JP2003191018A - 曲げ加工方法及びその装置 - Google Patents

曲げ加工方法及びその装置

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JP2003191018A
JP2003191018A JP2001392052A JP2001392052A JP2003191018A JP 2003191018 A JP2003191018 A JP 2003191018A JP 2001392052 A JP2001392052 A JP 2001392052A JP 2001392052 A JP2001392052 A JP 2001392052A JP 2003191018 A JP2003191018 A JP 2003191018A
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pressure
die
stroke
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punch
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Junji Hagiwara
淳次 萩原
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Amada Co Ltd
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Amada Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 実際に機械系のたわみを生じていない状態で
の金型原点を設定することにより、曲げ加工角度の精度
を向上せしめる。 【解決手段】 パンチとダイを所定圧となるように当接
させた後、徐々に除荷せしめるときに、その途中の任意
の複数点の圧力とストローク位置との関係データを記憶
する。これらのデータから算出した圧力とストローク位
置との関係式に基づいて実質的に圧力がゼロとなる時の
ストローク位置を算出する。この算出した位置を原点位
置に設定し、この原点位置をワークの曲げ加工時にワー
クの曲げ角度となるストローク位置の基準位置とする。
これにより、原点設定圧力や、金型の取りつけ長さ、金
型の取りつけ位置、金型の種類(形状)に影響を受けな
い状態での金型原点位置が設定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、曲げ加工方法及
びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、プレスブレーキのような曲げ加工
装置を用いてワークに曲げ加工を行う曲げ加工方法にお
いては、図5に示されているようにパンチPとダイDと
からなる金型を直接当接させ、所定の圧力になった時が
「金型原点」に設定されている。このとき、機械系のフ
レーム、テーブル、金型等はたわみを受けている状態に
ある。
【0003】例えば、金型が加圧されたときに、パンチ
Pは図7の2点鎖線に示されているように先端部がひず
みδを生じる。また、フレーム101は図8の2点鎖
線に示されているようにひずみδを生じる。また、テ
ーブルは図9の2点鎖線に示されているように上部テー
ブル103にひずみδが生じ、下部テーブル105に
ひずみδが生じる。
【0004】一方、実際の曲げ加工時では実際の加工条
件が入力され、図6に示されているようにワークWが所
定角度の例えば90°になるときのD値が算出され、ラ
ムをストロークさせる。このとき、上記のD値は前述し
たような機械系のたわみが考慮された状態での値であ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の曲げ
加工方法においては、前者にて設定された「金型原点」
は、実際には機械系がたわんでいるにもかかわらず、こ
の機械系のたわみを考慮していないために、機械系のた
わみを0とみなしている。しかし、後者のような幾何学
的D値は機械系のたわみを考慮しているストロークであ
るので、前者にて設定された「金型原点」に基づいて所
定のD値にストロークさせても所定角度にならないとい
う問題が生じることとなる。
【0006】換言すれば、以下の問題点がある。
【0007】(1)前者の金型原点の場合、原点設定圧
力や、金型の取りつけ長さ、金型の取りつけ位置、金型
の種類(形状)により、常に同じ原点を取るのが困難で
あるために、所望の曲げ角度を得るためのラムの動作位
置決定(D値の算出)が正確に行えないという問題点が
あった。
