جيگ وفيكسچرها

[javad jan]

عبارت جيگ وفيكسچرها براي جوشكاري معني مشابهي باجيگ وفيكسچرهاي ماشين كاري را ندارد .
يك جيگ جوشكا ري يك ابزار ثابت است ولي يك فيكسچر جوشكاري را مي توان حول محورهاي افقي يا عمودي چرخاند ونقش اصلي فيكسچر جوشكاري مهار كردن قطعه كاري وجلوگيري از بروز اين عيب مي باشد . در حالي كه اين معني براي جيگ وفيكسچر براي عمليات ماشين كاري درست نيست .
جيگ وفيكسچرها راازجهت كاربرد ومفهوم به دو دسته 1-جيگ وفيكسچرهاي براي عمليات ماشين كاري 2-جيگ وفيكسچرهاي براي عمليات جوشكاري تقسيم مي كنيم .
د ستي
جيگ وفيكسچر 1- عمليات ماشين كاري
مكا نيزه
2- عمليات جوشكاري 1- دستي
2- مكانيزه
جيگ ها براي عمليات ماشين كاري به دو دسته اصلي 1-سوراخ كاري 2-سوراخ تراشي

[javad jan]

تقسيم جيگ ها بر اساس روش ساخت :
باز: شامل 1-جيگ هاي صفحه اي 2- جيگ هاي پايدار 3-جيگ هاي باصفحات زيرورو 4-جيگ هاي قائم الزاويه انواع فيكسچرها براساس روش ساخت آ نها تعيين مي شود. انواع رايج فيكسچرها عبا رتند از: 1-فيكسچرهاي صفحه اي .2-قائم ا لزا ويه .3-گيره ها.4-فيكسچرهاي دورا ني .5-فيكسچرهاي چندايستگاهي . د سته بندي فيكسچرها : برا سا س نوع ما شين ا بزا ر يا نوع پروسه توليد تعيين مي شود مثلا فيكسچري كه روي د ستگاه فرز نصب مي شود يكسچر فرزكاري نا ميده مي شود. پس با توجه به مطا لب گفته شده هرگاه سخن از جيگ وفيكسچري مي شود بايد نوع آن رااز جهت كاربرد عمليات ماشين كاري يا جوشكاري مشخص كنيم
پس با توجه به مطا لب گفته شده هرگاه سخن از جيگ وفيكسچري مي شود بايد نوع آن رااز جهت كاربرد عمليات ماشين كاري يا جوشكاري مشخص كنيم.

[javad jan]

طراحي ابزار
طراحي ابزار عبارتستاز فرآيند طرح ،محاسبه و ايجاد روشها و فنوني كه براي افزايش بازدهي و بهره وري توليد ضروري هستند. بهكمك اين فرآيند است كه صنايع قادر شده اند ماشين آلات و ابزلرهاي خاص مورد نازشان را براي رسيدن به توليد با ظرفيت و سرعت بالا به خدمت بگيرند. فرآيند طراحي در حدي از كيفيت عرضه مي شود كه هزينه هاي توليد يك محصول متعادل بوده و قابل رقابت با توليدات مشابه باشد.
از آنجايي كه نوع خاص از ابزار يا فرآيند توليدي جوابگوي تنوع روشهاي توليد مختلف نيست، طراحي ابزار بايد فرآيني در حال تغيير ، پ.يا و خلاق باشد تا بتواند به مسايل مختلف صنعتي پاسخ مناسب دهد.

[javad jan]

اهداف طراحي ابزار
اهداف اصلي در طراحي ابزار ، افزايش توليد با در نظر گرفتن كيفيت مورد نياز و همچنين مورد نياز و همچنين كاهش هزينه هاي توليد است
براي رسيدن به اين هدف طراح لازم است اهداف فرعي زير را مد نظر داشته باشد .
ابزارهايي با عملكرد ساده خلق كند تا حداكثر بازدهي اپراتور تامين شود .
ابزارهاي طراحي شده به گونه اي باشند كه بتوان قطعه كار را توسط آنها به حداقل هزينه توليد نمود .
با به كار گيري اين ابزارها ، توليد با كيفيت مستمر و يكنواخت حاصل گردد.بتوان از يك ماشين توليدي ، تعداد توليد بيشتري گرفت طراحي ابزار به گونه اي باشد كه به كارگيري آن به صورت غلط توسط اپراتور ممكن نباشد ابزارها از موادي ساخته شوند كه عمر كاري مناسبي داشته باشند .ايمني اپراتور در به كارگيري ابزار دقيقا رعايت شود .

[javad jan]

جايگاه طراحي ابزار در توليد
طراحي ابزار ، به عنوان يك عمل مهم در توليد بين عمليات طراحي محصول و توليد محصول قرار گيرد ابتدا نياز هاي يك محصول تعيين مي شود سپس نقشه ها و مشخصات ديگر آن آماده مي گردد مهندس طراح محصول اين اطلاعات محصول و ابزار كاملا هماهنگ عمل مي كند . روشهاي توليد مورد نياز را طراحي خواهد كرد .
گاهي اوقات لازم مي شود كه طراح محصول طرح اوليه خود را تغيير داده و طرحي اصلاح شده را ارائه كند تا روند توليد تسهيل گردد .
سپس مهندس توليد تعداد توليد ماشين آلات مورد نياز را نيز مشخص مي كند به دنبال جنبه هاي ديگر توليد و بر آورد هزينه ها نيز انجام مي گيردد .

[javad jan]

درجات آزادي
از آنجا كه شناخت درجات آزادي در طراحي فيكسچرها و جيگ ها مهم است مبحثي را دراين باره توضيح ميدهيم قطعه اي كه مهار نشود آزاد است در تمام جهات دوازده كانه حركت كند جسم مي تواند در راستاي محورهاي سه گانه مختصاتي (در هر راستا در دو جهت) حركت كرده و حول اين سه محور در هر دو جهت گردش نمايد يعني ما دوازده درجه آزاد ي داريم
محدودكردن حركت : براي قرار گرفتن دقيق يك قطعه بر روي جيگ يا فيكسچر بايد از حركت آن جلوگيري كرد اين كار توسط :
1- پينها 2- لبه هاي قرار 3- كلمپ ها ( دستي يا پنوماتيكي) يا روبندها انجام مي شود .
اگر سوراخ مركزي يك قطعه كار را روي پين قرار دهيم 9 جهت از 12 جهت كلي محدود مي شود و اگر از دو پين استفاده شود كه د ردو سوراخ قطعه كار فرو روند 11 جهت حركت كلي محدود مي شود بنابراين هر جا گه ممكن است بهتر است از سوراخ مياني قطعه كا ربراي قرار گرفتن روي جيگ يا فيكسچر استفاد ه نمود البته 11 جهت حركت كلي كه توسط دو پين محدود مي شود با اين فرض است كه پين در پائين قسمت خود به صورت لوكتيورعمل كند يعني نشيمنگاه قطعه باشد تا يگ درجه آزادي يعني جهت محور zمنفي را مهاركند.
كه تنها يك درجه آزاد مي ماند يعني محور zمثبت كه توسط كلمپ يا روبند (clamp)انجام مي شود كه عموما بهصورت پنو ماتيكي است تا بدين وسيله قطعه را بتوان به راحتي از روي جيگ جدا نمود.

