I. シャーリングマシンの概要

1. シャーリングマシンの定義

板金 シャーリングマシン は、金属加工業界で金属板をさまざまな形状やサイズに切断するために使用される機械です。.

シャーリングマシンの構成要素には、刃、プーリー、バッフル、電気制御システムがあります。さまざまな材料を切断するために使用される機械のダイは、さまざまな形状があり、一般的には直線刃と丸刃の2種類です。.

シャーリング加工は、自動車や航空宇宙製造、機械生産、家庭用電化製品の製造、建設など、さまざまな産業で広く使用されています。.

板金 シャーリングマシン の性能は、その切断能力、精度、速度、信頼性など、いくつかの要因によって決まります。.

2. シャーリングマシンの主要技術パラメータ

「レーキ」という用語は、刃物の角度構成を指します。レーキとクリアランスは、切断する材料の種類と厚さによって決まります。.

II. シャーリングマシンの種類とは？

駆動方式によって、一般的なシャーリングマシンには、手動板金シャーリングマシン、機械式シャーリングマシン、油圧式シャーリングマシン、空気圧式シャーリングマシンがあります。.

1. 手動板金シャーリングマシン

手動板金シャーは、刃を手動で上下させることで板を切断できる装置です。手動で動力を供給し、操作が簡単で小さな板の切断に適していますが、切断精度は低く、大型板の要求には対応できません。.

2. 機械式シャーリングマシン

機械式シャーリングマシンは、モーター、フライホイール、ウォームシャフト、クラッチからなる動力装置を使用して動作します。油圧式シャーリングマシンに比べて切断速度が速く、1分あたりのストローク数も多いです。.

機械式シャーリングマシンのフライホイールはエネルギーを蓄え、より低馬力のモーターを使用可能にします。動作方式に基づき、機械式シャーリングマシンは上動式と下動式に分類されます。.

3. 油圧式シャーリングマシン

油圧式シャーリングマシンは、油圧シリンダーとモーターによって駆動されます。モーターが油圧シリンダーを駆動し、油圧オイルの圧力をピストンに加え、上刃のピストンに動力を供給します。.

油圧式シャーリングマシンはストロークが長く、異なる負荷容量に対応できます。油圧式シャーリングマシンで切断された材料は、表面が滑らかでマーキングが最小限です。大きなせん断力、安定した動作、優れた制御性で知られています。.

油圧式シャーリングマシンは、次の2種類に分類できます： スイングビームシャーリングマシン そして ギロチンシャーリングマシン.

スイングビームシャーリングマシンは、ツールレストをスイングさせてせん断動作を行い、高速、高精度、高効率を実現します。.

ギロチンシャーリングマシンは、油圧式または機械式のいずれかで駆動できます。作業台、上下の刃、油圧ピストン、クランプ工具、ブランクホルダーで構成されています。.

この機械は、その能力により、さまざまな厚さや長さの板を切断できます。ギロチンシャーリングマシンの可動刃は、切断力を減らすために直線または角度付きにすることができます。.

CNCシステムを搭載したギロチンシャーリングマシンは、大きな切断厚さや長さを高速で処理でき、大量生産に最適です。ただし、切断された縁は粗く見た目が良くありません。.

機械式シャーリングマシンと油圧式シャーリングマシンの比較

4. 空気圧式シャーリングマシン

空気圧式シャーリングマシンとは、板材切断のために刃の上下動を空気圧システムで制御する装置を指します。.

空気圧式板材シャーリングマシンは、空気圧によって刃の動きを調整できるため、高い切断速度と精度を備えています。高硬度や高強度の特殊板材の切断によく使用されます。.

高い切断速度と精度のおかげで、空気圧式シャーリングマシンは高速かつ高精度な切断に最適です。.

板材切断用のシャーリングマシンには、直線型と円形型の2種類があります。直線型シャーリングマシンは油圧装置で駆動され、より厚い金属板を扱うことができます。.

円形板シャーリングマシンはモーターで駆動され、円形の金属板を切断できます。それぞれのタイプには独自の利点があり、異なる切断ニーズに適しています。.

ユーザーは、自身のニーズや素材の特性に基づいて、最も適したタイプのシャーリングマシンを選択できます。.

例えば、手動式シャーリングマシンは小型プレートの切断に最適ですが、大型プレートの場合はギロチン式シャーリングマシンや空気圧式シャーリングマシンが必要になることがあります。.

III. シャーリングマシンの主な構成部品とは？

シャー設備の主な構成部品は、作業台、上下のシャー刃、クランプ工具、バッフル、電気部品です。.

