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成形工場に入るすべてのワイヤのコイルには、次のような決定が伴います。この部品はカム駆動のスプリングマシンで製造するのが良いのか、専用のコイラーで製造するのが良いのか、それとも機械で製造するのが良いのかということです。 CNCワイヤーフォーミングマシン ?最新の生産ラインの簡単な答えは、CNC ワイヤ成形機です。これは、形状の変更を工具室の変更ではなくソフトウェアの変更に変換するためです。プログラムが保存されると、同じマシンは、新しいファイルをロードするのにかかる時間とほぼ同じ時間で、単純なフックからマルチベンドの 3 次元ブラケットに移行できます。
このガイドでは、CNC ワイヤーフォーミングマシンが実際に何をするのか、その軸構成によって機能がどのように変化するか、スプリングコイラーと重なる部分、および CNC ワイヤーフォーミングマシンに資本を投入する前に確認すべきことについて説明します。結論を先に言うと、部品の組み合わせにねじりバネ、ワイヤー クリップ、フック、ブラケット、または複数の平面で曲がる形状が含まれている場合、このマシン クラスは、あらゆるワイヤー成形装置の中で 1 ドルあたり最も広い使用可能範囲を提供します。
CNC ワイヤ成形機の能力の境界は、多くの購入者が想定しているよりも広いです。コイル スプリングに限定されるものではありませんが、多くのスプリング ファミリを生成できます。この機械の本当の強みは、さまざまな方向に曲げる必要があるワイヤーから形状を作成し、端にループを形成し、脚をねじり、きれいに切断することです。機械式カムマシンと比較して、CNC バージョンでは、新しい部品ごとにカムを設計、切断、検証する時間とコストが削減されます。
重要な境界線が 1 つあります。単一の圧縮スプリング設計を一度に数か月にわたって非常に大量に必要な場合は、通常、専用の CNC スプリングコイリングマシンを使用すると、より迅速に製造できます。 CNC ワイヤーフォーミングマシンがその地位を獲得するのは、 部品の種類が豊富で、切り替えが頻繁に行われる これは、受託製造や OEM 供給ショップでは通常の状態です。
すべての CNC ワイヤ成形機は、まっすぐにする、送り、曲げ、切断という同じ順序に従います。モデル間の違いは、ワイヤーに同時に作用する曲げ軸の数、送り長さの制御の精度、新しいパーツ プログラムの工具位置を制御システムが再計算する速度に帰着します。
ワークフローの観点から見ると、すべての曲げ、送り長さ、カット位置は、コントローラー内で座標値として定義されます。これが、切り替えを迅速にする理由です。ガイドとツーリング ブロックの変更以外に、形状生成システムを物理的に変更する必要はありません。制御システムは指令された位置を各サーボ軸からの実際のフィードバックと比較できるため、同じロジックにより自動補正も可能になります。
軸数は、1 回のパスで構築できるジオメトリの複雑さと相関があるため、ワイヤ フォーミングで最も引用される仕様です。原則として、製品ロードマップで正当化される以上の軸を購入しないでください。 10 軸マシンは、3 軸マシンよりも操作、プログラム、メンテナンスにコストがかかります。同時に、複数面の曲げを伴う作業を受け入れる場合、仕様が不十分であるとサイクルが遅くなり、手動による二次操作が必要になり、部品の品質が不安定になります。
| 軸 | 自由の形成 | 代表的な部品 | 一般的なワイヤ範囲 |
|---|---|---|---|
| 3軸 | 送り、横曲げ、カット | フック、簡易クリップ、小型引張スプリング | 0.3～3.0mm |
| 5軸 | 面外移動用の工具軸を追加します | トーションスプリング、3Dクリップ、自動車用小型ブラケット | 0.5～5.0mm |
| 6/7軸 | より多くの同時工具位置 | 狭い半径のマルチベンド 3D フォーム | 1.0～6.0mm |