[javad jan]

قاعده 3 و 2 و 1 :
3 تكيه گاه براي معرفي يك صفحه (plant support) 2دوران و يك حركت انتقالي توسط اين صفحه گرفته مي شود .2تكيه گاه براي معرفي يك خط راست(orietation). 1 دوران و 1 حركت انتقالي توسط اين خط گرفته.مي شود 1تكيه گاه براي معرفي يك نقطه (stop in tranlator motion) 1 حركت انتقال توسط اين نقطه گرفته ميشود .
موقعيت سه تكيه گاه (صفحه ): نقاطي كه براي معرفي plane support انتخاب مي شوند بايد بر روي بزرگترين صفحه بوده و نسب به يكديگر بيشترين فاصله را داشته باشند و موقعيت دو تكيه گاه بايد نسب بهيكديگر بيشترين فاصله را داشته باشند باشد .
زاويه بسته شدن كلمپ 90درجه است كه حداكثر تا 15درجه اختلاف رامي توان در نظر گرفت زيرااگر زاويه بسته شدن كلمپ 90درجه نباشد كلمپ نيرويي ايجاد مي كند كه باعث سرخوردن و اكثرا كلمپ ها درحالت 90درجه بسته مي شوند يعني وقتي كلمپ بسته مي شود حالت افقي پيدا مي كند منظوراز فرآيند تمام فرايندهاي مرسوم در بدنه ساز ي مي باشد :1-نقطه جوش 2-همينگ كلينچ 3-MIG/MAG4- سيلر كاري

[javad jan]

دستگاه مختصات مرجع : دستگاه مختصات مرجع خودرو يك دستگاهمختصات كار تزين cartizian
راستگرد مي باشد كه محورهاي آن را فصل مشترك سه صفحه عمود بر خم تشكيل مي دهند يكي از اين صفحات صفحه تقارن خودرو يا صفحه xzميباشد كه در آنY=0صفحه ديگر صفحه افقي است كه از محور چرخهاي جلو و عقب عبور مي كند اين صفحه صفحه xyمي باشد كه Z=0استصفحه سوم صفحه اي عمود بر دو صفحه قبل است كه از محورچرخهاي جلو مي گذرد اين صفحه نيز yzميباشد
كه X=0در اين دستگاه جهت مثبت محور xاز جلو به سمت عقب خودرو جهت مثبت محور yاز چپ به راست و جهت مثبت محور zاز پائين به بالا
قطعه ساده (Roug hpart)قطعه اي است كه در سالن پرس توليد شده و به هيچ قطر ديگري متصل نشده استrough)به معني سخت است)
قطعه اسمبل شده (Assembled part)مجموعه اي است كه از اتصال دو يا چند قطعه ساده به يكديگر بوجود آمده. قطعه اصلي (master part) از مجموعه اسمبل شده قطعه اي كه نسبت به بقيه قطعات اهميت بيشتري دارد قطعه اصلي يا master partناميده مي شود .
درجات آزاد ه جسم صلب (DOF)degree of freedomبراي هر جسم صلب در فضا مي توان سه حركت دوراني و سه حركت انتقالي در نظر گرفت . به هر يك از اين حركت يك درجه آزادي گفته ميشود منظور از Isostatism گرفتن درجات آزادي قطعه و يا مجموعه نسبت به مختصات مرجع در فضا مي باشد

[javad jan]

بدنه جيگ يا فيكسچرBody)):
بدنه جيگ يا فيكسچر يك پايه صليب است كه روي آن پايه ها تكيه گاهها (لو كتيورها locators))پينها ,كلمپ ها يا روبندها(clamps) نصب مي گردد اندازه و شكل ماده اوليه و روش ساخت بدنه با توجه به قطعه كاري كه روي آن بسته مس شود تعيين مي گردد .
قاعدتا اندازه بدنه جيگ يا فيكسچر به اندازه قطعه كار و عمليات توليدي مورد نياز بستگي دارد انتخاب جنس يا ماده اوليه بدنه به مواردي نظير صلبيت مورد نياز ,قيمت , دقت و دوام بستگي دارد . بدنه جيگ به يكي از سه روش ريخته گري , جوشكاري ,ماشين كاري ساخته مي شود.
قطعات پيش ساخته:
استفاده از قطعات پيش ساخته يا نيم ساخته مي تواند هزينه هاي ساخت يك جيگ يا فيكسچر را تا حد قابل ملاحظه اي كاهش دهد همچنين چون اين قطعات در شكلها و اندازه هاي متنوع در دسترس هستند مدت زمان آماده سازي مجموعه نيز كوتاه خواهد شد چند نوع از قطعات نيم ساخته كه در ساخت جيگ يا فيكسچرها به كار مي روند مقاطع تخت سنگ خورده , پروفيلهاي ريخته گري شده , بدنه هاي ريخته گري شده استاندارد ,

[javad jan]

پروفيلهاي فولادي ساختماني
در ساختمان جيگ ها و فيكسچرها از انواع مختلف لوازم استاندارد استفاده مي شود از حمله اين لوازم مي توان به پيچ , مهره , واشر و خار و انواع ضامن اشاره كرد . در طراحي جيگ و فيكسچر سعي مي شود از قطعات استاندارد استفاده شود .استفاده از قطعات مخصوص هزينه را افزايش داده و معمولا مي توان قطعات استاندارد مناسبي را جايگزين آنها نمود
جيگها وفيكچرها
كاراصلي جيگ هاوفيكچرها تعيين محل قطعه كار هنگام عمليات مختلف برروي آن ميباشد.جيگ ها وفيكچرها ممكن است با قطعات مختلف براي راهنمايي نگهداري گيره بندي واندازه گيري مجهزباشند تا تمام قطعات توليدشده بوسيلهجيگ يافيكچر مانند هم باشند.
مزيت استفاده از جيگ وفيكچرها:
استفاده ازجيگ وفيكچردركاهش قيمت قطعات توليدي در مقادير زياد مؤثرمي باشد.جيگ هاوفيكچرها وقتي داراي مزيت ميباشند كه سرعت تعويض قطعه كارودقت از عوامل مهم بشمارايند.استفاده انها درتوليد قطعات يكسان وقابل تعويض ( سرعت بيرون اوردنقطعه كاروجازدن قطعه بندي ) حتمادرتوليدمحدودهم به صرفه ميباشد.مزيت مهم ديگران اين است كه نسبتاكارغيرماهرانه اي ممكن است بوسيله ابزارويژه انجام شود.

[javad jan]

جيگ چيست؟
يك جيگ دستگاه مخصوصي است كه قطعه كارراميگيرد يا نگه ميدارد ياروي يك قسمت ماشين كاري شده قرار ميگيرد.جيگ يك ابزار توليد ميباشد كه نه تنها قطعه كار راتعيين محل ميكند ونگه ميدارد همچنين ابزار برش رابراي انجام كارراهنمايي ميكند.جيگهامعمولابابوشهاي سوراخكاري فولادي براي راهنمايي مته هايا ديگرابزاربرش بكارمي روند به عنوان يك اصل جيگ هاي كوچك روي ميز بسته نمي شوند هرچند اگر سوراخهابزرگتر از 4\1 اينچ باشد معمولا لازم است كه جيگ دريك اشيانه قرار گيرد يا بطور محكمي به ميز وصل گردد.
فيكسچرچيست؟
يك فيكچر ابزار توليدي است كه براي تعيين محل و محكم نگهداشتن يك يا چندقطعه كار بكار ميرود آن طوريكه عمليات لازم بتوانند انجام شوند.يك فيكچر بايد بطرزمحكمي به ميز ماشين متصل گردد از انجاييكه فيكچرها بيشتر روي ماشينهاي فرزكاري مورد استفاده قرار ميگيرند لازم است طوري طراحي شوند كه براي عمليات مختلف مناسب باشند.هدف اصلي از كاربرد فيكچرتعيين محل كردن قطعه كار بطورسريع ودرست نگهداريان بطرز خوبي ومحكم گرفتن ان ميباشد.فيكچرها درطرحهاي مختلفي از ساده يا پيچيده براي كارهاي مختلف وبا در نظر گرفتن تعدادتوليد ساخته شده اندبعنوان قطعات نگهدارنده فيكچرها به ساده كردن عمليات فلزي با وسايل مخصوص روي تمام ماشينهاي استاندارد كمك ميكنند. در ذيل مواردزيادي از عملياتيكه ممكن است به فيكچراحتياج داشته باشدنوشته شده است:
مونتاژ ‍، خم كاري ، سوراخ كاري داخلي ، پرداخت كاري ، صيقل كاري ، سنگ كاري ، صيقل كاري سوراخها ، بازرسي صيقل وپرداختياتاقانها و بلبرينگ ها ، فرزكاري ، رنده كاري ، تهيه پروفيل يك قالب يا قطعات ديگر به وسيله ماشين فرزياسنگ ، برقو كاري ، پرچ كاري ، اره كاري ، اهنگري ، صاف كردن سطوح زبر يا ريخته گري شده ، قلاويزكاري ، ازمايش ، تراشكاري ، جوشكاري.