【0008】(2)後者の機械原点の場合、機械系のオ
ープンハイト(つまり、上部、下部テーブル103,1
05間のオープンハイト)や装着している金型高さのデ
ータが実際の値と一致していないと、所望の曲げ角度を
得るためのラムの動作位置決定(D値の算出)が正確に
行えないという問題点があった。
【0009】この発明は上述の課題を解決するためにな
されたもので、その目的は、実際に機械系のたわみを生
じていない状態での金型原点を設定することにより、曲
げ加工角度の精度を向上せしめ得る曲げ加工方法及びそ
の装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1によるこの発明の曲げ加工方法は、パンチと
ダイを所定圧となるように当接させた後、徐々に除荷せ
しめるときに、その途中の任意の複数点の圧力とストロ
ーク位置との関係データを記憶し、これらのデータから
算出した圧力とストローク位置との関係式に基づいて実
質的に圧力がゼロとなる時のストローク位置を算出する
と共にこの算出した位置を原点位置に設定し、この原点
位置をワークの曲げ加工時にワークの曲げ角度となるス
トローク位置の基準位置とすることを特徴とするもので
ある。
【0011】したがって、実際に機械系のたわみを生じ
ていない状態、つまり原点設定圧力や、金型の取りつけ
長さ、金型の取りつけ位置、金型の種類(形状)に影響
を受けない状態での金型原点位置が設定されるので、ワ
ークWの曲げ加工角度の精度が向上する。なお、除荷方
向時に任意の複数点の圧力とストローク位置との関係デ
ータが測定される場合は、加圧方向時に測定される場合
のようにオペレータがどこまで圧力をかけるのかを設定
する必要がないので、加圧したり除荷したりすることが
ないという点で好ましい。
【0012】請求項2によるこの発明の曲げ加工方法
は、パンチとダイを所定圧となるように当接させるとき
に、その加圧途中の任意の複数点の圧力とストローク位
置との関係データを記憶し、これらのデータから算出し
た圧力とストローク位置との関係式に基づいて実質的に
圧力がゼロとなる時のストローク位置を算出すると共に
この算出した位置を原点位置に設定し、この原点位置を
ワークの曲げ加工時にワークの曲げ角度となるストロー
ク位置の基準位置とすることを特徴とするものである。
【0013】したがって、実際に機械系のたわみを生じ
ていない状態、つまり原点設定圧力や、金型の取りつけ
長さ、金型の取りつけ位置、金型の種類(形状)に影響
を受けない状態での金型原点位置が設定されるので、ワ
ークWの曲げ加工角度の精度が向上する。
【0014】請求項3によるこの発明の曲げ加工装置
は、パンチとダイを当接させて加圧したときの圧力を検
出する圧力検出手段と、パンチとダイを相対的に移動せ
しめるラムのストローク位置を検出するラム位置検出手
段と、パンチとダイを当接させて所定圧に加圧途中、あ
るいは前記所定圧に当接させた後に徐々に除荷せしめて
いく途中での任意の複数点における前記圧力検出手段か
らの圧力と前記ラム位置検出手段からのストローク値と
の関係データを記憶するメモリと、前記関係データに基
づいて実質的に圧力がゼロとなる時のストローク位置を
算出してワークの曲げ加工時のストローク位置の原点位
置に設定する原点位置設定手段と、を有することを特徴
とするものである。
【0015】したがって、実際に機械系のたわみを生じ
ていない状態、つまり原点設定圧力や、金型の取りつけ
長さ、金型の取りつけ位置、金型の種類(形状)に影響
を受けない状態での金型原点位置が設定されるので、ワ
ークWの曲げ加工角度の精度が向上する。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。
【0017】図2を参照するに、曲げ加工装置としての
例えば油圧式プレスブレーキ1は、本体フレームを構成
する左右のサイドフレーム3の上部に固定テーブルとし
ての上部テーブル5が設けられている。パンチPは上記
の上部テーブル5の下面に装着され固定されている。な
お、左右のサイドフレーム3の前側のほぼ中央部には切
欠きGを有している。
【0018】ダイDは上下動自在な可動テーブルすなわ
ちラムとしての例えば下部テーブル7の上面に装着され
固定されている。例えば、左右のサイドフレーム3の下
部には、それぞれ下部テーブル駆動用の油圧シリンダ9
が装備されており、これらの油圧シリンダ9のピストン
ロッド11の上端に下部テーブル7が連結されている。
つまり、下部テーブル7の左右端側の下部には切欠き部
13が設けられており、この切欠き部13の下面に油圧
シリンダ9のピストンロッド11の上端が連結されてい
る構造である。なお、油圧シリンダ9は図3に示されて