| 10軸 | マルチツール制御を備えた 2 つの成形アーム | 複雑な 3D スプリングと成形アセンブリ | 1.5～10.0mm |
| 12軸カムレス | 工具の可動性を最大化、カムなし | 複雑な医療、航空宇宙、および多品種の部品 | 0.5～12.0mm |
3 軸加工機は最も低コストのエントリーポイントであり、フラット フック、クリップ、単純なスプリングを部品とするショップでは依然として最も人気のある構成です。エンジニアがオフセット脚や 2 つの平面で曲がるワイヤ フォームを備えたトーション スプリングの設計を開始する場合、5 軸加工機に切り替えることで、工具の妥協のほとんどが解消されます。 
CNC-625D 簡易バネ用3軸バネ成形機 この 3 軸成形機は、フラット フック、クリップ、単純なスプリングを製造するショップにとって最も低い導入コストを提供します。 4 軸制御により、シングルステップまたは同期動作が可能になり、欠陥部品の場合は自動停止します。 製品を見る→ 参考までに、WNJ ラインナップの 625D クラス 3 軸成形機はこのセグメントをカバーしていますが、625Z/635Z/650Z シリーズは同じ成形原理を 5 つの制御軸に拡張しています。
混合生産を見積もる工場の場合、10 軸および 12 軸のカムレス構成が最も広い運用範囲を提供します。その利点は、複数のツール キャリアを同時に移動できることで、インデックスや位置変更が必要な部品のサイクル タイムが短縮されます。その代償として、プログラミング要件が厳しくなり、購入価格が高くなります。
この 2 つの用語は頻繁に同じ意味で使用されますが、異なる強みを指します。 CNC スプリングコイリングマシンは高速で螺旋形状に最適化され、CNC ワイヤーフォーミングマシンは巻き付けではなく曲げが必要な任意の 3D ワイヤー形状とスプリングタイプに最適化されています。正しい選択は、機械のブランドや価格だけではなく、主な部品の形状によって決まります。
多くのばね生産ラインでは、両方の機械タイプが並べて保管されています。ストレート圧縮作業用のコイラーを 1 台のワイヤ フォーミング マシンで置き換えることが期待される場合は、実際のサイクル時間を実際のワイヤ径と比較してから実行してください。らせん状のセクションと脚や曲げを組み合わせた部品の場合、マンドレル付属品を備えたワイヤ成形機を使用すると、通常 2 台の機械が必要となる作業を統合できることがよくあります。部品が螺旋ではなく主に曲げられたワイヤ形状である場合、4 軸ワイヤ曲げ機がよりターゲットを絞ったオプションになります。 
ZW-480 曲げワイヤーフォーム用 4 軸 CNC ワイヤーベンディングマシン 部品がらせんではなく主に曲げられたワイヤ形状である場合、この 4 軸曲げ機械は目標の効率を実現します。 4 軸または 7 軸のリンケージ設計により、さまざまなワイヤ曲げ用途にわたって高精度と安定した性能が保証されます。 製品を見る→
CNC ワイヤーフォーミングマシンはスプリングメーカーに限定されません。同じ曲げと切断のロジックは、成形ワイヤ コンポーネントを含むほぼすべての加工製品に現れています。 WNJ サイトのアプリケーション ページでは、この機器が日常的に使用されている 8 つの業種が特定されています。
共通点は寸法の一貫性です。たとえば、自動車の製造では、シート スプリングの脚角度が 1 ミリメートルずれると、最終組み立て時に異音や早期摩耗が発生する可能性があります。 5 軸機械は、ラインから出てくるすべての部品が承認済みのサンプルと一致する十分な再現性を備えたツールパスを保持します。 
CNC-635Z 安定した寸法精度を実現する5軸スプリングフォーミングマシン この 5 軸成形機は、自動車のシートスプリングなどの精密部品に求められる再現性を実現します。回転式ワイヤ送給機構によりセットアップが容易になり、5 軸制御により脚の角度と直径の厳しい公差が維持されます。 製品を見る→ このため、これらの業界のメーカーは、機械を承認する前に、独自の材料で作られた試用部品を要求します。