刃は通常、高強度で硬度と耐摩耗性に優れた鋼材で作られており、機械の主要な作業部品です。.

刃は上下に動かすことで板金の切断を行います。クランプは正確な切断のために金属板を固定するために使用されます。.

バッフルはプレートシャーリングマシンの保護装置として機能します。高強度の金属材料で作られ、外部からの力がプレートに影響を与えるのを防ぎます。バッフルは通常、作業者の安全を最大限確保するために機械の刃先付近に設置されます。.

電気部品はシャーリングマシンの動作を制御し、回路基板、モーター、コントローラーで構成されます。これらの部品は機械の運転状態を監視・制御し、安全な運転を確保します。.

IV. シャーリングマシンの作動原理とは？

1. 物理の分解：力の加わりから破断までの3段階

金属のシャーリング工程は、切断品質を評価するための基礎となる、密接に関連した3つの段階に分けられます。

(1) 弾性変形と塑性変形

上刃が初めて板に接触すると、材料は弾性変形を起こし、荷重を取り除くと完全に元の形状に戻ります。応力がさらに上昇し、材料の降伏点を超えると、金属は塑性変形の段階に入ります。この時点で、板の縁は刃の隙間に押し込まれ、永久変形が生じ、切断の準備段階が整います。.

(2) 貫入と微小亀裂の形成

刃が材料内部に深く貫入すると、その先端に集中する強い圧力が局所応力をせん断強度の限界を超えるまで押し上げます。この時、刃の前縁と後縁付近で微小亀裂が形成され始めます。この段階は、切断面の滑らかで光沢のある部分の割合を決定する重要な要素です。刃の鋭さや隙間設定は亀裂の進展や均一性に直接影響します。.

(3) 破断と分離

上下の刃によって発生した亀裂は、指定されたせん断線に沿って急速に拡大し、合流して完全な切断面を形成します。理想的なせん断面は、滑らかな領域と破断領域の比率が約1:2であるべきです。これは、機械の設定が材料特性に適合しており、バリの少ないきれいな縁を得られることを示します。.

2. 主要部品の構造解析：5つの主要システムが調和して動作する仕組み

高品質なシャーリングマシンは、5つの重要なシステムがシームレスに連携して動作することで成り立っています。

(1) フレームと作業台

完全に鋼で溶接または鋳造されたフレームは高い剛性を持ち、その変形抵抗は長期的な精度に直接影響します。作業台の平坦性は、板の安定した位置決めを確保する上で重要な役割を果たします。.

(2) ブレードシステム

上刃と下刃、およびそれらの取り付けアセンブリから構成され、多くの場合、高炭素・高クロムの工具鋼で作られます。脆さや亀裂を防ぐために硬度と靭性の両方を備えている必要があります。適切に設計された刃物形状はエネルギー消費を減らすのに役立ちます。.

(3) 動力システム

油圧式モデルはシリンダーを使用して調整可能で安定した力を発揮し、機械式モデルはクランクシャフトとフライホイールによって固定の力を高速で供給し、標準化された薄板生産に最適です。.

(4) バックゲージ位置決め

手動、半自動、または完全なCNC駆動があり、寸法の一貫性に直接影響します。CNCバックゲージシステムは、位置決めを何度も繰り返してもずれがありません。.

(5) クランプとサポート

油圧式ホールドダウンクランプは切断前にシートを固定し、ずれや反りを防ぎます。幅広で薄いシートの場合、シート自体の重量によるたるみを防ぐために空気圧式またはローラー式のサポートが使用され、寸法精度が保たれます。.

3. 品質管理の三本柱：せん断角度、刃間隙、速度の黄金律

せん断性能を決定する三つの主要変数：

(1) せん断角度

大きなせん断角度は瞬間的な負荷を減らしますが、狭い帯状素材ではねじれを引き起こす可能性があります。小さな角度は滑らかな切断をもたらしますが、より高いトン数と強力な支持が必要です。選択は通常、板厚や硬度に基づくトレードオフです。.

(2) 刃間隙

推奨設定は板厚の5%〜10%で、滑らかな表面と最小限のバリを確保します。間隙が大きすぎると裂け、間隙が小さすぎると摩耗が増え、「二重切り」欠陥が発生する可能性があります。.

(3) せん断速度

高速は生産性を高め、低炭素鋼のような延性材料に適しています。低速は切断品質の制御に優れ、硬いまたは脆い材料に適しています。油圧式機械は作業に合わせて速度を細かく調整できます。.

不適切なパラメーターの組み合わせは、スクラップ率の増加、刃の寿命低下、さらにはフレームや駆動システムの損傷につながる可能性があります。.

