Het belang van de opspaninrichting en mal bij CNC-freeswerk

Bij het productieproces van CNC-bewerking, worden er talloze gereedschappen gebruikt. Deze gereedschappen zijn uniek in hun soort, maar ze zijn er ook in een grote verscheidenheid. Als gevolg hiervan kan elk gereedschap voor verschillende doeleinden worden gebruikt. Als het gaat om CNC-bewerking, worden de termen "jig" en "fixture" vaak door elkaar gebruikt.

Dit artikel legt de verschillen uit tussen jigs en fixtures met betrekking tot hun categorieën, variaties en toepassingen om de misvatting uit de weg te ruimen. Is het mogelijk om deze vraag, "Waar zijn jigs en fixtures voor?" aan het einde van deze cursus te beantwoorden? Bent u klaar om alles te leren wat er te weten valt? Tijd om te beginnen!

Wat is een Jig?

Om het snijgereedschap stabiel te houden terwijl er een precieze bewerking op het werkstuk wordt uitgevoerd, kan dit apparaat worden gebruikt. Een veelgebruikt onderdeel van een mal is een geharde stalen bus die dient als geleider voor andere snij-instrumenten. Als u met een andere persoon werkt, hebt u een mal nodig om hen te helpen geleiden. Een mal kan u nauwkeurigheid, uitwisselbaarheid en herhaalbaarheid bieden in de productiefase. In dit geval wordt het gereedschap aangestuurd door een mechanisme dat het werk vasthoudt, wat een "mal" wordt genoemd. Vaak houdt het kopiëren van sleutels in dat het origineel als geleider wordt gebruikt om te garanderen dat ze precies zo worden nagemaakt als ze eerder waren.

Jiggebruik of toepassingen

Mallen worden vaak gebruikt bij eendimensionale bewerkingen, zoals boren, ruimen, verzinken, tappen en andere eendimensionale bewerkingen, of als richtlijnen voor gereedschappen in andere bedrijven, zoals de meubelindustrie, waar bepaalde krampmallen een vierkante vorm behouden. Een ander typisch gebruik van een mal is om een ​​boormachine door de oppervlakken van een bewerkingsobject te leiden. Het zorgt ervoor dat het in de juiste positie en in de juiste hoek wordt geplaatst.

Wat zijn de soorten mallen?

Bij CNC-bewerkingen zijn mallen standaardgereedschappen die in verschillende vormen en maten verkrijgbaar zijn. Mallen die vaak worden gebruikt bij freesprocessen worden hieronder vermeld.

1. Sjabloonmallen

Deze template jigs zijn basic, maar ze zijn geweldig vanwege hun precisie. Ze zijn ook echt snel. Machinisten gebruiken ze daarentegen liever vanwege hun nauwkeurigheid dan vanwege hun snelheid. Template jigs kunnen voor verschillende doeleinden worden gebruikt. Dit betekent dat ze op verschillende manieren kunnen worden gebruikt. Klemmen worden daarentegen zelden gebruikt.

2. Hoekplaatmallen

Met behulp van hoekplaatmallen kunt u boorklare voorwerpen onder een hoek ten opzichte van hun montagehouders houden.

3. Plaatmallen

Een plaatmal is een soort sjabloonmal en wordt op dezelfde manier gebruikt. Er zijn enkele voordelen aan het gebruik van deze mallen ten opzichte van sjabloonmallen.

4. Bladmallen

Het laden en lossen van onderdelen wordt eenvoudiger gemaakt door het gebruik van een scharnierend blad op de jigs. Er zit een gat in de dekking van het onderdeel door het scharnierende blad.

Wat is een armatuur?

Het is een werkstukhouder; het houdt niet alleen het onderdeel vast en onderhoudt het, maar plaatst het ook voor een specifieke bewerking, en dat allemaal zonder dat er een snijmachine doorheen hoeft. Het kan alleen worden gebruikt met een basispunt of een gadget. Fixtures zijn uniek in hun soort, omdat ze allemaal speciaal zijn gemaakt om in een specifiek deel of vorm te passen. De belangrijkste rol van een fixture is om het werkstuk te lokaliseren en, in bepaalde gevallen, vast te pakken wanneer het moet worden gefreesd of anderszins bewerkt. Er zijn twee duidelijke verschillen tussen werkstukken en fixtures: het werkstuk wordt gelokaliseerd en ondersteund, terwijl het gereedschap op een specifieke manier wordt gepositioneerd.