価格を比較する前に、次の 7 つの要素を比較してください。 5% 安い機械でも、仕様がワイヤの直径と公差の要件に適合しない場合、工具やダウンタイムに 20% のコストがかかる可能性があります。
これらの点については、ガイドで実践的に詳しく説明されています。 正しいスプリングマシンの選び方 。要約は簡単です。パーツ ファミリで仕様を定義し、試用パーツを使用して購入前に実際の動作を検証します。
CNC ワイヤ成形機の精度は、ソフトウェアだけでなく機械的条件にも左右されます。きれいなガイド、位置合わせされたローラー、および正しく張られた送りシステムにより、数千回のサイクルにわたって許容誤差が再現可能に保たれます。一日のルーチンは短いですが、それをサボると最終検査でのみ現れるドリフトにつながります。
オペレーターは、機械の通常の音と振動の特徴も理解する必要があります。フィードセクションからの異常なノイズや曲げ角度の突然の変化は、通常、完全な故障に至る前に発生するため、早期に対処することでダウンタイムの長期化を回避できます。
CNC スプリングマシンは、通常コイラーとフォーミングマシンの両方を含む広義の用語です。実際には、スプリングコイリングマシンはコイルスプリング用に最適化されており、ワイヤーフォーミングマシンは曲げワイヤー形状、ねじりスプリング、引張りスプリング、その他の非らせん形状を製造します。ほとんどの工場では、製品範囲全体をカバーするために両方を使用しています。
一般的な材料には、カーボン スプリング スチール、302、304、316 などのステンレス鋼グレード、リン青銅、ベリリウム銅、アルミニウム、およびさまざまな被覆ワイヤが含まれます。 2 つの重要な制限は、機械のワイヤ直径の範囲と、送りおよび矯正システムが処理できる最大引張強度です。 2000MPaを超える硬伸線をご使用の場合は、矯正ロールの材質と送りローラーの圧力範囲をご確認の上、ご購入ください。
ほとんどの部品が単一平面のクリップとフックである場合は、3 軸加工機で十分です。オフセットレッグを備えたトーションスプリングは、5 軸制御の恩恵を受けます。マルチプレーン 3D ワイヤ フォームには通常 6 軸以上が必要です。実際的なルールは、現在の平均的な複雑さより 1 つ上のレベルを選択して、2 台目のマシンを購入せずに幅広いジョブを受け入れることができるようにすることです。
はい、制限内です。両端が閉じていてピッチが狭い圧縮バネはコイラーの得意分野ですが、ピッチツールとマンドレルを備えたワイヤー成形機を使用すると、適度な速度で効率的に圧縮バネを製造できます。これは、最大サイクル速度よりも切り替え時間が重要な小バッチの場合に特に魅力的です。
同じワイヤ径内での単純な形状変更の場合、通常、工具の調整にプログラムの選択を加えて 15 ～ 40 分かかります。ワイヤの直径が変更されると、ガイド、フィード ローラー、成形ツールも変更することになります。これには、ほとんどの機械で通常 1 ～ 2 時間かかります。カム駆動の代替案では、新しいカムを切断して証明する必要があり、これにはかなりの時間がかかります。
実際の再現性は、ワイヤの直径、スプリングバック動作、および材料の一貫性に応じて、通常、曲げ角度がプラスまたはマイナス 0.5 ～ 1 度、長さがプラスまたはマイナス 0.1 mm の範囲になります。材料のスプリングバックは最終的な形状に大きな影響を与えるため、実際のワイヤを使用して試運転してこれらの数値を必ず確認してください。
正しい選択は常に、機械の銘板ではなく部品ファミリーに反映されます。製品の組み合わせにさまざまなワイヤ形状やばね形状が含まれる場合でも、CNC ワイヤ成形機は最も幅広い使用範囲を備えた単一の装置のままです。契約する前に、軸数を確認し、ワイヤー直径の範囲を確認し、サポート ネットワークを確認し、材料から作られた試用部品を依頼してください。このプロセスには数日かかりますが、マシンへの投資は 10 年以上保護されます。
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