CNC 加工と 3D プリントでジグと治具を作成

治具と治具は、多くの場合、部品の組み立てを合理化し、効率的なワークフロー プロセスを作成し、全体的な製造品質を向上させ、製造コストを削減し、作業を自動化するのに役立つ重要な製造現場の製造ツールとして機能します。

この投稿では、ジグとフィクスチャの違いを見ていきます。治具や治具は、CNC 機械加工を使用して製造されることが最も一般的ですが、この記事では、不規則で複雑な、または小さい治具や治具が必要な場合に、工業用グレードの 3D プリント (アディティブ マニュファクチャリング) が機械加工の優れたオプションまたは代替手段となる方法についても説明します。

ダイレクト メタル レーザー焼結の積層造形プロセスを使用して、治具や治具を作成できます。

Jigs Aid 手動プロセス

製造業者は、製造装置内のさまざまな作業にさまざまな種類の治具を使用する場合がありますが、基本的に治具は、製造作業を実行するためにツールの位置を保持およびガイドします。ドリル ブッシングはその好例であり、ドリルをワークピースにガイドして正確な位置と角度を維持するのに役立ちます。ドリル ブッシングを使用すると、作業の品質が向上し、製造速度も向上します。

備品は自動化されたプロセスに役立ちます

固定具は、製造ツールをガイドするのではなく、ワークピースを安全な位置、方向、または場所に保持します。一般的な機械加工の例は、原材料のブロックが CNC マシン内でクランプされる治具です。治具は、自動化を可能にする重要な製造ツールです。たとえば、自動車の組立ラインは、溶接および組立プロセスを通じて自動車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、製造品質を評価するための光学およびレーザースキャンのために製品を所定の位置に保持するためにも使用されます。実際、固定具を使用しない自動化された産業プロセスを見つけるのは難しいでしょう。

ジグと固定具の組み合わせ

治具と治具を併用することで、製品が正常に機能する製造精度を達成できます。例？ドア、キャビネット、棚について考えてみましょう。ドアのノブ、ラッチ、およびヒンジ用の穴は、穴を開けるための正確な配置とガイドが必要です。キャビネットの側面にダブテール カットまたは棚穴があるキャビネットにも同じことが当てはまります。治具や備品がなければ、本が棚から滑り落ちたり、引き出しが薄っぺらだったり、ドアがきちんと閉まらなかったり…おわかりでしょう。

前述のように、機械加工は、治具や治具を作成するための最も一般的な製造プロセスです。設計上の考慮事項とガイドラインについて、プロトラブズは ±0.005 インチ (0.127 mm) の公差を維持できます。

最後に、すべての治具と治具が金属製である必要はありません。多くの場合、プラスチックはコストを削減し、パフォーマンス要件を満たすことができます。

ジグ、固定具の 3D プリント オプション

機械加工以外にも、工業用グレードの 3D プリントは、治具や固定具、さらには金属またはプラスチックの両方で実行可能なオプションになる可能性があります。これは特に、形状が難しすぎたり、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テクノロジを選択することです。

一般的なルールは次のとおりです。3 軸 CNC 機械加工が可能な場合は、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、優れた表面仕上げ、より強力な材料、およびより高い精度を備えています。また、少量生産の場合、コストと所要時間は 3D プリントとほぼ同じです。

前述のように、治具や治具が不規則または複雑な形状をしている場合、または通常よりも小さい場合に、3D プリントが役立ちます。さらに、複数の治具や治具を製造する場合、3D プリントはコストを抑える良い方法です。

最近のデザインのヒントの 1 つは、特定のジグ/フィクスチャ アプリケーションに最適な 3D プリント プロセスの概要を示しています。

プラスチックの治具や固定具の場合、ステレオリソグラフィー (SL) は、最終部品の表面仕上げが優れているため、小型で複雑な治具や固定具を構築するための一般的なオプションです。選択的レーザー焼結 (SLS) は、大型の治具や固定具に定期的に使用され、SL で作られたものよりも強く、耐久性があり正確な部品を製造します。 SLS はより大きなビルド ボリュームも提供しますが、パーツの仕上げは粗く、細かい部分が欠けています。マルチ ジェット フュージョンは治具や治具の製造でも人気が高まっており、機能的なナイロンのプロトタイプや最終用途の製造部品をわずか 1 日で製造できます。

3D プリントの金属治具や治具の場合、ダイレクト メタル レーザー シンタリング (DMLS) により、非常に耐久性の高いアイテムを製造できます。ただし、DMLS の表面は粗い傾向があり、後処理が必要なため納期が長くなります。

いつものように、当社の技術的なヒントについては、877-479-3680 または [email protected] で当社のアプリケーション エンジニアの 1 人に質問をしたり、オプションについて話し合ったり、アドバイスを受けたりすることを遠慮なくお問い合わせください。次の設計プロジェクトを今すぐ開始するには、3D CAD モデルをアップロードして、数時間以内にインタラクティブな見積もりを入手してください。