治具と治具は、部品の組み立てをスムーズにし、効果的な作業プロセスの対策を講じ、全体的な組み立て品質を向上させ、生産コストを削減し、作業を自動化するのに役立つ重要な生産現場の製造ツールとして頻繁に役立ちます。
このブログ投稿では、フィクスチャの設計と開発について説明し、成功と適応力を強化します。 CNC加工.固定具は通常、CNC 機械加工を利用して作成されますが、この記事ではさらに、予測不可能で複雑な、または小さな治具や固定具が必須である場合に、機械加工とは対照的に、工業用 3D プリントがどのように驚くべき選択肢またはオプションになるかを探ります。
専用フィクスチャ vs. モジュール式フィクスチャ
ほとんどのフィクスチャは特定のワークピースを対象としているため、「専用器具'。製造開発における最新の傾向により、より大きな製品のブレンド、適応性、および品質のため、多くの組織がより「適応性」のある固定フレームワークを要求しています。適応可能なフレームワークにより、機械加工または組み立て中にさまざまな個々の部品を保持できるため、それぞれの専用固定具を作成する費用が制限され、さまざまな固定具の容量が減少します。専用治具の通常の費用を合計すると、組み立てコスト全体の 10-20% になるため、適応型治具の経済的効果は驚くべきものになる可能性があります。
従来の手法では、類似部品を大量に作成するという唯一の目的で「専用」治具を設計および作成していました。しかし、生産量と製品の多様性においてより顕著な適応性へのパターンは、より多くの多目的器具を必要とします。
適応性の要件と製品の拡張計画の予測不可能性により、モジュラー器具」が生じました。モジュール式固定具は、多目的固定具コンポーネントを使用して適応性を達成しようとします。特定の固定フレームワークは、ベース プレート、ロケーター、クリップ、支持コンポーネントなど、膨大な数の標準的な固定コンポーネントで構成されています。これらの標準セグメントを利用して、ワークピースを保持するための治具配置を製造するためのコンポーネントが選択されます。モジュラー固定具コンポーネントは、一度分解すると別の製品に再利用でき、ワークピースの要件を満たすために高抵抗で製造されます。
モジュラー治具が必要になったその他の 2 つの基本的な要因として、製造時のクラスタ サイズの縮小と、さまざまなピボット CNC 工作機械のより注目に値する使用が挙げられます。モジュラーフィクスチャコンポーネントの互換性には、これらのパターンがあります。
CNC 加工でジグと治具を使用する理由
適応型の CNC 機械加工プロセスを成功させようとする際に使用する主な理由は 2 つあります。 1 つは手動プロセスで重要な役割を果たし、もう 1 つは自動化されたプロセスでその役割を果たします。以下で詳しく説明しましょう。
- 手動プロセスにおける治具のヘルプ
メーカーは、さまざまな種類の治具を使用して、歯車の内部のさまざまな製造作業を行っていますが、基本的には治具が保持され、組み立て作業を実行するデバイスの状況で役立ちます。ドリル ブッシングは正真正銘の例であり、正確な位置と角度を維持するためにドリルを工作物にガイドするのに役立ちます。ドリルブッシングは、より多くの作業を促し、スピードアップすることができます.
- 備品は自動化されたプロセスに役立ちます
組み立てツールを管理する代わりに、治具はワークピースを保護された位置、方向、または領域に保持します。典型的な機械加工モデルは、CNC マシン内で正方形の未加工材料が支えられている固定具です。治具は、さまざまなプロセスの自動化を可能にする重要な組み立てツールです。たとえば、自動車の機械生産システムは、溶接および組み立てプロセスを通じて車両を固定および移動する治具によって可能になります。さらに、それらは製造品質を評価するための光学およびレーザーチェック用にセットアップされた製品を保持するために定期的に使用されます。確かに、固定具を含まない自動化された機械サイクルを見つけることはできません。
治具と治具を組み合わせる
治具と固定具を併用することで、製品が適切に機能する製造精度が達成されます。理解を深めるために、いくつかの例を見てみましょう。ドア、食器棚、棚について考えてみましょう。ドア ハンドル、フック、およびピボットの開口部は、正確な状況と方向で穴あけを行う必要があります。同じことがキャビネットの側面にダブテールカットまたは棚の開口部がある食器棚にも当てはまります。治具や備品がないと、本が棚から滑り落ちたり、引き出しがぐらついたり、扉がきちんと閉まらなかったり…。
最後に、すべての治具や治具が金属製である必要はありません。多くの場合、プラスチックは費用を削減し、パフォーマンスのニーズを満たすことができます。
治具および治具の産業用 3D プリントの代替品
機械加工を超えて、現代の産業 3Dプリント 同様に、治具や固定具の代替品としても使用できます。また、金属製またはプラスチック製の両方でも使用できます。これは特に、製品が過度に硬いか、機械加工に費用がかかる場合に当てはまります。重要なのは、特定のアプリケーションにより適したイノベーションを選択することです。
全体的な基準は次のとおりです。3 軸 CNC 機械加工で十分に可能であれば、機械加工する必要があります。機械加工された治具は、通常、表面仕上げが優勢で、素材がよりしっかりしていて、より正確です。同様に、少量生産の場合、費用と所要時間は 3D プリントとほぼ同じです。
前述のように、治具や固定具が不規則または複雑な形状をしている場合、または予想よりも小さい場合に、3D プリントが役立ちます。また、さまざまな治具や備品を提供する一方で、3D プリントは費用を最小限に抑えるための適切な方法です。
光造形法は、最終セグメントで可能な驚くべき表面仕上げにより、プラスチック材料で小さくて複雑なジグや固定具を構築するための理想的な選択肢です。同様に、マルチ ジェット フュージョンは治具や治具の作成で徐々に有名になり、有用なナイロン モデルと最終用途の生産部品をわずか 1 日で提供します。
3Dプリント用金属治具・治具の場合、 直接金属レーザー焼結 (DMLS) 信じられないほど素晴らしいものを提供できます。ただし、DMLS サーフェスは一般的に不快であり、後処理の必要性のためにターンアラウンド タイムが長くなります。