CNCフライス加工における治具と治具の重要性

の製造工程において、 CNC加工、多数のツールが使用されます。これらのツールは 1 つだけですが、多種多様なものがあります。その結果、各ツールはさまざまな目的に使用できます。CNC 加工に関しては、「ジグ」と「固定具」という用語は同じ意味でよく使用されます。

この記事では、誤解を解くために、ジグと固定具のカテゴリ、バリエーション、および用途の違いについて説明します。このコースの最後に、「ジグと固定具は何のためにあるのですか?」という質問に答えることができますか? 知っておくべきことをすべて学ぶ準備はできていますか? さあ、始めましょう!

何が ジグ?

ワークピースに精密な作業を行っている間、切削工具を安定させるために、この装置が使用されることがあります。一般的なジグ コンポーネントは、他の切削器具のガイドとして機能する硬化鋼のブッシングです。他の人と一緒に作業している場合は、ガイドとしてジグが必要になります。ジグを使用すると、製造段階で精度、互換性、および再現性が得られます。この場合、ツールは作業を保持するメカニズムによって方向付けられます。このメカニズムは「ジグ」と呼ばれます。多くの場合、キーをコピーするには、元のキーをガイドとして使用して、以前とまったく同じキーが再現されることを保証します。

治具の用途・用途

ジグは、ドリル、リーマ、ザグリ、タッピング、その他の 1 次元加工などの一次元加工で頻繁に使用されます。また、家具など、特定のクランプ ジグが正方形の形状を維持する他の分野の工具のガイドラインとしても使用されます。ジグのもう 1 つの典型的な用途は、機械加工対象物の表面に電動ドリルを差し向けることです。正しく配置され、角度が付けられていることを確認します。

治具の種類は何ですか？

CNC 加工では、治具はさまざまな形状やサイズの標準ツールです。フライス加工でよく使われる治具を以下に挙げます。

1. テンプレート治具

これらのテンプレート ジグは基本的なものですが、その精度の高さが素晴らしいです。また、非常に高速です。一方、機械工は、速度よりも精度を重視してテンプレート ジグを使用することを好みます。テンプレート ジグはさまざまな用途に使用できます。つまり、さまざまな方法で使用できます。一方、クランプはほとんど使用されません。

2. アングルプレート治具

アングルプレートジグを使用すると、穴あけ準備ができているアイテムをマウントロケーターに対して斜めに保持できます。

3. プレート治具

プレート治具もテンプレート治具の一種で、同様に使用されます。テンプレート ジグよりもこれらのジグを使用することにはいくつかの利点があります。

4. リーフジグ

治具にヒンジ リーフを使用すると、部品の取り付けと取り外しが容易になります。ヒンジ リーフが部品を覆う範囲には隙間があります。

フィクスチャとは何ですか?

これはワーク保持装置です。部品を保持して維持するだけでなく、特定の操作のために部品を配置します。すべて、切削機を介さずに行われます。ベース ポイントまたはガジェットでのみ使用できます。固定具は、特定の部分または形状に合わせて特別に作られているため、それぞれが独自のものです。固定具の主な役割は、フライス加工またはその他の処理をするときに、ワークピースの位置を特定し、場合によっては掴むことです。ワークピースと固定具には、2 つの明確な違いがあります。ワークピースは位置を特定してサポートしますが、ツールは特定の方法で配置します。

備品の種類は何ですか?

固定具の分類は、ほとんどの機械工にとって馴染みのない用語です。どの固定具が自分のビジネスに最適かを決めるのに苦労するのも無理はありません。機械加工の手順、使用目的、電源はすべて固定具の設計に反映されます。

フィクスチャツールの種類の区別

モジュール式治具

ユニバーサル治具

組み合わせ治具 

組み立てられた治具

特別備品

治具ツールの電源に基づく

磁気固定具

手動治具

電気器具

空気圧治具

真空治具

油圧器具

の主な違いは何ですか 治具と治具?