(4) 代表的な刃間隙の参考値 （板厚の割合）：

• アルミニウムおよび軟質合金：3%〜5%
• 低炭素鋼：5%–8%
• ステンレス鋼：7%–10%
• 高強度鋼：10%–14%

最適値は、特定の材料グレードに応じて微調整し、現場で試験する必要があります。.

V. シャーリングマシンの特徴

シャーリングマシンは、上下に動く刃によって金属板を所定のサイズに正確に切断します。刃の速度は電気部品によって制御でき、正確な切断を実現します。.

この機械は、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、その他の種類の板材など、幅広い材料を切断することが可能です。操作は簡単で安全であり、基本的な操作方法を理解していれば問題なく使用できます。.

シャーリングマシンには、板材や作業者を外部からの力から保護する安全機能も備わっています。.

VI. シャーリングマシンは主に何に使われるのか？

シャーリングマシンは、高精度かつ高速な切断能力により、産業生産を効率的に支援します。.

これらの機械は、機械製造、航空宇宙、自動車製造などの産業で使用される専門的な工具です。.

例えば、航空宇宙産業では、シャーリングマシンを使用して高強度鋼板を切断し、航空機部品を製造することができます。.

また、自動車の車体やドアなどの部品製造において、鋼板やアルミ板を切断するためにも使用できます。.

産業用途に加えて、シャーリングマシンは家庭用電化製品、電子機器、建築装飾など、さまざまな分野でも使用されています。.

例えば、家庭用電化製品業界では、冷蔵庫やエアコンなどの製品用にステンレス鋼板を切断するために使用されます。.

電子機器業界では、コンピュータや携帯電話の筐体を製造するためにアルミ板を切断するのに使用できます。.

VII. シャーリングマシンの刃の材質は何か？

シャーリングマシンの刃は、主に高速鋼、炭素鋼、その他の材料で構成されています。高速鋼は一般的に使用される刃の材料で、高い耐摩耗性と剛性が特徴です。.

高い剛性のおかげで、高速鋼の刃はシャーリングマシンの切断効率を大幅に向上させることができます。.

精密加工を施すことで、機械の切断精度も向上させることができます。一方、炭素鋼は高い靭性を持つ経済的な刃の材料です。.

炭素鋼製ブレードの高い靱性は、せん断中の振動や変形に対して耐性を持たせます。さらに、熱処理を施すことで、機械のせん断精度を向上させることもできます。.

結論として、せん断機のブレード材質には、高速度鋼、超硬合金、炭素鋼などが含まれます。ブレード材質の選択は、機械の具体的な作業条件と予算によって決まります。.

Ⅷ. 実践的方法：起動からメンテナンスまでの完全操作ガイド

理論は設計図を提供しますが、その設計図を完璧な完成品に変える唯一の方法は、細心の注意を払った実地作業です。本章では、抽象的な原則を超えて、すぐに実行可能な、工場で実証済みの完全標準化SOPを提供します。これは単なる操作手順ではなく、安全を確保し、品質を向上させ、設備の寿命を延ばすために設計された専門的な実務規範です。起動前の点検から、切断中のあらゆる動作、そして日常の手入れや保守に至るまで、すべてのステップが極めて重要です。.

1. 準備段階：リスクを排除するための安全・校正チェックリスト

せん断機を起動するたびに、安全性と精度の両方を守る誓いとして取り組んでください。以下のチェックリストは、事故を防ぎ、初回切断の精度を保証するための「プレフライト」手順であり、例外なく遵守しなければなりません。.

(1) 安全確認（安全第一）

1）保護装置：

すべての物理的ガードと安全扉が閉じられ、確実に施錠されていることを確認してください。.

2）非常停止システム：

フットスイッチを含むすべての非常停止ボタンをテストし、正常に作動し迅速に反応することを確認してください。.

3）ライトカーテン保護：

装備されている場合は、物体で光学ガードを遮り、せん断動作が即座に停止することを確認してください。.

4）ロックアウト／タグアウト（LOTO）：

ブレードの調整、修理、清掃を行う前には、必ず「電源オフ – ロック – タグ」の手順を厳守してください。この安全境界は絶対に譲れません。.

(2) 機械の校正（精度の基盤）:

1）刃の隙間：

これは日常的に欠かせない調整です。その日の材料の種類と厚さに合わせて、手動またはCNCで正確に設定してください。.

2）黄金律：

低炭素鋼の場合は板厚の約7～10%、ステンレス鋼は5～7%、アルミニウムは4～6%に隙間を設定してください。.