いるように制御装置15に接続されている。
【0019】また、この下部テーブル7の前後の両側面
(図2において左右)には下部テーブル7が上下動する
ときにガイドとなる下部テーブル用ガイド板17が左右
のサイドフレーム3の下部に固定されている。
【0020】したがって、上記の下部テーブル7に装着
したダイDと上部テーブル5に装着したパンチPとの協
働により板材のワークWが折曲げ加工される。
【0021】なお、上記の油圧式プレスブレーキ1はラ
ムとしての下部テーブル7が油圧シリンダ9により油圧
で昇降駆動される上昇式プレスブレーキであるが、下部
テーブルが左右のサイドテーブルに固定され、上部テー
ブルがラムとして油圧シリンダにより上下方向に可動さ
れる下降式プレスブレーキであっても構わない。
【0022】上記の油圧式プレスブレーキ1では、一般
的に大容量の油圧源とその供給される作動油の圧力、流
量を電磁比例弁やサーボ弁等のバルブにより変化させ、
また油路を変化させることによりラムが動作する。
【0023】例えば、油圧シリンダ9へ圧油を供給及び
排出する油圧回路19は、オイルタンク21より圧油を
供給するための圧油供給側管路23が切換弁としての例
えばリニアサーボバルブ25のPポートへ連通されてお
り、この圧油供給側管路23にはポンプモータ27にて
駆動される油圧ポンプ29が設けられている。リニアサ
ーボバルブ25のAポートは加圧側管路31を介して油
圧シリンダ9の加圧室33へ連通されており、Bポート
は第1排出側管路35を介して前記オイルタンク21へ
連通されている。
【0024】また、圧油供給側管路23の途中にはリリ
ーフ弁37を介してオイルタンク21へ連通するリリー
フ管路39が設けられており、上記のリリーフ弁37に
より油圧シリンダ9の加圧室33の使用最高圧力が決定
される。なお、リニアサーボバルブ25のTポートは第
2排出側管路41を介して前記オイルタンク21へ連通
されている。
【0025】したがって、リニアサーボバルブ25の流
路を切り換えてPポートとAポートが連通されると、油
圧ポンプ29による圧油供給側管路23からの圧油は加
圧側管路31を通り加圧室33へ流入しピストンロッド
11を上昇させる。一方、リニアサーボバルブ25の流
路を切り換えてAポートとTポートが連通されると、ピ
ストンロッド11が下部テーブル7の自重により押し下
げられるので加圧室33の圧油は加圧側管路31を通り
Aポート、Tポートから第2排出側管路41を経てオイ
ルタンク21へ戻される。なお、このとき油圧ポンプ2
9による圧油供給側管路23からの圧油はPポート、B
ポートから第1排出側管路35を経てオイルタンク21
へ戻される。
【0026】また、油圧シリンダ9の加圧室33へ圧油
を供給及び排出する加圧側管路31にはパンチPとダイ
Dを当接させて加圧したときの圧力を検出する圧力検出
手段としての例えば圧力センサ43が設けられており、
この圧力センサ43は図3に示されているように制御装
置15に接続されている。
【0027】また、サイドフレーム3にはラムとしての
下部テーブル7のストローク位置を検出するラム位置検
出手段としての例えばリニアゲージ45が設けられてお
り、このリニアゲージ45は図3に示されているように
制御装置15に接続されている。
【0028】図3を参照するに、制御装置15として
は、中央処理装置としてのCPU47に、ワーク幅、ワ
ーク曲げ長さ、ワークWの材質、板厚、曲げ角度、フラ
ンジ寸法などの曲げ加工条件や、加工プログラム等のデ
ータを入力する入力装置49と表示装置51と、この入
力されたデータを記憶するメモリ53が接続されてい
る。
【0029】また、上記のCPU47には、パンチPと
ダイDを当接させた後、徐々に除荷せしめていく途中の
任意の複数点における前記圧力センサ43から得られた
圧力と前記リニアゲージ45から得られたストローク値
との関係より、実質的に圧力がゼロ(0)となる時のス
トローク位置を算出してワークWの曲げ加工時のストロ
ーク位置の「原点位置」に設定する原点位置設定手段5
5と、この原点位置設定手段55により設定された「原
点位置」を基準としてワークWを所望の折り曲げ角度に
曲げ加工するラムストローク値と加圧力の指令を与える
曲げ加工指令部57が接続されている。
【0030】上記構成により、図1の圧力とラムストロ
ークとの関係グラフを参照して曲げ加工の動作について
説明すると、通常の金型原点設定と同様に、パンチPと
ダイDを密着せしめて所定圧力がかけられる。この場
合、ラムストロークに対して加圧カが追従する範囲とな
るまで加圧される。実際の圧力とラムストロークとの関
係は実線で示されているように移行し、パンチPとダイ