CNC フライス加工全般や、CNC 加工でのオブジェクトの固定に慣れていない人は、ジグや治具に不安を感じるかもしれません。両方のツールを使用すると、生産性と時間効率が向上します。ただし、それらは異なる方法で実行されます。ジグと治具の最も重要な違いのいくつかを以下に概説します。

1. コア機能

ジグと治具の最も大きな違いは、その主な目的にあります。ワークピースは治具に配置され、カッターが表面上の特定の位置に向けられます。部品も同様にこれによってサポートされ、位置が特定されます。ワークピースの安全、サポート、位置決めが治具の唯一の機能です。機械部分はこのコンポーネントによってガイドされません。

2. 型の複雑さ

機械オペレータは、治具よりも治具の方が使いやすいと感じることがよくあります。治具の操作を実行する前に、機械工は特定のスキルを持っている必要があります。

3. 重量

治具は治具よりも軽いという事実もさらに考慮されます。高い切削力と振動が発生するため、治具の重量が増加します。

4. マシンとのつながり

ジグを使用して作業するときは、作業内容に応じて、ジグをテーブルに保持したり固定したりできます。ジグはクランプする必要があるかもしれませんが、重い材料を扱うときに追加の機器を必要としません。治具が適切に機能するには、クランプやその他のアクセサリが必要です。

5.デザイン

構造上、治具は継手よりも使いこなすのが難しいです。

6. ツールとの接続

治具は設計上、機械部品に直接接触する必要はありません。角度と位置を正しく設定するには、治具がツールに接触する必要があります。次の表は、治具と治具の違いを簡単に示しています。

の利点は何ですか 治具および治具?

治具の活用により、生産効率、精度、使いやすさが向上しました。ジグと治具を使用する利点のほんの一部を次に示します。

• 寸法のばらつきが最小限に抑えられるため、生産量が増加し、一貫した製品品質が得られます。
• 部品の互換性と高精度により、検査や品質管理にかかるコストを削減します。
• 安全規制の強化による事故数の減少
• 動きやすいため、ある程度熟練した人でもこれらの機器を操作でき、施設の人員配置の総コストが削減されます。
• 機械はかなりの程度まで自動化できる
• 基本的なハンドツールのみを必要とするアセンブリでは、測定、穴あけ、組み立てる各部品のセットアップなどの多くの手順の必要性がなくなり、時間を節約できます。
• 工作機械の技術力を高める
• 治具や治具のクランプ能力が向上したため、切り込み深さ、速度、送り速度などの作業状況によっては、より大きな値を設定することが可能です。

治具や治具はどうやって作るのですか？

ロケーションポイント: 作業場所は、十分な設備を備えた便利な場所にある必要があります。ワークピースの位置変更に無駄な時間を費やすことを避けるために、治具は使いやすく、ワークピースを治具から素早く取り外せるものでなければなりません。治具や治具設置部でのツールガイドでは、ワークを正確に位置決めする必要があります。

絶対確実: フールプルーフの治具と固定具は、ワークや工具が意図した位置以外に置かれることを防ぎます。

アイドル時間の削減: ワークピースのロード、クランプ、アンロードにかかる時間を最小限に抑える方法でジグと治具を設計することが重要です。

治具および治具の重量: 小型で軽量、そして安価に製造できるものであれば、使いやすさや携帯性を損なうことなく、強度と頑丈さを備えている必要があります。

足付き治具: 治具には、機械の作業台上に配置できるように脚が装備されているのが一般的です。

材料： 最も一般的には、磨耗に耐えられるように強化された素材で作られています。 MS、鋳鉄、ディーゼル、CS、HSS などがその例です。

クランプ装置: 治具や固定具を作成する際のクランプ装置の目標は、可能な限りシンプルでありながら効果的であることであり、クランプの強度は、ワークピースをしっかりと保持するだけでなく、フライスカッターの力に壊れることなく耐えられるものでなければなりません。

デザインの一般的なルールは何ですか?

• 現在の製造コストと作成中のツールのコストを比較すると、構築コストが予測される利益を上回らないことは簡単にわかります。
• クランプポイントの位置を決め、構成図を描きます。
• 可能な限り、クランプおよびバインディングツールを素早く動かすようにしてください。
• 治具が貫通できないことを確認してください。
• 適応可能な位置決めポイントを含める必要があります。いくつか作ってみましょう。
• 単純なクランプ配置は、より複雑な配置よりも好ましいです。
• 人が持ち上げたり運んだりしやすい場所にハンドルを設ける必要があります。
• 十分なスペースを確保してください。
• 使用するチップ用の穴をエスケープ部分に開けます。
• 切断工具の圧力に耐えられるように、クランプが最適な位置に配置されていることを確認してください。
• バネの動きを避けるために、すべてのクランプを作業物の支持点にできるだけ近い位置に配置します。
• すべての治具は、工場で使用する前にできるだけ早くテストする必要があります。

どのような種類の材料を使用して作成するか 治具と治具? 