Wat zijn de soorten armaturen?

Fixture classificatie is een term die onbekend is bij de meeste machinisten. Het is geen wonder dat ze het moeilijk vinden om te beslissen welke het beste is voor hun bedrijf. Bewerkingsprocedures, beoogde toepassingen en stroombronnen worden allemaal meegenomen in het ontwerp van de fixtures.

Onderscheid maken tussen soorten armatuurgereedschappen

Modulaire armaturen

Universele armaturen

Combinatie Armaturen 

Geassembleerde armaturen

Speciale armaturen

Gebaseerd op de krachtbron van de armatuurgereedschappen

Magnetisch armatuur

Handmatige bevestiging

Elektrisch armatuur

Pneumatische armatuur

Vacuüm armatuur

Hydraulische armatuur

Wat zijn de belangrijkste verschillen tussen a Mal en armatuur?

Mensen die nieuw zijn met CNC-frezen in het algemeen of met het bevestigen van het object op CNC-bewerking, kunnen de mal en het armatuur intimiderend vinden. Productiviteit en tijdefficiëntie kunnen worden bereikt met het gebruik van beide tools. Ze presteren echter op verschillende manieren. Enkele van de belangrijkste verschillen tussen mallen en armaturen worden hieronder uiteengezet.

1. Kernfunctie

De belangrijkste verschillen tussen mallen en armaturen liggen in hun primaire doeleinden. Werkstukken worden in een mal geplaatst, die de frees naar een specifieke locatie op het oppervlak leidt. Het onderdeel wordt hierdoor eveneens ondersteund en gelokaliseerd. Werkstukbeveiliging, ondersteuning en locatie zijn de enige functies van de opspanning. Het machinegedeelte wordt niet door dit onderdeel geleid.

2. Complexiteit in type

Machinebedieners zijn vaak van mening dat mallen eenvoudiger te gebruiken zijn dan armaturen. Voordat machinisten een bewerking op een armatuur kunnen uitvoeren, moeten ze over specifieke vaardigheden beschikken.

3. Het gewicht

Het feit dat mallen minder zwaar zijn dan armaturen is een verdere overweging. Door de hoge snijkracht en trillingen zijn de armaturen zwaarder.

4. Verbindingen met de machine

Bij het werken met mallen kunnen ze worden vastgehouden of vastgezet op de tafel, afhankelijk van de taak die moet worden uitgevoerd. Hoewel ze mogelijk moeten worden vastgeklemd, hebben mallen geen extra uitrusting nodig bij het werken met zware materialen. Klemmen en andere accessoires zijn nodig om de armaturen goed te laten functioneren.

5. Het ontwerp

Qua constructie zijn mallen moeilijker te beheersen dan fittingen.

6. Verbinding met het gereedschap

Door hun ontwerp hoeven fixtures niet direct in contact te komen met een machineonderdeel. Om de hoek en locatie correct in te stellen, moet een mal in contact komen met het gereedschap. De volgende tabel geeft kort de verschillen weer tussen een mal en een fixture.

Wat zijn de voordelen van Mallen en armaturen?

Het gebruik van mallen en armaturen heeft de productie-efficiëntie, precisie en gebruiksgemak verbeterd. Hier volgen slechts enkele voordelen van het gebruik van mallen en armaturen:

• Verhoogde output en consistente productkwaliteit dankzij minimale variatie in afmetingen
• Lagere kosten voor onderzoek en kwaliteitscontrole dankzij verwisselbare onderdelen en hoge precisie.
• Een daling van het aantal ongevallen als gevolg van betere veiligheidsvoorschriften
• Enigszins bekwame personen kunnen deze instrumenten bedienen vanwege hun bewegingsgemak, waardoor de totale personeelskosten van een faciliteit worden verlaagd.
• Voor een deel kunnen de machines geautomatiseerd worden
• Bij assemblages waarvoor alleen basishandgereedschap nodig is, kan tijd worden bespaard doordat er geen veel stappen nodig zijn, zoals meten, ponsen en het proberen in te stellen voor elk stuk werk dat moet worden gemonteerd.
• Verbetert de technologische mogelijkheden van werktuigmachines
• Vanwege de verbeterde klemmogelijkheden van mallen en opspaninrichtingen is het mogelijk om voor bepaalde operationele omstandigheden, zoals snijdiepte, snelheid en voedingssnelheid, hogere waarden in te stellen.