3）検証：

調整後、シックネスゲージを使用して左・中央・右の刃位置を測定します。一貫性が重要です。不均一な隙間はねじれ、切断不良、過度な刃の摩耗を引き起こします。.

4）バックゲージ：

CNCシステムを基準点またはゼロ点に戻して初期化し、絶対位置精度を確保します。校正済み工具（例：デジタルノギス）で実際のバックゲージ位置を測定し、誤差があれば修正します。.

（3）材料と作業スペースの準備（作業スペースの清掃）

1）材料検査：

板材表面の油、スケール、溶接スパッタ、その他の汚染物を除去します。反りのある板材は事前に平らにしないと、切断品質と安全性が損なわれます。.

2）作業台の清掃：

テーブル表面のゴミや障害物を取り除き、傷を防ぎ、位置合わせ基準との完全な接触を確保します。.

2. 完璧な単一切断を実現するためのステップバイステップガイド

これらの5つの標準化されたステップに従うことが、高速かつ高精度な切断を達成する鍵です。.

（1）ステップ1：パラメータ設定

制御パネルで正確なせん断パラメータを入力します：切断長（バックゲージ位置）、切断回数、モード（単発／連続）。CNCシステムでは、材料の種類や板厚をデータベースから選択することもでき、システムが最適な切断角度と刃間隙を提案します。.

（2）ステップ2：材料の位置合わせ

板材を作業台に滑らかに置きます。直線の基準端を隙間なく側面ブロックまたは位置決めアームにしっかり押し付けます。これにより、完成したワークピースが傾いていない真矩形になります。.

（3）ステップ3：精密位置決め

板材を機械後方に押し、端が全長にわたってバックゲージに均等に接触するようにします。板材が持ち上がったり反ったりせず、基準端が側面ブロックに沿っていることを維持します。.

（4）ステップ4：切断の実行

フットペダルまたはスタートボタンを押します。上刃が下降する前に押さえシリンダーが作動し、板材をしっかり固定していることを確認します。この工程は板材の動きを防ぎ、寸法精度を確保します。切断が完了し、上刃が完全に上位置に戻ったら、ワークピースを取り外します。.

（5）ステップ5：品質検査（初品チェック）

精密測定工具で最初の切断片を検査し、長さと対角線を確認して寸法許容差と直角度を確かめる。切断面を検査する：

（6）バリ

注意して触るか目視で確認する — バリは最小限で均一であるべき。過剰なバリは通常、刃の隙間が不適切か刃先の摩耗を示す。.

（7）切断面の特徴

理想的な切断は約1/3が研磨帯（刃によるきれいな切断）、残り2/3が破断帯となる。この比率は適切な刃の隙間を示す実用的な目安である。.

3. 刃の管理の基本：寿命を最大化しコストを削減

刃はシャーリングマシンの主要な消耗品である。賢い管理によって寿命を数倍に延ばし、直接的に利益率を向上させることができる。.

（1）摩耗検知：「聞く」と「見る」を習得する。"

1）聞く：

シャーリング音が鋭い音から鈍く重い音に変化する。.

2）見る：

バリの増加が顕著になり、切断面に二次せん断による小さな段差が現れ、板の歪みが増大する。刃の隙間調整で改善しなくなったら、再研磨または刃の回転の時期である。.

3）回転戦略：

ほとんどのシャー刃（特にギロチンタイプ）は4つの使用可能な刃先を持つ。摩耗後すぐに再研磨するのではなく、刃を90°回転させて新しい刃先を露出させる。厳格な回転計画により4つの刃先を均等に使用し、刃の価値を最大化できる。.

（2）適切な研磨と交換

1）研磨：

訓練を受けた専門家のみが専用の刃研磨機を使用して刃を再研磨し、真直度と正しい刃角を確保する。質の悪い研磨は刃を永久に損傷する可能性がある。.

2）交換：

新しい刃を取り付けた後は必ず刃の隙間と上下刃の平行度を再調整し、機械本来の精度を回復させる。.

4. よくある欠陥のトラブルシューティング：問題・原因・解決の簡易リファレンス

迅速に問題を特定し、効果的な解決策を適用するための実用的な診断ガイド。.

（1）問題：切断端に過剰なバリ

1）考えられる原因：

① 刃物間のクリアランスが過大。.

② 刃の摩耗や欠けが著しい。.

2）解決策：

① 材料の厚さや種類に応じて推奨値にクリアランスを再設定する。.

② 新しい切断刃に交換するか、刃を研磨／交換に出す。.

