前回は、被加工材の特性を解説しました。今回は、プレス機械の基本的な能力、プレス機械の3 要素（トルク能力、公称能力、仕事能力）を解説します。
第3回「プレス機械のトルク能力、公称能力、仕事能力とは？」を解説していきます。
1. プレス機械の種類と機構
プレス加工の生産現場では、プレス機械が稼動しています。一見、どの機械も単純に金型が上下するだけで、製品が次々と出来るように思うかもしれません。しかし、プレス機械にはさまざまな種類があり、動力や動作も異なります。
まず、プレス機械の種類を確認しましょう。上下運動を行うための動力源には、機械式（回転運動を上下運動に変更する機構）と油圧式（空気圧力や水圧も利用可能）があります。今回取り上げるのは、機械式プレス機械です。機械式プレス機械は、油圧式より利用率が高く、多くの種類があります。上下運動する機構には、以下のような種類があり、異なる動きをします（図1）。
・クランク機構：上昇運動・下降運動とも、同じように動く機構
・リンク機構：下降時は低速で、上昇時は高速で動く機構
・ナックル機構：上下運動の最も下がった位置で一時的に停止するように動く機構
機械式プレス機械で大きな割合を占めるクランク機構を取り上げ、プレス機械の特徴と使用上の問題点を解説します。「プレス機械」は、「クランク機構で動くプレス機械」の意味で使用します。
2. クランク機構の特徴とプレス機械
クランク機構の身近な例は、車のエンジンです。タイヤを回転させるために、ピストンが燃焼室の爆発による上下運動を、回転運動に変換します。これとは逆で、クランク機構のプレス機械は、回転運動を上下運動にする機構を利用しています（図2）。
クランク機構の特徴を理解するには、腕立て伏せをイメージするとよいでしょう（図3）。腕立て伏せの腕を伸ばした状態で、背中に人が腰かけたとしても、多少は耐えられます。しかし、腕を折り曲げた状態で背中に人が腰かけたら、かなりの腕力がなければ耐えられません。
プレス機械で上下する部位を、スライドと呼びます。クランク機構のプレス機械では、スライドの位置によって耐えられる力が異なります。また、スライドの位置によって、プレス加工で利用する荷重に耐えられる度合いが異なります。プレス機械のスライド位置が、最も高い位置を上死点、最も低い位置を下死点といいます。実際のクランク機構プレス機械における、下死点と上死点の特徴は以下です。
・上死点と下死点では、大きな荷重に耐えられます。
・上死点と下死点の中間位置では、大きな荷重に耐えられません。
このように、クランク機構のプレス機械は、中間位置から上死点へ上昇するにつれて、より大きな荷重に耐えることができます。
3. プレス機械のトルク能力と公称能力
4. プレス機械の仕事能力
全9回で下記の内容を解説しています。
- 第1回 プレス加工とは？プレス加工の3要素とは？
- 第2回 被加工材の特性
- 第3回 プレス機械のトルク能力、公称能力、仕事能力とは？
- 第4回 金型とは何か？なぜ金型が必要か？
- 第5回 プレス加工の種類
- 第6回 せん断加工とは？
- 第7回 曲げ加工とは？
- 第8回 絞り加工とは？
- 第9回 プレス加工の安全対策
