.
[0037]
  The NC device controls the punch press machine 25 in accordance with the machining program stored in the storage memory 23c of the machining program input via the data input unit 26, and positions the punch head 13 at a predetermined position. As a result, the wheel mold 1 processes the workpiece 11 by moving X and Y of the workpiece holder 12 in the punch press machine 25 according to the position of the punch head 13. In the memory 23d for storing mold information and the memory 23e for storing work information, information on the molds 1 and 6 attached to each mold holder H of the punch press 25 is processed through the data input means 26. Information about the work 11 is set. The NC device 23 compares the data in the memory 23d for storing mold information and the memory 23e for storing work information with the height of the punch head 13 set in the processing program memory 23c during processing, and the punch head of the processing program Check if the height of 13 is appropriate.
[0038]
  The reason for configuring as described above is as follows. That is, in the processing using the wheel molds 1 and 6, the position of the punch head 13 at the time of processing affects the processing finish, so the plate thickness, material, processing shape (straight line, curve, etc.) of the work 11, wheel mold The position needs to be set finely according to the types of 1 and 6. However, if the height of the punch head 13 that does not match the mold is set, the workpiece 11 cannot be processed appropriately, and the molds 1 and 6 themselves may be damaged. Therefore, in the present invention, an appropriate range of the height of the punch head 13 corresponding to the wheel molds 1 and 6 used for processing is set in advance, and the height of the punch head 13 set at the time of processing is compared with the above appropriate range. If it is out of the suitable range, the machining is stopped and the NC device 23 has a function of protecting the workpiece 11 and the dies 1 and 6.
[0039]
  A control example in processing using the wheel molds 1 and 6 for operating the NC device 23 is as follows. First, information on the upper and lower wheel molds 1 and 6 to be mounted on each holder H is preset in the mold information memory 23d. Here, in the information to be set, in addition to the conventional round die and square die, it is set that there are wheel die 1 and 6 for cutting and a wheel die for drawing. . Then, the lower limit position of the punch head 13 is set in the parameters of the cutting wheel dies 1 and 6. Further, the lower limit position of the punch head 13 is set in the parameters of the wheel mold for drawing. And when processing with the G code for wheel mold processing, when the mold to be used is a wheel mold and for cutting processing, the positioning position of the punch blade edge is compared with the lower limit position of the punch, and the punch blade edge If the positioning position <punch lower limit position, the machine operation is stopped as an alarm. In addition, when processing with the G code for wheel mold processing, if the mold to be used is a drawing wheel mold, the punch blade tip positioning position is compared with the punch lower limit position, and the punch blade tip positioning is performed. If position <punch lower limit position + plate thickness, the machine operation is stopped as an alarm.
[0040]
  As described above, according to the machining method of the present invention, if an appropriate height range of the punch head 13 corresponding to the wheel molds 1 and 6 is set in advance, it is set in the machining program when the workpiece 11 is machined. Compared to the height of the punch head 13 that has been processed, if it is out of the proper range, the processing is stopped, and the workpiece 11 and the dies 1 and 6 are protected from processing at an inappropriate height of the punch head 13. Can do. Also, when a similar check is performed when simulating a punch press operation inside the NC unit 23, whether or not the height of the punch head 13 set in the machining program is appropriate before machining the workpiece 11 is confirmed. Can also be determined. Note that the check is performed when machining the workpiece 11. The check is performed when the machining program is entered. If the mold information is changed after the machining program is entered, it is determined whether or not the machining program is appropriate. This is because it is difficult.
[0041]
  Next, in the press working using the wheel molds 1 and 6 of the present invention, when it is a cutting process of the workpiece 11, an offset angle may be given in the direction seen from the plane of the wheel molds 1 and 6. It may be desirable. This is because the workpiece 11 sandwiched between the upper and lower wheel molds 1 and 6 is cut by the cutting blades of both the molds 1 and 6 and the scissors action of the two and 7, such as The shear by action is based on an empirical rule that if a slight offset angle is given to the cutting line, that is, the processing direction, the cutting is finished beautifully.
[0042]
  Therefore, in the present invention, the machining performed by reading the data from the machining program in the NC device 23 and the die information memories 23c and 23d in the control system illustrated in FIG. When the mold is the wheel mold 1, 6, the offset angle set in advance in the machining program is given to the mold 1, 6 to be used. Since the provision of the offset angle is significant only when the wheel molds 1 and 6 are used for the cutting process, the offset angle is not normally applied to the cutting by the mold or the drawing process regardless of the type of the mold. Therefore, in carrying out this processing method, before processing, whether or not the processing content is cutting and whether or not the mold used is a wheel type is checked in advance, and whether or not the offset angle is applied is determined in advance. On top of that, we will start processing.
[0043]