Dが密着を開始してから少しのラムストロークの間では
圧力不安定部が生じ、その後、プレスブレーキ1の機械
構造やパンチクランプ方式により、ほぼ1次式あるいは
2次式に近似して上昇する。
【0031】上記のように所定圧力がかけられた後、圧
力除荷が開始される。この圧力除荷を開始後、ラムは図
1のグラフの実線に沿って圧カ除荷方向ヘ設定された速
度で徐々に上記の加圧方向と反対方向のストロークが行
われる。この圧力除荷時に、その途中の任意の複数点の
圧力とその時のストローク位置が圧力センサ43とリニ
アゲージ45から測定され、この測定値がメモリ53に
記憶される。この実施の形態では2点が検出され記憶さ
れる。
【0032】原点位置設定手段55では、上記の記憶さ
れた圧カとラムストローク位置のデータに基づいて、こ
の実施の形態では図1のグラフの点線で示されるような
1次式の関係式が算出される。さらに、原点位置設定手
段55では上記の1次式の関係式に基づいて圧力がゼロ
(0)となるラムストローク位置が算出され、このラム
ストローク位置が金型の「原点位置」に設定される。な
お、圧カとラムストローク位置が記憶される開始時点は
自動もしくは手動のどちらでも可能とする。
【0033】また、ワークWを所望の折り曲げ角度に曲
げ加工する際には、曲げ加工指令部57の指令により、
上記のように原点位置設定手段55で設定された「原点
位置」を基準としてワークWを所望の折り曲げ角度に曲
げ加工するためのラムストローク値と加圧力の指令が油
圧シリンダ9ないしはこの油圧シリンダ9の加圧力を設
定するリリーフ弁37に与えられる。
【0034】以上のことから、実際に機械系のたわみを
生じていない状態、換言すれば原点設定圧力や、金型の
取りつけ長さ、金型の取りつけ位置、金型の種類(形
状)に影響を受けない状態での金型原点が設定されるの
で、ワークWの曲げ加工角度の精度が向上することとな
る。
【0035】なお、前述した方法では、パンチPとダイ
Dに所定圧力がかけられてから徐々に圧力除荷される時
に、その途中の任意の複数点の圧力とその時のストロー
ク位置が圧力センサ43とリニアゲージ45から測定さ
れメモリ53に記憶されているが、パンチPとダイDに
所定圧力がかけられるときに、その加圧途中の任意の複
数点の圧力とその時のストローク位置が測定されメモリ
53に記憶されても構わない。このように加圧方向時に
測定されると、どこまで圧力をかけるのかを設定する必
要となったり、オペレータによって除荷したり加圧した
りすることがあるので、前述したように除荷方向で圧力
とストローク位置の関係を記憶する方が望ましい。
【0036】図4を参照するに、この発明の実施の形態
の曲げ加工装置としては機械式プレスブレーキ59にも
適用される。この場合の曲げ加工方法及びその装置は前
述した油圧式プレスブレーキ1とほぼ同様であるので異
なる点を以下に説明する。
【0037】このプレスブレーキ59は立設されたサイ
ドフレーム61のほぼ中央部には切欠きGを有してい
る。また、サイドフレーム61の上部前方には、下端部
に複数の中間板63を介してパンチPを装着するラムと
しての例えば上部テーブル65がガイド部材67を介し
て上下動自在に設けられている。
【0038】サイドフレーム61の上部前面には、上部
テーブル65を上下移動させるラム駆動手段である左右
のボールネジユニット69が設けられている。このボー
ルネジユニット69では、駆動モータ71によりボール
ネジ73を回転駆動して上部テーブル65に設けられた
ナット部材75を介して上下動させる。一方、サイドフ
レーム61の下部前面には、上端部にダイDを装着する
下部テーブル77が設けられている。
【0039】また、上記の駆動モータ71には圧力検出
装置としての例えばトルク検出装置79が設けられてい
る。サイドフレーム61にはラムとしての上部テーブル
65のストローク位置を検出するラム位置検出手段とし
ての例えばリニアゲージ81が設けられている。
【0040】なお、この発明は前述した実施の形態に限
定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他
の態様で実施し得るものである。
【0041】
【発明の効果】以上のごとき発明の実施の形態の説明か
ら理解されるように、請求項1の発明によれば、実際に
機械系のたわみを生じていない状態、つまり原点設定圧
力や、金型の取りつけ長さ、金型の取りつけ位置、金型
の種類(形状)に影響を受けない状態での金型原点位置
を設定できるので、ワークWの曲げ加工角度の精度を向
上できる。除荷方向時に任意の複数点の圧力とストロー
ク位置との関係データを測定する場合は、加圧方向時に
測定する場合のようにオペレータが加圧したり除荷した