たとえば、強化された治具や治具はさまざまな材料で構成されています。

使用される材料：

• ドリル、ドライバー、フライスなどの切削工具はハイス鋼で作られています。
• プレス工具に使用される金型鋼には、0.5 ～ 1 パーセントのタングステンが含まれており、シリコンとマンガンはほとんど含まれていません。
• 切削工具は炭素鋼でできています。
• 炭素 1 パーセント、マンガン 1 パーセント、シリコン 1 パーセント未満のものは、「コレット」スプリング鋼と呼ばれます。

治具と治具をどのように組み合わせて精度を高めるか？

適切に機能するものを作るために必要な製造精度は、治具と固定具の使用によって可能になります。自宅のドア、キャビネット、収納を見てください。ドアノブ、ラッチ、ヒンジの穴は、正確な位置に、またはガイドの助けを借りて開ける必要があります。蟻継ぎの切り込みや側面の棚があるキャビネットのようなものです。たとえば、治具と固定具がなければ、本は棚から落ちてしまいますし、引き出しやドアは壊れやすく、きちんと閉まりません。

生産性と効率の向上: 2 つのツールにより位置合わせが軽減されるため、機械のアイドル時間が短縮され、効率と生産性が向上します。

製造コストの削減これらを活用することで、製品の製造コストを削減し、品質と生産性を向上させることができます。CNC 加工コストについては、弊社が公開した記事をご覧ください。

製品の品質向上: 機械オペレーターが作業中に手動で部品を分離する必要がなくなりました。その結果、人的ミスが減少し、より高い品質が実現されます。

複雑で重い工具も簡単に製造可能: 機械工はこれらのツールを使用して、重くて複雑な形状のアイテムを簡単に製造できます。これは、加工プロセス中にワークピースが 2 つのツールによって所定の位置に保持されるためです。

安全性の向上治具と固定具が部品と機械に直接接続されるため、人間の介入が不要になり、より安全です。

応用とは何ですか 治具と治具?

治具と治具の用途は次のとおりです。

1. 治具は手動介入を強化できる

エンジニアは「ジグ」という用語を、週末の釣りの冒険でよく耳にする用語とは異なる文脈で使用します。ジグは、製造活動を行う際にツールを所定の位置に保持するために使用されます。通常、ジグは、穴が正確に一貫して開けられ、タップが立てられることを保証する、ユニークな部品です。

ジグではドリル ブッシングがよく使用されます。ドリル ブッシングを使用すると、ドリルの位置と角度が常に正確になります。ドリル ブッシングは作業の品質を向上させるだけでなく、生産速度を上げることもできます。

2. 治具は製造プロセスを自動化できる可能性がある 

自動化の重要な部分は、製造治具の使用です。治具は、自動化されたほぼすべての工業プロセスに必要な部分です。たとえば、はんだ付けおよび組み立てプロセスを通じて自動車を固定およびガイドするファスナーは、自動車組立ラインの稼働に不可欠です。光学式およびレーザー式スキャンと組み合わせて使用​​すると、製造プロセスの品質保証検査中の製品保持にも使用できます。どの工場見学にも備品が豊富にあります。

ボトムライン 

治具や治具の製作において、最も一般的な製造手順は CNC 加工です。形状の加工が複雑すぎる場合、または高価すぎる場合、最良の選択肢は 3D プリントを使用することかもしれません。すべての治具や治具が金属製である必要はないことを考慮してください。多くの用途でプラスチックを使用すると、コストを節約し、設計要件を満たすことができます。

ラピッド マニュファクチャリングは既存の機械工場に取って代わるものではありませんが、治具や固定具のテンプレートを生成するのに役立つツールであり、また、極度の精度を必要としないそれほど重要でない部品を生成するのにも役立ちます。