  The above description is an example in which the wheel molds 1 and 6 are used for processing by the punch press machine 25. However, the punch press machine of the present invention is not limited to the wheel molds 1 and 6, but the normal mold ( (Not shown) may also be included. In such a case, if it is set in the program of the NC device 23, for example, whether the normal mold or the wheel mold is used for processing, the workpiece 11 is used when the normal mold is used. As for the positioning control of the punch, the point-to-point control corresponding to the normal mold is automatically selected, and when the wheel molds 1 and 6 are selected, the contour control corresponding to the punch is automatically selected. The press machine 25 is controlled. This is because mold types are associated with different control contents in advance, for example, contour control is applied to a normal mold, or a punching operation of a normal mold is applied to a wheel mold. This is to prevent damage to the workpiece and the workpiece.
[0044]
【The invention's effect】
  The present invention is as described above, and sheet metal processing using a conventional punch press machine is any one of punching, cutting, and drawing by punching a punch die, so that a linear processing line is applied to the workpiece. In the nibbling process to insert and cut, it is indispensable to continuously hit the upper die with a punch head, which causes noise and vibration problems, and there is a problem that the cutting line is not finished beautifully, but in the present invention Since the wheel mold rotated by the relative movement of the workpiece and the mold is used as the upper and lower molds, cutting and drawing with continuous machining lines are noiseless and dramatically higher than conventional methods It can be executed depending on the processing efficiency.
[0045]
  Moreover, if the above-mentioned wheel mold is loaded into a mold holder having a rotational positioning function and mounted on a punch press machine, the direction of the mold with respect to the machining direction can be freely changed to either the forward or reverse direction. Of course, it is possible to perform processing with an arbitrary offset angle with respect to the processing direction, so that it is possible to easily realize cutting with good finish.
[0046]
  Furthermore, by changing the lowering position of the punch head at the time of machining or applying the control to hold it at a predetermined position according to the machining content, Continuous processing is possible without damaging the mold or causing deformation of the workpiece.
[0047]
  In addition, according to the present invention, the cutting process that does not cause a punching margin, which is impossible with press processing using a conventional die of a conventional punch press, can be performed for both straight and curved processing lines. However, it is very useful as a sheet metal processing machine. In addition, since the control content of the punch press machine that has both the normal mold and the wheel mold is controlled in advance in association with the mold type, operation troubles due to the difference in mold type can be avoided. It can be avoided in advance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of a wheel mold used in the method of the present invention.
2 is a perspective view showing the offset angle and the processing direction normal and reverse of the mold in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a plan view of an example of a processing line using a wheel mold.
FIG. 4 is a plan view of a drawing line using a wheel mold.
5 is a cross-sectional view of the processing of FIG.
FIG. 6 is a plan view of an example of cutting using a wheel mold in the positive direction.
7 is a cross-sectional view of the processing of FIG.
FIG. 8 is a plan view of another example of cutting using a wheel mold in the reverse direction.
FIG. 9 is a cross-sectional view of the processing of FIG.
FIG. 10 is a plan view showing an operation example at the processing end of the wheel mold.
11 is an enlarged side cross-sectional view of the state of FIG.
FIG. 12 is a plan view showing an example of an operation mode of the mold in processing using a wheel mold.
FIG. 13 is a plan view showing an example of an operation mode of the mold in processing using a wheel mold.
FIG. 14 is a plan view showing an example of an operation mode of the mold in processing using a wheel mold.
FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the movement of a workpiece and the operation of a punch head in a nibbling process using a conventional normal die by a punch press machine.
16 is a plan view of a processing line by the normal mold of FIG.
FIG. 17 is a diagram showing a relationship between a workpiece movement and a punch head operation in a nibbling process using a wheel mold.
18 is a plan view of a processing line by the mold of FIG.
FIG. 19 is a diagram showing an example of a relationship between a workpiece movement and a punch head operation during machining having an interpolation function using a wheel mold.
20 is a plan view of a processing line by the mold of FIG.
FIG. 21 is a plan view of a processing line for drawing a quadratic curve using a wheel mold.
22 is a plan view of a mold holder that performs the processing of FIG. 21.
FIG. 23 is a diagram showing the relationship between the vertical position of the punch head and the movement of a workpiece when performing processing having a plurality of processing steps using a wheel mold.
FIG. 24 is a diagram showing a vertical movement locus of a wheel mold with respect to a workpiece.
FIG. 25 is a diagram showing a vertical movement locus of a wheel mold with respect to a workpiece.
FIG. 26 is a system block diagram illustrating an example of a control unit of the processing method of the present invention.
27 is a system block diagram for causing the wheel mold to perform upper and lower operation control in FIG.
28 is a flowchart of an example of control by the system of FIG.
FIG. 29 is a system block diagram of control for causing the wheel mold to perform upper and lower operations in FIGS.
30 is a flowchart of an example of control by the system of FIG. 29.
[Explanation of symbols]
  1 Upper wheel mold
  2 Cutting blade
  3 Presser blade
  4 axis
  5 Strippers
  6 Lower wheel mold
  7 Cutting edge
  8 Presser blade
  9 axes
  10 Stripper
  11 Work
  12 Work holder
  13 Punch head
  23 NC unit
  25 punch press machine
  A processing line
  B Rotation direction of wheel blade
  C Direction of machining
  H Mold holder