[javad jan]

فرق بين جيگ وفيكچر:
درواقع فرق گذاشتن قاطع بين اين دو وسيله مشكل است ولي بطور كلي ميتوان گفت كه جيگ هدايت كننده مته براي عمليات سوراخ كاري ميباشد درحاليكه فيكچرخود به ماشين كه عمل برش را انجام ميدهد محكم بسته شده و بدون هدايت تيغه عمل برش انجام ميگيرد.فيكچرها اغلب براي سرعت عمل در ما شينهاي فرز وهمچنين انواع ماشينهاي صفحه تراش استفاده ميشود دربعضي مواقع بخصوص از جيگ وفيكچربطور مركب براي تهيه قطعات مشكلتركه طراحي ان ايجاب ميكند استفاده ميشود.

از جيگ ها براي عمل داخل تراش در ماشين تراش نيز ميتوان استفاده كرد كه البته يك عمل مخصوص ناميده ميشود.
در كل مي توان گفت كه :«يک فيکسچر ميتواند جيگ باشد ولی يک جيگ نميتواند فيکسچر باشد.»اصول قرار گيري وجادادن در جيگ وفيكچر:
منظور از قرار گيري و جادادن در جيگ وفيكچر را ميتوان بايك جمله درموقعيت مناسب نگهداشتن قطعه كار بيان نمود. ميدانيم كه يك قطعه كار ميتواند 6 حركت داشته باشدكه عبارتنداز:
سه حركت رفت وامدي در طول محور مختصات x وy و zو سه حركت چرخشي(پيچشي) در دورمحورهاي xوy و z اصول قرار گيري برهمين مبني استوار ميگردد.چنين ذكر ميشود كه يك قطعه كارطوري قرارگيردكه اين حركات را نداشته باشدازنظرمحل قرارگيري نكات زير علاوه بر موارد بالا مهمترين عوامل در جادادن قطعه كار داخل جيگ و فيكچر ميباشد.

اين موارد عبارتند از:
1- قطعه براحتي در جيگ و فيكچر قرار گيرد
2- پس از انجام كار بروي قطعه در فيكچر بتوان براحتي ان را از فيكچر خارج نماييم.
3-محل قرار گرفتن قطعه حداقل درگيري وحداكثر كلمپينگ ( گيره كردن ) را داشته باشد.
4-جادادن قطعه درفيكچرمورد نظربا تلرانسهاي مجازقطعه تطبيق داشته وفيكچرحتي المقدوربتواند قابل رگلاژ باشد.
5- محل درگيري قطعه با فيكچر يا جيگ هميشه طوري انتخاب ميشود كه قطعه در موقعيت مناسب كاري قرارگيرد
كار مي كند .

[javad jan]

برنامه ريزي در طراحي
برنامه ريزي در طراحي ابزار ، اثر بسزايي در موفقيت با عدم موفقيت آن دارد . زيرا اين كار يك فرايند منظم است . در طراحي ابزار تمام اطلاعات و مشخصات مربوط به محصول بايد دقيقا مورد ارزيابي قرار گيرد تا بتوان يك ابزار كار آمد و با صرفه اقتصادي را عرضه نمود . در انجام اين كار طراح ابزار بايد به دقت نقشه قطعه كار و فرآنيد توليد ان را مطالعه نمايد در واقع طراح ابزار بايد كاملا قطعه كار و فرآيند توليدي را شناخته باشد .
نقشه قطعه كار
طراح ابزار ، نقشه هاي مربوطه به قطعه اي را كه قرار است توليد شود دريافت مي كند عوامل متعددي را كه در طراحي ابزار موثر هستند بررسي كند اين عوامل عبارتند از :
· ابعاد و شكل كلي قطعه كار
· نوع مواد اوليه و مشخصات آن كه براي ساخت قطعه كار استفاده مي شود .
· عمليات ماشينكاري كه روي قطعه كار انجام مي شود .
· ميزان دقت مورد نياز
· تعداد توليد قطعات كار
سطوح قرار گيري و بستن قطعه كار روي دستگاههاي توليدي

[javad jan]

فرآيند توليد
فرايند توليد در برگه خاصي ثبت مي شود كه در اين برگه توسسط مهندس طراح فرايند تهيه مي شود عمليات توليدي و توالي آنها درج شده است . شكل برگه فرآيند توليد با توجه به نياز هر كارخانه تعيين مي شود ولي در آن بايد حتما اطلاعاتي درباره هر يك از عمليات ماشنيكاري و ابزارهاي مورد نياز آن وجود داشته باشد .
مهندس طراح ابزار از برگه هاي فرآيند توليد در طراحي ابزارهاي مورد نياز كمك مي گيرد در يك برگه فرآيند توليد نمونه ممكن است مطالب زير ثبت شده باشد .
· نوع و اندازه ماشين ابزارهايي كه در فرآيند مورد استفاده قرار مي گيرند .
· توالي عمليات توليد
· عمليات ماشينكاري قبلي كه روي قطعه كار انجام شده است .
علاوه بر نقشه قطعه كار و برگه فرآيند توليد لازم است طراح ابزار اطلاعاتي نيز درباره زمان و بودجه اختصاصي يافته داشته باشد . با استفاده از اين اطلاعات و كمي تجربه و خلاقيت طراح ابزار مي تواندطراحي را آغاز كند .

[javad jan]

بررسي راه حلها
يكي از گامهاي ابتدايي در حل يك مساله ، تعيين راه حلهاي ممكن است ، در طراحي ابزار نيز براي بدست آوردن بهترين نتيجه از همين راه استفاده مي شود در اين روش طراح ابزار بايد تمام اطلاعات با اهميت را براي پاسخ دادن به سوالات زير بررسي نمايد .
· آيا از ابزار جديد ي بايد استفاده شود يا با اصلاح ابزارهاي موجود مي توان به نتيجه رسيد
· آيا بايد از ماشين چند محوره استفاده كرد يا تك محوره
· آيا ابزار بايد تك منظوره باشد يا چند منظوره
· آيا در آمدي كه با به كارگيري اين ابزار حاصل مي شود هزينه هايش را توجيه مي كند
· چه نوع لوازم اندازه گيري براي كنترل ابعادي مورد نياز خواهد بود ؟
با جواب دادن به اين سوالات يا سوالاتي از اين قبيل ، طراح ابزار راه حلهاي ممكن را به دست خواهد آورد و سرانجام از ميان آنها بهترين راه حل را انتخاب خواهد نمود .
چالش هايي كه طراح ابزار با آنها روبروست طراح ابزار مسووليت هاي زيادي را برعهده دارد . علاوه بر طراحي ابزار او ممكن است مسوول تهيه مواد اوليه مورد نياز ، نظارت بر ساخت و كنترل ابزار نيز باشد . بنابراين طراح لازم است در باره اين مباحث نيز اطلاعات كافي داشته باشد .

[javad jan]

طراحي
در اين مرحله نقشه هاي مورد نياز براي ساخت ابزار تهيه مي شود اين نقشه ها معمولا توسط يك طراح ارشد تصويب مي شود البته در كارگاههاي كوچك ممكن است همه كارها با طراح ابزار انجام دهد .
نظارت
حيطه نظارت طراح ابزار به بزرگي و كوچكي كارخانه بستگي دارد طراح ابزار ممكن است تنها در يك بخش خاص فعاليت كند و يا مسووليت طراحي ابزار كل كارخانه را بر عهده داشته باشد در هر دو صورت او لازم است اطلاعاتي نيز درباه مديريت و سر پرستي افراد تحت امر خود داشته باشد .
از جمله كه مي تواند رد حل مشكلات طراحي يك ابزار خاص كمك با ارزشي به طراح بكند سازندگان و تكنسين هاي ماهر ابزار ساز هستند عليرغم تخصص و تجربه اي كه يك طراح ممكن است داشته باشد ابزار سازان ماهر مي تواند راه حلهايي را پيشنهاد كنند كه براي طراح جالب و يا حتي دو از ذهن باشد آمده كردن نقشه هاي مورد نياز به كار گرفته مي شوند
بنابر اين عاقلانه است كه رابطه كاري خوبي بين طراح و ابزار ساز وجود داشته باشد در وابع در طراحي ابزار همكاري و ارتباط تنگاتنگ طراح و ابزار ساز ضروري است . همكاري اين دو جناح علاوه بر اين كه كار را زودتر به سرانجام مي رساند احساس بهتري را نيز نسبت به كار انفرادي در انسان ايجاد خواهد كرد .