Hoe maak je een mal en armatuur?

Locatiepunten: De werkzaamheden dienen zich op een gunstige locatie met voldoende voorzieningen te bevinden. Om tijdverspilling bij het herpositioneren van het werkstuk te voorkomen, moet de mal eenvoudig te gebruiken zijn en moet het werkstuk snel uit de mal kunnen worden verwijderd. Gereedschapsgeleiding in de mal- of opspaninrichtingsonderdelen vereist dat het werkstuk nauwkeurig wordt gepositioneerd.

Onfeilbaar: Onfeilbare mallen en klemmen voorkomen dat het werkstuk of gereedschap in een andere positie wordt geplaatst dan bedoeld.

Vermindering van inactieve tijd: Het is belangrijk om mallen en opspanningen zo te ontwerpen dat de tijd die nodig is voor het laden, klemmen en lossen van het werkstuk tot een minimum wordt beperkt.

Het gewicht van mallen en armaturen: Als het klein, licht en goedkoop is om te maken, moet het ook sterk en stevig zijn, zonder dat het ten koste gaat van gebruiksgemak of draagbaarheid.

Jigs voorzien van voetjes: Vaak zijn mallen uitgerust met voetjes, zodat ze op de werktafel van een machine kunnen worden geplaatst.

De materialen: Meestal zijn ze gemaakt van geharde materialen om slijtage te weerstaan. MS, Gietijzer, Diestaal, CS en HSS zijn enkele voorbeelden.

Klemapparaat: Het doel van de kleminrichting bij het bouwen van mallen en bevestigingen is om deze zo eenvoudig mogelijk en toch effectief mogelijk te maken. De klem moet niet alleen het werkstuk stevig vasthouden, maar ook bestand zijn tegen de kracht van de frees zonder te breken.

Wat zijn de algemene regels voor ontwerpen?

• Het is duidelijk dat de bouwkosten niet opwegen tegen de voorspelde winst als je de huidige productiekosten vergelijkt met die van het gereedschap dat wordt gemaakt.
• Bepaal waar de klempunten komen en teken een diagram van de configuratie.
• Zorg ervoor dat klem- en bindgereedschappen zoveel mogelijk zo snel mogelijk bewegen.
• Zorg ervoor dat de mal ondoordringbaar is.
• Er moeten aanpasbare lokalisatiepunten worden opgenomen. Maak er een paar.
• Eenvoudige klemopstellingen verdienen de voorkeur boven complexere.
• Er moeten handgrepen worden aangebracht op plaatsen waar deze het voor mensen gemakkelijker maken om op te tillen en te dragen.
• Zorg voor veel ruimte.
• Maak gaatjes in de openingen voor de chips die je gaat gebruiken.
• Zorg ervoor dat de klemmen in de best mogelijke positie worden geplaatst, zodat ze de druk van het snijgereedschap kunnen weerstaan.
• Om veren te voorkomen, plaatst u alle klemmen zo dicht mogelijk bij het draagpunt van het werkstuk.
• Alle mallen moeten zo snel mogelijk worden getest voordat ze in de winkel worden gebruikt.

Welk type materialen worden gebruikt om te maken Mal en armatuur? 

Geharde mallen en armaturen zijn bijvoorbeeld samengesteld uit een reeks verschillende materialen.

Gebruikte materialen:

• Snijgereedschappen zoals boren, schroevendraaiers en frezen zijn gemaakt van snelstaal.
• 0.5-1 procent wolfraam en minder silicium en mangaan worden aangetroffen in matrijsstaal, dat wordt gebruikt in persgereedschappen.
• Snijgereedschappen zijn gemaakt van koolstofstaal.
• Eén procent koolstof, één procent mangaan en minder dan één procent silicium worden "spantang"-verenstaalsoorten genoemd.