（2）問題：板の反りや曲がり

1）考えられる原因：

① 切断角度が大きすぎる（スイングビームシャーで狭い帯状を切る場合によく見られる）。.

② クランプ力が不足している、または押さえ足間で均等に分布していない。.

③ 材料に内在する内部応力。.

2）解決策：

① 切断角度が調整可能な場合は、適切に減らす。.

② クランプシステムの圧力を高め、すべての押さえ足が板をしっかり固定するようにする。.

③ 薄板には前後の支持装置を使用するか、内部応力を解放するよう切断順序を調整する。.

（3）問題：寸法精度が一定しない

1）考えられる原因：

① バックゲージ駆動系（例：ボールねじ）が緩んでいる、または摩耗している。.

② 板が位置決め時にバックゲージに完全に密着していない。.

③ クランプ力不足により切断中に板が動く。.

2）解決策：

① バックゲージの全ての接続部を点検・締め付けし、位置決め精度を再校正する。.

② 適切なセットアップを徹底し、各位置決めが確実かつ正確であることを確認する。.

③ クランプ力を増加させる。.

(3) 問題： 「二次せん断」による段差面“

1）考えられる原因：

刃物のクリアランスが狭すぎて、材料が分離する前に過度に圧縮され、裂けてしまう。.

2）解決策：

刃物のクリアランスを適切に広げ、最初の切断片の切断面を再確認し、「明帯1/3 + 破断帯2/3」の標準形状に戻るまで調整する。“

VIII. シャーリングマシンの今後の発展動向

シャーリングマシンの将来の発展方向は、経済成長、市場需要、技術の進歩など、さまざまな要因の影響を受ける可能性がある。.

知能技術の台頭に伴い、シャーリングマシンはより高度化し、自動刃位置調整や自動板種・板厚識別など、追加の知能機能を備えることが期待される。.

デジタル技術の導入により、生産管理や品質管理がより効率的になり、シャーリングマシンの効率はさらに向上する。.

さらに、シャーリングマシンと他の設備との統合により、シームレスな接続を実現し、生産効率と品質の向上が期待される。.

最後に、シャーリングマシンはエネルギー消費や汚染物質の排出を削減することで、環境への影響を低減することを目指す。.

IX. シャーリングマシンの保守

1. 日常保守

始動前に、潤滑図に従って、所定の時間、所定の位置、所定の量で潤滑油を注入する。油は沈殿物のない清浄なものを使用する。機械は常に清潔に保ち、塗装されていない部分には防錆グリースを塗布する。.

毎日退勤10分前に機械を潤滑し、清掃する。毎週機械を清掃し、各ガイド面、摺動面、ボール、リードスクリューに潤滑油を注入する。.

2. 定期点検

リードスクリューの直線度と軸方向のクリアランスを定期的に確認する。許容範囲を超えるか大きすぎる場合は、速やかに交換または調整する。Vベルト、ハンドル、ノブ、ボタンが損傷していないか定期的に確認し、摩耗が激しいものは速やかに交換する。.

スイッチ、ヒューズ、ハンドルを定期的に点検・修理し、確実に動作するようにする。モーターベアリング内の潤滑油は定期的に交換し、電気部品が正常に作動しているか確認する。.

3. ブレードのメンテナンス

定期的にブレードの摩耗を確認してください。鈍ったブレードは、適時に研磨または交換する必要があります。ブレードを交換する際は、まず機械を停止し、新しいブレードが確実に取り付けられていることを確認してください。.

4. その他の重要ポイント

操作手順を厳守し、違法な操作を排除してください。作業環境を清潔に保ち、切断くずは速やかに片付けてください。長時間機械から離れる場合は、電源を切り、非専門者が操作しないようにしてください。.

運転中に異常が発生した場合は、直ちに非常停止ボタンを押し、故障原因を取り除いてください。.

X. 結論

この記事では、シャーリングマシンの主な種類、構成部品、動作原理、特徴、用途、およびブレードの材質について概要を説明しています。板金シャーリングマシンは製造業で広く使用されており、非常に汎用性の高い装置です。.

シャーリングマシンのメーカーを選ぶ際には、一般的な価格、機能、保証内容、その他の要素を詳細に検討することが重要です。.

ADHは20年の経験を持つ信頼できる板金加工機械メーカーです。同社のプレスブレーキ、板金シャーリングマシンの品質と性能は保証されています。, レーザー切断機, 、その他の機械も保証されています。.

当社のすべての設備の詳細仕様は、当社の をご覧いただくことでご確認いただけます。 パンフレット. ご不明な点やお見積りのご依頼がございましたら、どうぞお気軽に お問い合わせください。 お問い合わせください.