Dlaczego kalibrować współczynnik K w obliczeniach gięcia blachy?
Współczynnik K to wartość niezależna opisująca, w jaki sposób gięcie blachy ugina się/rozwija przy różnorodnych parametrach geometrycznych. Jest to również wartość niezależna wykorzystywana do obliczania kompensacji gięcia (BA) w różnych warunkach, takich jak grubość materiału, promień gięcia/kąt gięcia itp. Rysunki 4 i 5 zapewniają głębsze zrozumienie szczegółowej definicji współczynnika K.
W obrębie grubości materiału elementu blacharskiego istnieje warstwa lub oś neutralna. Ta warstwa neutralna, położona w strefie gięcia, nie ulega rozciąganiu ani ściskaniu. Jest to jedyny obszar blachy, który nie odkształca się podczas gięcia. Warstwa ta została przedstawiona na rysunkach 4 i 5 jako granica między obszarami różowymi i niebieskimi. W trakcie procesu gięcia obszar różowy ulega ściskaniu, natomiast obszar niebieski – rozciąganiu. Jeżeli warstwa neutralna nie ulega odkształceniom, długość łuku w warstwie neutralnej w strefie gięcia jest taka sama zarówno w stanie wygiętym, jak i rozłożonym. Dlatego wartość BA (kompensacja gięcia) powinna być równa długości łuku w warstwie neutralnej w strefie gięcia elementu blacharskiego. Ten łuk został przedstawiony na rysunku 4 kolorem zielonym. Położenie warstwy neutralnej zależy od konkretnych właściwości materiału, takich jak plastyczność. Załóżmy, że warstwa neutralna znajduje się w odległości „t” od powierzchni, co oznacza, że głębokość t mierzy się od powierzchni elementu blacharskiego w głąb jego grubości. W związku z tym promień łuku warstwy neutralnej można wyrazić jako (R + t). Wykorzystując to wyrażenie oraz kąt gięcia, długość łuku warstwy neutralnej (BA) można wyrazić jako:
BA = Pi**(R+T)A/180
W celu uproszczenia definicji warstwy neutralnej blachy i zapewnienia jej stosowalności dla wszystkich grubości materiału, wprowadzono pojęcie współczynnika K. Konkretna definicja brzmi: współczynnik K to stosunek grubości warstwy neutralnej blachy do całkowitej grubości materiału części z blachy, czyli:
K = t/T
W związku z tym wartość K będzie zawsze zawierać się między 0 a 1. Współczynnik K równy 0,25 oznacza, że warstwa neutralna znajduje się w 25% grubości materiału blachy danej części. Podobnie, jeśli wynosi 0,5, oznacza to, że warstwa neutralna znajduje się w 50% całkowitej grubości, itd. Łącząc te dwa równania, możemy uzyskać następujące równanie (8):
BA = Pi(R+K*T)A/180 (8)
Niektóre z tych wartości, takie jak A, R i T, są określone przez rzeczywistą geometrię. Tak więc wracając do pierwotnego pytania: skąd bierze się współczynnik K? Odpowiedź pochodzi ponownie z tych samych starych źródeł: dostawcy materiałów blachy, dane testowe, doświadczenie, instrukcje itp. Jednak w niektórych przypadkach podana wartość może nie być oczywistym współczynnikiem K ani nie być całkowicie wyrażona w postaci równania (8). Niemniej jednak, nawet jeśli wyrażenie nie jest dokładnie takie samo, zawsze możemy znaleźć między nimi zależność.
W procesie obliczania gięcia blachy często dostajemy do czynienia z korektą współczynnika K. Dlaczego więc musimy dokonywać tej korekty? Ponieważ wartość skrótu gięcia pod kątem innym niż 90 stopni w programie SW może być obliczona tylko poprzez wprowadzenie wielu wartości skrótu, co jest bardzo uciążliwe. Aby uniknąć stosowania technicznej wartości skrótu gięcia dla kątów innych niż 90 stopni, używa się zamiast niej współczynnika K. Jak więc dokładnie wyznaczyć współczynnik K dla różnych grubości blach? Wymaga to kalibracji. Poniższa analiza pokazuje, jak ją przeprowadzić:
1. Pierwszym krokiem jest ustalenie rzeczywistej wartości, którą należy odjąć dla różnych grubości blach. Na przykład wartość odejmowana przy operacji noża sześciokrotnego dla blachy żelaznej o grubości 1,5 mm wynosi 2,5 mm.
2. Drugim krokiem jest debugowanie wartości K w oprogramowaniu SW. Podczas rysowania blachy metalowej, ustaw jednolite promienie wewnętrzne R na 0,1 w celu debugowania. Ponieważ wartość K różni się w zależności od promienia wewnętrznego R, należy zwrócić na to uwagę. Dlatego jednolicie ustaw promień wewnętrzny R na 0,1 podczas procesu debugowania. Niektórzy mogą pytać, co się stanie, jeśli po zakończeniu debugowania promień wewnętrzny nie będzie wynosił 0,1 – czy wtedy całość straci sens? W takim przypadku, jeśli wartość nie wynosi 0,1, trzeba ją zmienić na 0,1 i wykonać rozwinięcie.
3. Trzecim krokiem debugowania jest zgięcie płyty o wymiarach 10*10 i grubości 1,5 w programie SW, z promieniem R równym 0,1, pod kątem 90 stopni. Wartość kompensacji gięcia ustawiona jest na 2,5, a wynikowe rozwinięcie wynosi 17,5 mm.
4. Czwartym krokiem jest zmiana kompensacji gięcia na współczynnik K. Najpierw ustaw przybliżoną wartość, na przykład 0,3. Wówczas uzyskane rozwinięcie na pewno nie będzie wynosić 17,5. Następnie ponownie dostosuj wartość K, aż rozwinięcie osiągnie dokładnie 17,5. W ten sposób wartość K zostaje skorygowana do 0,23, co idealnie odpowiada rozwinięciu 17,5 mm.
5. I w ten sposób można przeprowadzać debugowanie różnych tabel liczbowych.