Hoe combineer ik de mallen en armaturen om de precisie te verbeteren?

De productieprecisie die nodig is om dingen te maken die goed werken, wordt mogelijk gemaakt door het gebruik van mallen en bevestigingen. Kijk eens naar de deuren, kasten en opbergruimte in uw huis. Gaten voor deurknoppen, grendels en scharnieren moeten op precieze plekken worden geboord of met behulp van een geleider. Het is net als kasten met zwaluwstaartsneden of zijplanken. Boeken zouden bijvoorbeeld van de plank vallen zonder mallen en bevestigingen, laden en deuren zouden kwetsbaar zijn en ze zouden niet goed sluiten.

Betere output en efficiëntie: De stilstandtijd van de machine is korter omdat de twee gereedschappen de uitlijning verminderen en de efficiëntie en productiviteit verhogen.

Verlagingen van de productiekosten: Door ze te gebruiken, kunnen de productiekosten van producten worden verlaagd, terwijl de kwaliteit en productiviteit kunnen worden verbeterd. U kunt over CNC-bewerkingskosten lezen in een artikel dat we hebben gepubliceerd.

Verbetering van de productkwaliteit: Machinebedieners hoeven tijdens hun werk niet langer handmatig onderdelen te scheiden. Hierdoor worden menselijke fouten verminderd en wordt een hogere kwaliteit bereikt.

Eenvoudig te vervaardigen ingewikkelde en zware gereedschappen: Machinisten kunnen met deze gereedschappen gemakkelijk zware en complex gevormde voorwerpen produceren. Dit komt doordat het werkstuk tijdens het bewerkingsproces door de twee gereedschappen op zijn plaats wordt gehouden.

Verhoogt de veiligheid:Het is veiliger omdat de mallen en bevestigingen rechtstreeks aan het stuk en de machine zijn bevestigd, waardoor er geen menselijke tussenkomst nodig is.

Wat is de toepassing van mal en armatuur?

Hieronder volgen de toepassingen van mal en armaturen -

1. Jig kan de handmatige interventie verbeteren

Ingenieurs gebruiken de term "jig" in een andere context dan die u wellicht kent van uw weekendvisavonturen. Jigs worden gebruikt om gereedschappen op hun plaats te houden terwijl we een productieactiviteit uitvoeren. Het is meestal een uniek stuk dat ervoor zorgt dat gaten nauwkeurig en consistent worden geboord en getapt.

Jigs gebruiken vaak boorbussen. Door ze te gebruiken, wordt verzekerd dat de locatie en hoek van een boor altijd nauwkeurig zijn. Boorbussen verbeteren niet alleen de kwaliteit van het werk, maar kunnen ook de productie versnellen.

2. Armaturen kunnen het productieproces automatiseren 

Een essentieel onderdeel van automatisering is het gebruik van productiearmaturen. Armaturen zijn een noodzakelijk onderdeel van vrijwel elk industrieel proces dat geautomatiseerd wordt. Bevestigingsmiddelen die auto's beveiligen en door het soldeer- en assemblageproces leiden, zijn bijvoorbeeld essentieel voor de werking van een auto-assemblagelijn. Wanneer ze worden gebruikt in combinatie met optische en laserscanning, kunnen ze ook worden gebruikt voor het vasthouden van producten tijdens kwaliteitsborgingsinspecties van het productieproces. Armaturen zijn er in overvloed tijdens elke fabrieksrondleiding.

Tot slot 

Als het gaat om het maken van mallen en armaturen, is CNC-bewerking de meest voorkomende productieprocedure. Wanneer het bewerken van de geometrie te complex of te duur zou zijn, kan de beste optie het gebruik van 3D-printen zijn. Houd er rekening mee dat niet alle armaturen en mallen van metaal hoeven te zijn. Het gebruik van kunststof in veel toepassingen kan u geld besparen en aan uw ontwerpvereisten voldoen.

Rapid manufacturing vervangt uw bestaande machinewerkplaatsen niet, maar het kan een nuttig hulpmiddel zijn voor het genereren van sjablonen voor mallen en opspanningen, evenals voor minder belangrijke onderdelen die geen extreme precisie vereisen.