[javad jan]

تهيه مقدمات
اغلب طراح ابزار مسوول تهيه مواد اوليه براي ساخت ابزارنيز هستند در اين شرايط او لازم است مواد اوليه و قطعات استاندارد مناسبت را از فروشندگان مختلف تهيه نمايد به هنگام انتخاب يك فروشنده بهتر است به سراغ شركتي رفت كه سرويس بهتري به مشتريان خود عرضه مي كند خدماتي مانند كمك در طراحي و حل مشكلات در به كارگيري مواد و قطعات عوامل مهمي را در بررسي هاي اوليه قبل از اتخاذ تصميم نهايي مي باشند . نكته مورد توجه ديگر اين است كه آيا فروشنده در موقع نياز قادر است قطعات يا مواد الويه خاصي را تامين كند يا نه . معمولا براي تهيه كالاهاي خاص عليرغم گران بودن اين كالاها خريد آنها از فروشندگان كالاهاي خاص با ز هم ارزان تر از ساخت آنها در كارخانه خواهد بود البته در انتخاب يك فروشنده كالاي خاص نيز عواملي چون تامين بموقع كالاي مورد نياز و ميزان اعتبار فروشنده تعيين كننده خواهد بود
كنترل و بازرسي
بسياري از اوقات لازم است طراح ابزار ، ابزارهاي ساخته شده را كنترل كند تا مطمئن شود كه مشخصات مورد نظرش مطابقت داد . كنترل ابعادي و بازرسي عملكرد معمولا در دو مرحله انجام مي گيرد ابتدا ابزار ساخته شده براساس نقشه كنترل مي گردد .
سپس چند قطعه كار توسط ابزار ساخته شده توليد مي گردد تا معلوم شود ابزار به درستي عمل مي كند يا نه پس از اين دو مرحله ابزار بازرسي هاي ادواري انجام دهد تا از صحت عملكرد آن در طول زمان اطمينان يابد .

[javad jan]

توانمنديهاي مورد نياز يك طراح ابزار
يك طراح ابزار براي انجام وظايف خود لازم است مهارت هاي زير را داشته باشد

توانايي رسم نقشه هاي فني مكانيكي
دانش كافي در زمينه روشهاي توليد مدرن و ابزارهاي مورد نياز
اين روشها
خلاقيت كافي
آشنايي با روشهاي ساخت
دانش كافي در زمينه رياضيات فني و مثلثات كاربردي
خلاصه
مفاهيم اساسي ارائه شده در اين بخش بدين شرح است
طراحي ابزار عبارتست از فرآيند طراحي و ساخت ابزارهاي توليدو روشهاي به كارگيري آنها به منظور بهبود بهره وري و بازدهي فرايند هاي توليد مهم ترين هدف از طراحي ابزار كاهش هزينه هاي توليد توام با افزايش توليد و به دست آوردن كيفيت مطلوب است .
فرايند طراحي ابزار در سلسله مراتب توليد بين فرآيند طراحي محصول و فرايند توليد محصول واقع مي شود .
طراح ابزار با بررسي نقشه هاي محصول و برگه هاي فرايند توليد راه حلهاي مختلف را به دست آوده و از بين آنها مطمئن ترين كار آمدترين و اقتصادي ترين طرح را انتخاب مي كند .
طراح ابزار علاوه بر طراحي لازم است نظارت بر ساخت تهيه نيازمنديهاي اوليه ساخت و بازرسي ابزار ساخته شده را نيز انجام دهد .يك طراح ابزار بايد قادر باشد نقشه هاي فني مكانيكي را تهيه كند . روشهاي توليد مختلف را بشناسد با تجهيزات و روشهاي ساخت ابزار آشنايي داشته باشد از خلاقيت كافي برخوردار باشد و همچنين دانش كافي در زمينه رياضيات و مثلثات فني به دست آورده باشد

[javad jan]

جيك ها و فيكسچرها
چيگها و فيكسچرها وسايل نگهدارنده اي هستند كه با به كارگيري آنها مي توان قطعات مشابه هم را با دقت مورد نياز توليد نمود با استفاده از اين وسايل موقعيت قرار گيري ابزار برشي نسبت به قطعه كار مشخص مي شود براي تامين اين نظر جيگ يا فيكسچر به گونه اي بايد طراحي و ساخته شود كه بتوان قطعه كار را پس از قرار دادن و محكم كردن در آن براحتي طبق ابعاد مورد نظر ماشينكگار نمود .
جيگ و فيكسچر از نظر عملكرد بسيار به هم شباهيت دارند
به طوري كه اغلب به اشتباه ناميده يم شوند تفاوت اين دو در نحوه هدايت ابزار برشي به طرف قطعه كار است جيگ يك وسيه نگهدازنده مخصوص است كه قطعه كار داخل آن قرار داده شده و يا روي آن انجام گيرد جيگ نه تنها قطعه كار را در خود مهار مي كند بلكه ابزار را نيز به هنگام عميلات توليدي هدايت مي كند . معمولا جيگها بوشهاي دايت كننده از جنس فولاد سخت شده دارند و براي عمليات سوراخكاري و فرآيند هاي مشابه كار مي روند .
معمولا جيگهاي كوچك روي ميز دستگاه درل محكم نمي شوند ولي چنانچه قرار باشد سوراخهايي با قطر بيش از 0.25 سوراخكاري شوند لازم است جيگ را روي ميز دستگاه كاملا محكم نمود .فيكسچر يك وسيله نگهدارنده است كه فقط قطعه كار روي آن محكم مي شود تا عمليات ماشينكاري روي آن انجام گردد براي تنظيم موقعيت قطعه كار به عبارت ديگر موقعيت فيكسچر نسبت به ابزار برشي از فيلتر يا بلوك هاي مكعب مستطيلي سنگ خورده استفاده مي شود .
فيكسچر را بايد روي ميز دستگاه توليدي كاملا محكم بست فيكسچر ها معمولا روي ماشين فرزكاري بسته مي شوند ولي از آنها در ماشينهاي ابزار ديگر نيز استفاده مي گردد .
فيكسچرها در انواع مختلف ، از ساده و ارزان تا پيچيده و گران طراحي و ساخته مي شود از فيكسچرها همچنين براي ساده سازي ديگر فرآينده هاي فلز كاري نيز استفاده مي شود .
انواع مختلف از ساده و ارزان تا پيچيده و گران طراحي و ساخته مي شوند از فيكسچرها همچنين براي ساده سازي ديگر فرآيندهاي فلز كاري نيز استفاده مي شود .