Claims

上下金型に、ワークと平行乃至は略平行な軸により回転可能に支持したホイール金型を用い、所要のストローク位置を保持できるパンチヘッドにより前記上ホイール金型を上から加圧して上下のホイール金型の間に位置するワークを切断或は絞り加工するパンチプレス機による加工において、加工の進行方向に対する前記上，下ホイール金型の向きを、金型ホルダを180度回転させることによって、正，逆いずれかの向きとして選択することを特徴とするホイール金型を使用したパンチプレス機による加工方法。The upper and lower dies are wheel dies supported rotatably by a shaft parallel or substantially parallel to the workpiece, and the upper and lower wheels are pressed from above with a punch head capable of holding a required stroke position. In processing by a punch press machine that cuts or draws a workpiece located between molds, the direction of the upper and lower wheel molds relative to the processing progress direction is corrected by rotating the mold holder 180 degrees. , A processing method using a punch press using a wheel die, which is selected as either direction.

請求項１の加工方法において、ホイール金型の回転軸にワークの面に対し微小角度傾けた第一オフセット角を付与し、切断加工の進行方向に対し前記金型の傾きを右側に見るときを当該金型の正方向として加工することを特徴とするホイール金型を使用したパンチプレス機による加工方法。The processing method according to claim 1 , wherein a first offset angle inclined by a minute angle with respect to the surface of the workpiece is given to the rotating shaft of the wheel mold, and when the inclination of the mold is viewed on the right side with respect to the traveling direction of the cutting process. A processing method using a punch press using a wheel mold, wherein the mold is processed as a positive direction of the mold.

