ジグとフィクスチャ：2つの工作機械について知っておくべきこと

製造プロセスとしてのCNC機械加工には、多くのツールの使用が含まれます。これらのツールはユニークですが、多様です。これは、それぞれが異なる機能に適用できることを意味します。 CNC機械加工で使用される多くのツールのうち、人々が互いに混同する2つのツールは、ジグとフィクスチャです。

ジグとフィクスチャの混乱をわかりやすく説明するために、この記事では、ツールのタイプ、違い、および使用法を紹介します。結局、治具や固定具は何に使われているのかという質問に答えられるようになります。知識に没頭する準備はできましたか？さあ、始めましょう！

ジグとは何ですか？

治具は、ワークステーションにワークピースと機械部品を固定するために使用されるデバイスです。旋盤切削工具などのCNC工作機械に固定され、位置と動きを決定します。つまり、ある意味で、そのような工作機械をガイドします。ジグは、移動するとツールが静止するという点で独特です。

ジグの種類

ジグはCNC機械加工の一般的なデバイスであり、さまざまなタイプがあります。以下は、機械加工作業で使用される一般的なタイプのジグです。

• テンプレートジグ ：これらのジグは、その精度のためにシンプルで理想的です。彼らはまた途方もない速度を持っています。ただし、機械工は速度よりも正確さのためにそれらを使用します。テンプレートジグはさまざまな方法で使用されます。たとえば、それらをワークピースの上または中にはめ込むことができます。ただし、通常はクランプされません。

• アングルプレートジグ ：アングルプレートジグは、取り付けロケーターに対して斜めに穴あけするために準備された部品を保持するのに理想的です。

• プレートジグ ：プレートジグは、同じ使い方のテンプレートジグのようなものです。ただし、テンプレートジグとは異なり、ワークピースを保持するためのクランプが組み込まれています。

• リーフジグ ：部品の出し入れが簡単なヒンジ付きリーフが付いています。蝶番を付けられた葉は部分を完全に囲みません。

フィクスチャとは何ですか？

フィクスチャまたはCNCフィクスチャは、安定性、サポート、および位置決めのエージェントと見なされるもう1つの一般的なCNC加工ツールです。治具と同様に、CNCマシンでワークピースを固定、サポート、またはマウントするために機能します。

備品の種類

ほとんどの機械工は、器具の分類に精通していません。彼らが彼らの操作のために正しいものを選ぶことに問題を抱えているのも不思議ではありません。以下に示すフィクスチャは、機械加工、用途、電源の3つに基づいています。リストを要約します。フルバージョンについては、CNCフィクスチャに関する記事を確認してください。

CNC加工操作に基づくフィクスチャツール

• 旋削固定具。
• フライス盤。
• 穴あけ器具。
• 退屈な備品。
• 研削器具。

機械加工操作のタイプに基づいて、他のタイプの固定具があります。フィクスチャを必要とするすべてのCNC機械加工操作には、操作の名前が付けられていると結論付けました。したがって、ホーニングやラッピングなどの操作には、それぞれCNCホーニングフィクスチャとCNCラッピングフィクスチャがあります。

用途に応じたフィクスチャツール

• ユニバーサルフィクスチャ。
• 特別な備品。
• 組み立てられた備品。
• モジュラーフィクスチャ。
• コンビネーションフィクスチャ。

電源に基づくフィクスチャツール

• 手動フィクスチャ。
• 空気圧フィクスチャ。
• 油圧フィクスチャ。
• 電気器具。
• 磁気器具。
• バキュームフィクスチャ。

治具と固定具に関するこのビデオチュートリアルもご覧いただけます：

ジグとフィクスチャの違い

CNC機械加工でワークピースを固定するのが初めての人、または一般的にCNC機械加工の初心者にとって、ジグとフィクスチャは2つの非常に紛らわしいツールになる可能性があります。どちらのツールも類似しており、生産性と効率を高めます。ただし、機能は異なります。以下は、ジグとフィクスチャのいくつかのハイライトされた違いです。

主な機能

治具と固定具の主な違いは、主な機能にあります。治具は、カッターがワークピースの事前定義された位置で動作するようにガイドします。また、パーツをサポートして配置します。ただし、固定具は、ワークピースを固定、支持、および配置するだけです。機械部品の案内はしません。

複雑さ

治具と固定具を比較すると、機械工は治具の方が使いやすいことに同意します。備品は、機械工が手術を行う前にいくつかのスキルを持っている必要があります。

重量

注目すべきもう1つの特性は、治具が固定具よりも軽い重量です。固定具は、巨大な切断力と振動に耐える必要があるため、より重くなります。

マシンに適合しているかどうか

使用する作業の種類に応じて、治具をテーブルに固定することができます。また、ジグはクランプが必要な場合もありますが、重い作業で使用する場合は追加のデバイスを必要としません。ただし、フィクスチャをより適切に機能させるには、クランプとアクセサリが必要です。

デザイン

ジグは、構造の点でフィクスチャよりも複雑です。

ツールと接触するかどうか

器具は機械部品にフィットするように設計されているため、機械部品と接触する必要はありません。ただし、角度と位置を正確に設定するには、治具を工具に接触させる必要があります。