[javad jan]

انواع جيگها
جيگها به دو طبقه اصلي تقسيم مي شوند ، جيگهاي سوراخكاري و جيگهاي سوراخ تراش
از جيگهاي سوراخ تراشي هنگامي استفاده مي شود كه لازم باشد سوراخهاي بزرگ و يا سوراخهاي با قطر غير استاندارد را ماشينكاري نمود ولي جيگهاي سوراخكاري در فرآيند نظير سوراخكاري با مته ، بر قوزني ، قلاويزكاري ، يخ زني خزينه كاري زاويه دار و راست گوشه و خزينه كاري پشت قطعه كار به كار گرفته مي شوند . بدنه اصلي جيگ كه در فرآيندهاي مختلف ذكر شده استفاده مي شود با هم مشابه است،جيگهاي سوراخكاري معمولا به دو نوع باز و بسته تقسيم مي شوند. جيگهاي باز ساختمان ساده اي دارند و هنگامي استفاده مي شوند كه لازم باشدعمليات سوراخكاري روي يك طرف قطعه كار انجام شود. چنانچه وجوه مختلف قطعه كار نياز به سوراخكاري داشته باشد معمولا از جيگهاي بسته اتفاده مي گردد. نامگذاري اين دو نوع جيگ به نحوه ساخت آنها ارتباط دارد.
جيگهاي صفحه اي ساده براي سوراخكاري سريع به كار مي روند و دقت زيادي ندارند. اين نوع از جيگها روي كنار يا داخل قطعه كار قرار داده مي شوند ولي به آن محكم نمي شوند . اين جيگها ساده ترين و ارزان ترين نوع جيگها محسوب مي شوند. بعضي از اين جيگها ممكن است بوش سوراخكاري نيز نداشته باشند. اگر از بوش سوراخكاري در اين جيگ استفاده نشود بايد تمام بدنه جيگ سختكاري گردد.
جيگهاي صفحه اي با پيچ محكم كننده نيز مشابه جيگهاي فوق هستند. تنها تفاوت آنها در اين است كه به يك پيچ محكم كننده براي بستن قطعه كار مجهز شده اند. با توجه به تعداد قطعاتي كه قرار است با اين نوع جيگ سوراخكاري ساخت. اگر قطعه كاري كه با اين جيگها سوراخكاري مي شود بزرگ باشد ممكن است لازم باشد پايه هايي رانيز به ساخنمان جيگ اضافه نمود. به اين نوع جيگ ،جيگ پايه دار گفته مي شود.
در جيگهاي با صفحات زير و رو در واقع يك صفحه زيري به جيگ صفحه اي اضافه شده است.
جيگهاي با صفحات زيرو رو براي سوراخكاري قطعات با ضخامت كم يا از جنس موادنرم ايدهآل است. با استفاده از اين جيگ از خم شدن يا انحراف قطعه كار به هنگام سوراخكاري جلوگيري مي شود. در ساختمان اين يگ نيز ممكن است از بوش سوراخكاري استفاده نشود و اين بستگي به تعداد توليد دارد.
از جيگ قائم الزاويه براي ماشينكاري قطعاتي استفاده مي شود كه موضع ماشينكاري روي انها نسبت به سطح اتكاي مناسب قطعه زاويه قائمه داشته باشد. پولي ها ، بوشها و چرخدنده ها از جمله اين قطعات محسوب مي شوند . نوع ديگري از اين جيگ وجود دارد كه شكل اصلاح شده اي دارند و با استفاده از ان مي توان سوراخهايي با زاويه اي دلخواه روي قطعهكار ايجاد نمود.

[javad jan]

جيگهاي بسته يا چندوضعيتي به گونه اي طرراحي مي شوند كه تمام ابعاد قطعه كار را بر مي گيرند. با استفاده از اين جيگ مي توان وجوه مختلف قطعه كار را بدون اينكه لازم باشد ان را در جيگهاي مختلف بست. به طور كامل ماشينكاري نمود.
جيگهاي ناوداني : ساده ترين نوع از جيگهاي بسته محسوب مي شوند . قطعه كا ردر اين جيگ بين دو دجه نگهداشته شده و از طرف وجه سوم ماشينكاري مي گردد. اين جيگها را مي توان طوري طراحي كرد كه توسط ان بتوان هر سه وجه قطعه كار را ماشينكاري نمود.
جيگهاي با صفحه متحرك: كه از اناع كوچك جيگهاي بسته به شكار مي روند، يك صفحه متحرك دارند كه به واسطه جيگهاي دوراني براي ماشنيكاري سوراخهايي كه در پيرامون قطعه كار دايده اي شكل قرار دارند به كار مي روند. براي سوراخكاري اين سوراخها قطعه كار از محور مركز دوران روي ان گذاشتن و برداشتن قطعه كار در ان اسان تر انجام مي شود .تفاوت اصلي جيگ با صفحي متحرك و جيگ بسته در اندازه انها و موقعيت قرار گيري قطعه كار درون جيگ است. ممكن است جيگهاي با صفحه متحرك تمام ابعاد قطعه كار را نپوشانند و معمولا دسته اي دارند كه به كمك ان نگهداشته شده يا جابجا مي شوند.
جيگ قرار گرفته و با به كارگيري يك پين قرار فنري به اندازه زاويه مورد نظر چرخانده مي شود . جيگهاي دوراني در انواع كوچك و بزرگ ساخته مي شوند.
نوع ديگري از جيگهاي دوراني وجود دارند كه براي قطعات خيلي بزرگ و با شكل غير متقارن مناسب هستند. در اين جيگها ابتدا قطعه كار دزون بدنه يك جيگ بسته قرار داده مي شود.

[javad jan]

جيگهاي آماده نيز در بازار يافت مي شوند اين جيگها بايد توسط خريدار به فرم دلخواه اصلاح گردد با استفاده از اهرم قفل كن در اين جيگ گذاشتن و برداشتن قطعه آسان و سريع انجام مي شود . و تنها احتياج به اصلاحات جزيي دارد در اسرع وقت مي توان جيگ مطلوب و مورد نظر را آماده كرد .جيگهاي چند ايستگاهي هستند كه مي توان چند قطعه كار روي آنها نصب كرد ساختمان كلي اين جيگ همانند انواع گفته شده اخير مي باشد در حالي كه يك قطعه روي اين جيگ در حال سوراخكاري است قطعه دوم مثلا برقوكاري مي شودو قطعه سوم خزينه كاري ميشود .ايستگاه آخر در اين جيگها براي گذاشتن و برداشتن قطعه كار در نظر گرفته شده است از اين جيگ در دستگاههاي چند محوره استفاده مي شود ولي مي توان آن را روي ماشين تك محوره نيز به كار گرفت انواع جيگهاي ديگري نيز وجود دارد كه در واقع تركيبي از انواع گفته شده قبلي هستند اين جيگها براي منظورهاي خاص به كار مي روند واصولا نمي توان آنهارا طبقه بندي كرد در انتخاب يك جيگ مهم اين است كه با قطعه كار تناسب داشته باشد وعمليات ماشينكاري با استفاده از آن دقيق ساده و ايمن صورت پذيرد .

[javad jan]

انواع فيكسچرها





http://pnu-club.com/imported/mising.jpg







عناويني كه براي انواع مختلف فيكسچرها انتخاب مي شود در اصل بهنحوه ساخت آن اشاره دارد از تقطه نظر قطعات به كار رفته در جيگ ها و فيكسچرها نظير پين هاي قرار و قطعات تعيين موقعيت جيگ و فيكسچر با هم مشايه هستند مي توان گفت كه تفاوت اساسي بين اين دو در جرم و اندازه آنهاست. با توجه به اينكه هنگام عمليات توليدي به فيكسچرها نيروهاي بيشتر وارد مي شود نسبت به جيگ كشابه ( كه براي همان قطعه كار طراحي مي شود) ساختمان قوي تر و بزرگتري دارد.




فيكسچرهاي صفحه اي . ساده ترين انواع فيكسچرها هستند. قسمت اصلي اين نوع فيكسچر يك صفحه پايه است كه قطعات مختلفي نظير پين هاي قرار و نگهدارنده ها بر روي آن نصب مي شود سادگي اين فيكسچرسبب شده كه براي انجام اغلب فرآيندهاي ماشينكاري از ان استفاده شود . همچنين شكل اين فيكسچر براي بسياري از فرآيندها تناسب دارد و بنا براين از عمومي ترين انواع فيكسچرها مي باشد.
فيكسچر قائم الزاويه. نوع اصلاح شده اي از فيكسچر صفحه اي است . با استفاده از اين ابزار مي توان قطعه كار را در سطوحي عمود بر سطح قرار ان ماشينكاري نمود . البته مي توان اين فيكسچر را به گونه اين طراحي كرد كه بتوان به توسط ان قطعات را تحت زاويه دلخواه نيز ماشينكاري نمود.
گيره هاي روميزي نيز در واقع فيكسچر ساده اي براي نگهداشتن قطعات كوچك محسوب مي شوند.با اصلاح فرم فكهاي گيره مي توان آن را براي نگهداشتن قطعات با شكلهاي متفاوت مورد استفاده قرار داد . گيره ها متداول ترين نوع فيكسچرها هستند. اندازه فضاي بين رو فك گيره تعيين كننده حد اكثر اندازه قطعه كار است كه مي تواند نگهدارد.