りすることがないという効果がある。
【0042】請求項2の発明によれば、実際に機械系の
たわみを生じていない状態、つまり原点設定圧力や、金
型の取りつけ長さ、金型の取りつけ位置、金型の種類
(形状)に影響を受けない状態での金型原点位置を設定
できるので、ワークWの曲げ加工角度の精度を向上でき
る。
【0043】請求項3の発明によれば、実際に機械系の
たわみを生じていない状態、つまり原点設定圧力や、金
型の取りつけ長さ、金型の取りつけ位置、金型の種類
(形状)に影響を受けない状態での金型原点位置を設定
できるので、ワークWの曲げ加工角度の精度を向上でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態を示すもので、圧力とラ
ムストロークとの関係を示すグラフである。
【図2】この発明の実施の形態で用いられる油圧式プレ
スブレーキの側面図である。
【図3】制御装置のブロック構成図である。
【図4】この発明の実施の形態で用いられる機械式プレ
スブレーキの側面図である。
【図5】従来の原点を示す概略説明図である。
【図6】従来のD値を示す概略説明図である。
【図7】従来におけるパンチのたわみδを示す概略説
明図である。
【図8】従来におけるプレスブレーキのフレームのたわ
みδを示す概略説明図である。
【図9】従来におけるプレスブレーキのテーブルのたわ
みδ及びδを示す概略説明図である。
【符号の説明】
1 プレスブレーキ(油圧式の) 5 上部テーブル 7 下部テーブル(ラム) 9 油圧シリンダ 15 制御装置 19 油圧回路 23 圧油供給側管路 25 リニアサーボバルブ 29 油圧ポンプ 31 加圧側管路 33 加圧室 37 リリーフ弁 43 圧力センサ(圧力検出手段) 45 リニアゲージ(ラム位置検出手段) 53 メモリ 55 原点位置設定手段 57 曲げ加工指令部 59 プレスブレーキ(機械式の) 69 ボールネジユニット 71 駆動モータ 79 トルク検出装置(圧力検出手段) 81 リニアゲージ(ラム位置検出手段)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パンチとダイを所定圧となるように当接
    させた後、徐々に除荷せしめるときに、その途中の任意
    の複数点の圧力とストローク位置との関係データを記憶
    し、これらのデータから算出した圧力とストローク位置
    との関係式に基づいて実質的に圧力がゼロとなる時のス
    トローク位置を算出すると共にこの算出した位置を原点
    位置に設定し、この原点位置をワークの曲げ加工時にワ
    ークの曲げ角度となるストローク位置の基準位置とする
    ことを特徴とする曲げ加工方法。
  2. 【請求項2】 パンチとダイを所定圧となるように当接
    させるときに、その加圧途中の任意の複数点の圧力とス
    トローク位置との関係データを記憶し、これらのデータ
    から算出した圧力とストローク位置との関係式に基づい
    て実質的に圧力がゼロとなる時のストローク位置を算出
    すると共にこの算出した位置を原点位置に設定し、この
    原点位置をワークの曲げ加工時にワークの曲げ角度とな
    るストローク位置の基準位置とすることを特徴とする曲
    げ加工方法。
  3. 【請求項3】 パンチとダイを当接させて加圧したとき
    の圧力を検出する圧力検出手段と、パンチとダイを相対
    的に移動せしめるラムのストローク位置を検出するラム
    位置検出手段と、パンチとダイを当接させて所定圧に加
    圧途中、あるいは前記所定圧に当接させた後に徐々に除
    荷せしめていく途中での任意の複数点における前記圧力
    検出手段からの圧力と前記ラム位置検出手段からのスト
    ローク値との関係データを記憶するメモリと、前記関係
    データに基づいて実質的に圧力がゼロとなる時のストロ
    ーク位置を算出してワークの曲げ加工時のストローク位
    置の原点位置に設定する原点位置設定手段と、を有する
    ことを特徴とする曲げ加工装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010201463A (ja) * 2009-03-03 2010-09-16 Amada Co Ltd ダイ
JP2013018024A (ja) * 2011-07-11 2013-01-31 Toyota Motor Corp 電動式成形加工機及び、電動式成形加工機の作業原点確立方法

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