ジグとフィクスチャが機械加工にとって重要なのはなぜですか？

治具と固定具の両方がCNC機械加工で非常に重要です。それらの利点により、幅広い用途があります。以下では、治具と固定具の製造作業の用途と利点を紹介します。

ジグとフィクスチャのアプリケーション

治具と固定具は、一般的に、ワークピースと機械部品を固定するために機能します。ただし、両者には違いがあります。固定具は、旋削、フライス盤、研削、スロット加工、およびその他の多次元操作に適しています。 。一方、治具は座ぐり、タッピング、穴あけ、リーマ加工などの一次元加工に適しています。

ジグとフィクスチャを使用する利点

あらゆる機械加工作業で治具と固定具を使用することには多くの利点があります。以下はいくつかの重要なものです：

• 生産性と効率の向上 。 2つのツールによりワークピースの位置合わせが不要になるため、マシンのアイドル時間が短縮され、生産性と効率が向上します。

• 製造コストを削減 。それらを使用すると、製品の製造コストが削減され、生産性と品質が向上します。 CNC加工コストについての記事があり、ご覧いただけます。

• 製品の品質の向上 。それらは、機械工が操作中に手動で部品を分離する必要をなくします。したがって、これにより、エラーが発生する可能性がなくなり、品質が向上します。

• 複雑で重い工具の製造が簡単 。それらは、機械工が重くて複雑な形状の部品を簡単に製造することを可能にします。これは、2つのツールが加工操作中にワークピースをしっかりと保持するためです。

• 安全性の向上 。治具と固定具はワークピースと機械に直接関与するため、人間の関与を排除し、安全性を高めます。

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ジグとフィクスチャの作り方

CNC機械加工と3D印刷は、治具と固定具を作成する2つの主要な方法です。ただし、どちらのプロセスも、複雑さ、作成する量、および作成の難しさに大きく依存します。以下は、ジグとフィクスチャの作成について知っておくべきことです。

デザイン

ジグとフィクスチャを設計する前に、知っておくべきことがいくつかあります。以下は、知っておくべき一般的なことのハイライトです。

• コンポーネントを調べます。
• 位置特定要素を調査します。
• マシンのタイプと容量を把握します。
• ロードとアンロードの配置を理解します。
• クランプの配置を理解してください。
• パワーデバイスと安全装置を調べます。
• ジグまたは固定具とそれらのコンポーネントの間のクリアランスを把握します。
• イジェクトデバイス、テーブル固定配置、およびインデックスデバイスの調査。

ジグとフィクスチャの作成に使用される材料

治具や固定具を作るために使用する材料の選択は、その用途と機械加工操作の要件によって異なります。以下は、治具と固定具の作成に使用される材料です。

• 鋼（ステンレス、ハード、カーバイド、マイルド、高速）。
• 鋳鉄。
• 硬化アルミニウム。
• プラスチック：ダーリン、ナイロン、PC。
• ブロンズ。

製造

治具と固定具は、CNC機械加工と3D印刷の2つの方法で製造されます。それぞれの方法は独自のものであり、材料の種類と機械加工操作の要件によって異なります。以下は2つの方法の説明です。

3Dプリント

2つの方法のうち、3D印刷がより使用されることには、CNC機械加工に比べて多くの利点があります。より安く、より速く、設計を再最適化するために必要な柔軟性をメーカーに提供します。

3D印刷ジグと固定具は、コストを増やすことなく、設計の複雑さを改善することもできます。メーカーは、ジグとフィクスチャのパフォーマンスを向上させるために他の機能を追加することもできます。以下は、3Dプリントを使用してジグとフィクスチャを作成するための手順です。

• 治具と固定具の寸法精度を確認します。これは、計測ツールを使用して行うことができます。
• 剛性を高めるためにリブとフィレットを使用します。
• 金属製のねじ山インサートを使用して、治具と固定具の耐久性を高めます。
• 二次操作が完了した後の反りを避けるために、ボルトと落ち着きを緩めます。

CNC加工

CNC機械加工を使用する場合、設計計画を作成するときに破片を考慮する必要があります。したがって、工具に影響を与えることなくバリの形成に備えるために、製造業者がジグまたは固定具に隙間を残しているのがわかります。ただし、ウェッジに拡張するチップを収容できる溝とポケットを最小限に抑える必要があります。

製造が完了したら、治具と固定具の形状と機能を検証する必要があります。この2つをCADモデルと比較して、製造された部品の寸法がCADモデルと類似しているかどうかを確認します。検証され、寸法が正しいジグとフィクスチャは、傾いたり、曲がったり、ずれたりすることなく機能するはずです。

結論

CNC製造プロセスで最も一般的な議論の1つは、ジグとフィクスチャです。どちらのツールも、特に初心者にとっては混乱を招きます。この記事では、両方のツール、それらのタイプ、使用法、および製造について学習します。記事を読むと、両方のツールの違いと、よりスムーズな操作のためにそれらを使用する方法を理解できます。

その間に、ジグとフィクスチャを作るのにストレスを感じる必要はありません。あなたが実行したいどんな機械加工操作についても同じことが言えます。 Rapid Directを使用すると、最高のものにアクセスできます。スケジュールに関係なく、CADモデルを簡単にアップロードして、数分で即座に見積もりにアクセスできます。したがって、スムーズな操作と低価格での高品質を考えるときは、RapidDirectを考えてください。

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