[javad jan]

فيكسچر هاي دوراني. از نظر ساختمان بسنار شبيه جيگهاي دوراني هستند. اين فيكسچرها هنگامي به كار مي روند كه لازم باشد مواضع ماشنيكاري روي قطعه كار در فواصل منظم در پيرامون ان قرار داشته باشد قطعاتي كه در شكل نشان داده شده مثالهايي از كاربرد فيكسچرهاي دوراني هستند.
فيكسچرهاي چند ايستگاهي هنگامي استفاده مي شوند كه تعداد توليد و سرعت توليد بالا مورد نياز بوده و سيكل عمليات ماشينكاري پيوسته باشد. فيكسچر دو ايستگاهي ساذه ترين نوع از فيكسچرهاي چند ايستگاهي است. با استفاده از اين فيكسچر در حالي كه يك قطعه كار در حال ماشينكاري است قطعه كار دوم تعويض شده و براي ماشينكاري آماده مي گردد . تغيير موقعيت فيكسچر روي ماشين به سادگي با چرخاندن آن و تعويض دو ايستگاه امكان پذير است.
با استفاده از فيكسچر فرم تراشي مي توان ابزار برشي را طلق شكل دلخواه ( كه در حالت عادي توسط دستگاه قابل انجام نيست) هدايت نمود. فرم تراشي را مي توان ه در داخل ان انجام داد . با توجه به اينكه ابزار دقيقا فرم ايجاد شده روي فيكسچر را دنبال مي كند. احتمال ايجاد شكل نادرست توسط ابزار برشي تقريبا غير ممكن است. نكات قابل توجه اين است كه اولا بايد دائما بلبرينگ دنبال كننده فرم با فيكسچر تماس داشته باشد، ثانيا در صورتي كه قطر خارجي بلبرينگ وقطر ابزار برشي يكسان نباشد شكل فيكسچر و فرم ماشينكاري شده اندكي با هم اختلاف خواهند داشت . استفاده از اين بلبريگ دنبال كننده در اين فيكسچر ضروري مي باشد.

[javad jan]

دسته بندي فيكسچرها
فيكسچرها به طور معمول بر اساس دستگاهي كه روي ان نصب مي شوند دسته بندي مي گردند. فيكسچرها طبقه بندي هاي فرعي نيز دارند. مثلا اگر يك فيكسچر روي يك دستگاه فرز نصب شود فيكسچر فرزكاري ناميده مي شود. اگر عملياتي كه روي اين دستگاه فرز انجام مي شود بغل تراشي طرفين باشد، اين فيكسچر با نام فرز كاري بغل تراشي دو طرفه ناميده خواهد شد.همين قائده براي فيكسچرهاي برشكاري نيز صادق است.مثلا اگر فيكسچري براي كره تراشي طراحي شده باشد فيكسچر تراشكاري كره ناميده مي شود در زير لست عمليات توليدي كه معمولا در آنها از فيكسچر استفاده مي شود آمده است:
مونتاژ- سوراخ تراشي( بورينگ) – خان كشي – سوراخ كاري – شكل دادن – اندازه گيري – سنگ زدن – عمليات حرارتي – هونينگ – كنترل هاي غير ابعادي – برش كاري( اره كاري) – كله زني – پرسكاري – قلاويزكاري – آزمايشات مختلف – پينگ – فرزكاري – صفحه تراشي – تراشكاري – جوشكاري.

[javad jan]

خلاصه
مطالب مهمي كه در اين بخش ارائه شدند عبارتند از
· جيگها و فيكسچرها وسايل نگهدارنده اي هستكه در توليدانبوه قطعات به كار مي روند و براي قرار دادن و نگهداشتن قطعه كار روي ماشين توليدي از آنها استفاده مي شود .
- جيگ عموما با استفاده از بوش راهنما مته يا ابزار سوراخ تراشي را به طرق قطعه كار هدايت مي كند .
- با استفاده از فيكسچر مي توان موقعيت ابزار برشي نسبت به قطعه كا را از فيلر يا قطعات تنظيم كننده تنظيم نمود .
· جيگها به دو دسته اصلي : جيگهاي سوراخكاري و سوراخ تراشي تقسيم مي شوند .
· انواع جيگها بر اساس روش ساخت آنها تعيين يم شود دو نوع جيگهاي باز و جيگهاي بسته از اين نظر شناخته شده اند .
- جيگهاي باز عبارتند از : جيگهاي صفحه اي ، جيگهاي پايه دار ،جيگهايي با صفحات زير و رو و جيگهاي قائمه الزاويه.
- جيگهاي بسته عبارتند از: جيگهاي بسته چند وضعيتي ، جيگهاي ناوداني و جيگهاي با صفحه متحرك
· انواع ديگر جيگها ،نظير جيگهاي د.راني ،جيگهاي بسته چند دوراني ، جيگهاي آماده و جيگهاي چند ايستگاهي نيز وجود دارند كه ممكن است از تنوع باز يا بسته باشند .
· انواع فيسكچرها نيز بر اساس روش ساخت آنها تعيين يم شود انواع رايج فيكسچرها عبارتند از : فيكسچرهاي صفحه اي ، قائم الزاويه ، گيره ها ، فيكسچرهاي دوراني و فيكسچرهاي چند ايستگاهي
دسته بندي فيكسچرها بر اساس نوع ماشين ابزار يا نوع پروسه توليد تعيين يم شود مثلا فيكسچرهاي كه روي دستگاه فرز نصب مي شوند ، فيكسچر فرزكاري ناميده مي شود

[javad jan]

تلرانس
به هنگام طراحي ابزار ، طراح بايد تلرانس ابعادي قطعه كار را مد نظر داشته باشد به عنوان يك قاعده كلي تلرانس ساخت ابزار بايد بين 50%-20 تلرانس قطعه كار باشد مثلا اگر موقعيت يك سوراخ در يك قطعه نسبت به لبه هاي قطعه كار تلرانس در 0.01 داشته باشد . تلرانس موقعيت سوراخ راهنماي جيگ نسبت به لبه ها با پينهاي قرار بايد بين 0.002 تا 0.005 باشد اين تلرانس براي به دست آوردنيك قطعه كار دقيق لازم است . البته چنانچه اين تلرانس دقيق تر از 0.002 در نظر گرفته شود . هزينه ساخت افزايش مي يابد ولي قطعه كار دقيق تر حاصل نخواهد شد از سوي ديگر چنانچه تلرانس ساخت جيگ بازتر از 50% در نظر گرفته شود نمي توان تضمين كرد كه قطعه كار با دقت مطلوب ماشينكاري مي گردد تصميم گيري در انتخاب اين تلرانس به دقت مورد نياز در قطعه كار بستگي دارد .
اندازه محل قرار گيري قطعه كار در جيگ يا فيكسچر بايد به گونه اي باشد كه همه قطعات در محدوده تلرانسي ابعادي تعريف شده را بتوان در آن قرار داد . هر قطعه اي كه ابعادش در اين محدوده باشد سالم محسوب مي شود حال چنانچه جيگ يا فيكسچر طبق اندازه نامي قطعه كار يعني در 1.250 ساخته مي شود ، در عين حال كه سالم هستند را نمي توان درون ابزار قرار داد براي پيشگيري از اين پديده نا مطلوب اندازه محل قرار بايد مطابق با قطعه كار يا بزرگترين اندازه در نظر گرفته شود .