請求項１又は２の加工方法において、ホイール金型をワークの切断加工の進行方向に対し微小角度傾けた第二オフセット角を付与して加工することを特徴とするホイール金型を使用したパンチプレス機による加工方法。 3. The punch press using a wheel die according to claim 1 or 2 , wherein the wheel die is processed with a second offset angle inclined by a minute angle with respect to a direction of cutting of the workpiece. Machining method.

上下金型に、ワークと平行乃至は略平行な軸により回転可能に支持したホイール金型を用い、所要のストローク位置を保持できるパンチヘッドにより前記上ホイール金型を上から加圧して上下のホイール金型の間に位置するワークを切断或は絞り加工するパンチプレス機による加工における加工終端において、上金型をワークの加工線に対し法線方向に微小量変位させてから前記加工の進行方行に微小量変位させるか、又は、上金型をワークの加工線に対し進行方向と上昇方向に同時に微小量変位させ、その上金型を上昇させることを特徴とするホイール金型を使用したパンチプレス機による加工方法。 The upper and lower dies are wheel dies supported rotatably by a shaft parallel or substantially parallel to the workpiece, and the upper and lower wheels are pressed from above with a punch head capable of holding a required stroke position. At the end of machining in a punch press machine that cuts or draws the workpiece located between the dies, the upper die is displaced by a minute amount in the normal direction with respect to the machining line of the workpiece, and then the above-mentioned machining process is performed. A wheel mold characterized in that it is displaced by a small amount in a row or the upper mold is displaced by a small amount simultaneously in the advancing direction and the ascending direction with respect to the workpiece processing line and the upper mold is raised is used. Processing method using a punch press.

上下金型に、ワークと平行乃至は略平行な軸により回転可能に支持したホイール金型を用い、所要のストローク位置を保持できるパンチヘッドにより前記上ホイール金型を上から加圧して上下のホイール金型の間に位置するワークを切断或は絞り加工するパンチプレス機による加工において、加工線の角部において上金型を加圧しているパンチヘッドをワークに接しない高さまで上昇させて次の加工線の向きに上，下金型ホルダを回転させることにより、これらの上下金型を次の加工線の向きに整合させてから、前記パンチヘッドを加工位置まで下降させて加工をすることを特徴とするホイール金型を使用したパンチプレス機による加工方法。 The upper and lower dies are wheel dies supported rotatably by a shaft parallel or substantially parallel to the workpiece, and the upper and lower wheels are pressed from above with a punch head capable of holding a required stroke position. In processing by a punch press machine that cuts or draws the workpiece located between the dies, the punch head that pressurizes the upper die at the corner of the processing line is raised to a height that does not contact the workpiece, and the next By rotating the upper and lower mold holders in the direction of the processing line, the upper and lower molds are aligned with the direction of the next processing line, and then the punch head is lowered to the processing position for processing. A processing method using a punch press using a wheel mold.

上下金型に、ワークと平行乃至は略平行な軸により回転可能に支持したホイール金型を用い、所要のストローク位置を保持できるパンチヘッドにより前記上ホイール金型を上から加圧して上下のホイール金型の間に位置するワークを切断あるいは絞り加工するパンチプレス機による加工において、上下金型ホルダを、そのホイール金型の向きが加工線の接線方向を向くように回転制御すると共に、これに合せてパンチヘッドの加圧位置を制御することを特徴とするホイール金型を使用したパンチプレス機による加工方法。 The upper and lower dies are wheel dies supported rotatably by a shaft parallel or substantially parallel to the workpiece, and the upper and lower wheels are pressed from above with a punch head capable of holding a required stroke position. in machining by a punch press to cut or drawing a workpiece located between the dies, the upper and lower molds holder, with the direction of the wheel mold is controlled rotates to face tangentially of the pressurized Engineering line, which machining method according punch press using a wheel mold and controlling the pressure position of the punch head in accordance with the.