[javad jan]

محدود كردن حركت
براي قرار گرفتن دقيق يك قطعه كار در جيگ يا فيكسچر بايد از حركت آن جلوگيري كرد اين كار توسط پينها و لبه هاي قرار و روبندها انجام مي شود .
با تشريح فيكسچر مورد نياز براي قطعه اصول محدود كردن حركت قطعه كار بررسي مي شود با قرار دادن اين قطعه روي سه عدد پين قرار ، پنج جهت حركت و گردش قطعه كار يعني جهتهاي 12،4،1،5،2 محدود مي شود استفاده از اين سه پين قرار سبب مي شود كه اولا استقرار كامل و بدون لقي ايجاد شده و ريزش براده هاي حاصل از ماشنيكاري روي فيكسچر نيز مانع عملكرد صحيح آن نباشد ، همچنين نصب سه عدد پين قرار و هم سطح كردن آنها به مراتب سريع تر و ارزان تر از ماشينكاري تمام سطح قرار قطعه كار انجام خواهد شد به علاوه پينها در صورت لزوم به راحتي قابل تعويض هتسند به هنگام استفاده دائم از اين فيكسچرها بايد توجه كرد كه براده ها پيش از حد اطراف پينهاي قرار انباشته نشود تا از تماس كامل پينها با قطعه كار اطمينان حاصل شود .
براي محدود كردن حركت قطعه كار در جهت 8 و حول محور z-z استفاده از دو پين قرار ديگر ضروري است . محدود كردن حركت در جهتهاي 11،10،9 نيز با استفاده از يك روبند امكانپذير يم شود از اين روش قرا رگيري 1-2-3 با شش نقطه اي براي مهار كردن اكثر قطعات مكعب مستطيل شكل استفاده مي شود .
هنگامي كه لازم باشد يك قطعه كار سوراخ دار درون جيگ يا فيكسچر قرا ر گيرد ، استفاده از پينهاي قرار كه درون بعضي از سوراخها قرار مي گيرد براحتي مي توان بسياري از جهتهاي حركتي را مهار كند از يك پين كه در سوراخ وسط قطعه كار قرار مي گيرد به عنوان پين قرار اصلي استفاده شده است و يك سوراخ ديگر نيز به عنوان محل قرار فرعي به كار گرفته شده است . در اين مثال پين قرار اصلي كاملا گرد است ولي پين قرار فرعي به صورت منشور ساخته شده است .
قرار گيري قطعه كار روي پين قرار اصلي ، حركتهاي آن را در نه جهت كاملا مهار مي كند ( جهتهاي 1.2.4.5.7.8.10.11.12 ) پين فرعي منشوري نيز دو جهت حركتي 6،3 را محدود مي كند ، بنابراين با استفاده از دو پين قرار ، يازده جهت حركتي كاملا محدود مي گردد تنها جهت حركتي باقيمانده به طرف بالاست با استفاده از يك روبند اين جهت حركت نيز بخوبي مهار خواهد شد .

[javad jan]

قرا ردادن قطعه كار
قطعات در شكلها و اندازه هاي مختلف ساخته مي شوند طراح بايد قادر باشد هر قطعه اي با هر شكل و اندازه را دقيقا در جيگ يا فيكسچر مهار نمايد براي انجام اين كار طراح لازم است انواع مختلف پايه ها و پينهاي قرار را بشناسد تا بتواند با استفاده از حداقل تعداد آنها قطعه كار را بخوبي نگاه دارد .
اصول اقتصادي بودن يك طرح
امروزه به دست آوردن حداكثر كارآيي با صرف حداقل هزينه چالشي است كه همه طراحان با آن روبه رو هستند به عبارت ديگر لازم است طراح علاوه بر اينكه طرح دقيق و مطلوب براي يك جيگ يا فيكسچر تهيه مي كند ، حداقل هزينه را براي اين كار صرف نمايدوبه اين علت بايدملاحظات اقتصادي مربوط را بياموزد .
ملاحظات اقتصادي ابتدا بايد در ايده طراح نقشه ببندد و سپس در ساختار محصول ساخته شده تجلي پيدا كند . او بايد طرحهاي مختلف را بررسي كرده و از بين آنها كم هزينه ترين را انتخاب نمايد، در حالي كه به كيفيت و مطلوبيت طرح نيز آسيبي نرسد . با اصولي كه در اين بخش ارائه شده مي توان يك طرح را به صورت اقتصادي تر انجام داد.
سادگي طرح
ساده بودن يك اصل اساسي در طراحي است طرح يك ابزار جيگ و فيكسچر بايد در حد امكان ساده و غير پيچيده باشد . هر يك از جزييات طرح بايد از نظر صرفه جويي در مدت زمان مواد و ديگر هزينه ها بررسي گردد يك طرح ساده كليه هزينه ها را كاهش داده و در بسياري از موارد مي تواند كليه نيازهاي علمكردي را نيز برآورده كند .بنابراين به عنووان يك اصل بايد گفت كه طراح بايد ساده ترين طرح ممكن را ارائه دهد.

[javad jan]

قطعات پيش ساخته
استفاده از قطعات پيش ساخته مي تواند هزينه هاي ساخت يك جيگ و فيسكچر را در حد قابل ملاحظه اي كاهش دهد ،زيرا بسياري از عمليات ماشينكاري حذف مي شود بنابراين هر جا كه ممكن باشد . بايد از قطعات پيش ساخته و آماده نظير ميلگردها پروفيلها ، قابها و پايه ها و ... كه از بازار قابل خريداري هستند استفاده نمود .
قطعات استاندارد
استفاده از قطعات استاندارد در افزايش كيفيت عملكردي يك جيگ و فيكسچر تاثير بسزايي داشته و همچنين صرفه جويي قابل ملاحظه اي نيز در مواد اوليه مدت زمان و نيروي انساني به دنبال دارد . بنابراين هر جا كه ممكن باشد بايد از قطعات استاندارد نظير روبندها ، پينها و پايه ها ي قرار استاندارد ، پينها پيچ و مهره ها و فنرها در ساختمان جيگها و فيكسچر ها استفاده كرد .


ماشينكاري و عمليات تكميلي
ماشنيكاري و عملايت تكميلي نظير سنگ زدن ، عمليات حرارتي و از اين قبيل را بايد تنها در موضع مورد نياز از قطعات خاص انجام داد . مثلا قسمتي از يك قطعه متحرك كه در تماس با قطعه ديگري است را بايد سنگ زد يا مثلا چنانچه قسمتهايي از تجهيزات كه در معرض سايش هستند ، نظير تكيه گاهها و قطعات متحرك ، بايد سختكاري شوند از ماشينكاري يا انجام عمليات تكميلي در قسمتهايي كه اثري در دقت يا عملكرد جيگ يا فيكسچر ندارند ، بهتر است خودداري كرد .
لقيها و تلرانس ها
به طور كلي تلرانس يك جيگ يا فيكسچر بايد 50% - 20 تلرانس قطعه كار باشد رعايت تلرانس هاي دقيق تر از اين مقدار بدون اينكه بر كيفيت عملكردي آن بيفزايد هزينه ها را تا حد قابل ملاحظه اي افزايش خواهد داد به عبارت بهتر اعمال تلرانس هاي دقيقتر از مورد نياز ، اتلاف پول و مدت زمان خواهد بود .

[javad jan]

نقشه هاي ساده :
تهيه نقشه هاي ساخت جيگ و فيكسچرها بخش قابل ملاحظه اي از هزينه كلي را در بر مي گرد بنابراين هر گونه صرف جويي در تهيه نقشه ها در كاهش هزينه ها نيز موثر خواهد بود .
روشهاي زير در اين مورد مي تواند نتيجه بخش باشند :
· هر جا كه ممكن باشد از عبارات نوشتاري به جاي جزئيات نقشه كشي شده استفاده شود
· نماهاي برش و ها و جزييات اضافي حذف گردد .
· هر جا ممكن باشد از نمادهاي استاندارد به جاي جزئيات نقشه كشي شده استفاده شود .
· قطعات استاندارد را بايد تنها در حدوروشن بودن كليات نقشه رسم نمود و جزييات مربوط به اين قطعات را با شماره و كدهاي استاندارد مشخص نمود .
البته ساده كردن بيش از حد نقشه ها ممكن است به كيفيت و تفهيم اطلاعات آسيب رساند . به طور كلي نقشه ها بايد تا حد ممكن ساده باشند .
طراح با در نظر گرفتن ملاحظات اقتصادي مي تواند طرحي به وجود اوورد كه با صرف هزينه كمتر در مواد و نيروي انساني ، نتيجه مطلوب را عايد سازد .

[javad jan]

بررسي اقتصادي :
طراح جيگ و فيكسچر لازم است طرح خود را از نظر اقتصادي و كارايي توليدي توجيه كند . او اين اطلاعات را در برگه برآورد هزينه و كارآيي وارد كرده وارائه مي كند در اين برگه هزينه طراحي و ساخت ابزار و صرفه جويي اقتصادي كه با استفاده از اين ابزار نسبت به انواع ديگر حاصل شود . درج شده است همچنين اطلاعات اضافي ديگري كه در توجيه طرح كمك مي كند .
براي برآورد دقيق اين مقادير لازم است طراح اطلاعات دقيقي درباره جنس و مقدار ماده اوليه مورد نياز ، نيروي انساني مورد نياز و تعداد قطعاتي كه توسط اين جيگ و فيكسچر در هر ساعتت مي توان توليد كرد به دست آورد .

[javad jan]

برآورد هزينه ها و كارآيي يك جيگ و فيكسچر
آسان ترين و منطقي ترين روش تعيين هزينه ساخت يك جيگ يا فيكسچر جمع كردن هزينه هاي مربوط به مواد و نيروي انساني به كار رفته در آن است . اين كار بايد با دقت انجام گيرد تا هيچ قطعه عمليات يا نكته ديگري فراموش نشود . يك روش اين است كه ليست قطعات تهيه شود سپس با استفاده از ليست برآورد هزينه هزينه مواد ونيروي انساني هر قطعه و عمليات مربوط به آن برآورد شود . مدت زمان مورد نياز هر مرحله ماشينكاري شامل زمان بستن ، تنظيم ، ماشينكاري و توقفهاي مجاز آن است هزينه هاي طراحي نيز به هزينه هاي ساخت اضافه مي شود .


برآورد هزينه و كار آيي
نام قطعه كار ----------------------شماره قطعه كار------------------
تعداد بچ توليد ------------------- سفارش مجدد بله -------- خير ----
عمليات توليدي مورد نياز:


فيكسچر مورد نياز:
برآورد هزينه ساخت فيكسچر
برآورد تعداد تولير توسط فيكسچر -------- قطعه در هر ساعت
بر آرود هزينه توليد هر قطعه كار
برآورد صرفه جويي با به كار گيري فيكسچر
روش فعلي توليد:


توضيحات:


تاريخ: نام طراح:






سپس بايد تعداد قطعاتي كه توسط جيگ و يا فيكسچر در هر ساعت توليد مي شود را برآورد نمود يعني يك ساعت را بر مدت زمان توليد يك قطعه تقسيم نمود . با استفاده از فرمول زير
Ph=1/s
كه در آن
Ph= تعداد توليد در هر ساعت
S=زمان مورد نياز توليد هر قطعه كار
مثال : اگر زمان ماشينكاري هر قطعه كار 0.0167 ساعت ، مدت زمان گذاشتن هر قطعه كار 0.0027 ساعت و مدت زمان برداشتن نيز 0.0027 ساعت باشد ، خواهيم داشت :
Ph=1/s
با جايگذاري مقادير در فرمول تعداد قطعه توليدي در هر ساعت پيدا مي شود :
Ph=1/(0.0167+0.0027+0.0027)
= 1/00221=45.25
از جدول زير نيز مي توان در تبديل اجزا ساعت از صورت اعشاري به صورت كسري استفاده كرد .




ساعت 0.5 = 2/1 ساعت
ساعت 0.25 = 4/1 ساعت
ساعت 0.1 = 6 دقيقه
ساعت 0..167 = 1 دقيقه
ياعت 0.000277 = 1 دقيقه

[javad jan]

برآورد هزينه نيروي انساني
نيروي انساني يكي از گران ترين عوامل توليد به شمار مي رود
بنابراين كاهش هزينه نيروي انساني سبب يم شود هزينه كلي كاهش چشمگيري داشته باشد .
استفاده از جيگها و فيكسچرها مدت زمان توليد را پايين مي آورد و همچنين نياز به اپراتوري متخصص را برطرف مي كند . به عبارت ديگر ، جيگها و فيكسچرها ( كه جزو ابزارهاي مخصوص به شمار مي روند ) مهارت و دقت مورد نياز را از اپراتور به ابزار انتقال دهده و بدين ترتيب اپراتور غير ماهر نيز قادر خواهد بود با دستمزد پايين محصولات دقيق توليد نمايد . براي محاسبه هزينه نيروي انساني از فرمول زير استفاده مي شود L=(LS/ph)*w
كه در آن
L= هزينه نيروي انساني
Ls= تعداد توليد كل
Ph = تعداد توليد در ساعت
W= دستمزد اپراتور در هر ساعت
L=(ls/ph)*w
با جايگذاري مقادير ذكر شده در فرمول خواهيم داشت .
L = (5000/60)*$6.75
=83.33*$6.75
=$562.50
محاسبه هزينه توليد هر قطعه
مقايسه هزينه ساخت جيگ يا فيكسچر و هزينه نيروي انساني ، براي تعيين توجيه اقتصادي يك طراح كافي نيست . براي انجام برآورد دقيق تر ، لازم است طراح حساب كند كه با صرف هزينه ساخت جيگ يا فيكسچر و هزينه نيروي انساني كه با استفاده از اين ابزار مخصوص بايد صرف شود ، هزينه توليد هر قطعه كار چقدر خواهد شد .
فرمول محاسبه هزينه توليد هر قطعه به صورت زير است .
Cp=(TC+L)/LS
كه در آن
Cp= هزينه توليد هر قطعه كار
Tc= هزينه ساخت جيگ يا فيكسچر
L= هزينه نيروي انساني
LS= تعداد كل توليد
Cp= ($55.00+$784.12)/7000
= ($839.12)/7000
= $0.119=0.12 براي هر قطعه كار

[javad jan]

محاسبه هزينه صرفه جويي شده .
براي تعيين اقتصادي ترين روش توليد طراح بايد طرح هاي توليدي مختلف را با يكديگر مقايسه كند . اين محاسبه به دو روش انجام مي شود ، كه استفاده از هر روش بستگي به ابزارهاي مخصوص مورد نياز دارد .
در فرمول اول فرض يم شود كه دو روش مورد مقايسه ، هر دو احتياج به جيگ يا فيكسچر خاصي دارند .
فرمول اول به صورت زير است :
TS=LS*(Cp#1-Cp#2)
كه در آن :
Ts= هزينه صرفه جويي شده
Ls= تعداد توليد كل
Cp= هزينه توليد هر قطعه كار
Ts=ls*(cp#1-cp#2)
با جايگذاري مقادير ذكر شده در فرمول خواهيم داشت .
TS=1000*($0.19-$0.12)
=1000*$0.07
=$70.00
هزينه صرفه جويي شده
در صورتي كه در مقايسه دو روش توليد ، تنها يكي از آنها احتياج به ابزار مخصوص داشته باشد. بايد از فرمول زير استفاده كرد .
TS=LS*(CP#1-CP#2)-TC
كه در آن :
TS= هزينه صرفه جويي شده
LS= تعداد توليد كل
CP= هزينه توليد هر قطعه
TC= هزينه تهيه جيگ يا فيكسچر
TS=LS *(CP#1-CP#2)-TC
با جايگذاري مقادير ذكر شده در فرمول خواهيم داشت .
TS=1500*($0.24)-$0.10)-$128.00
= 1500 *$0.14-$128.00
= $210.00-$128.00
= $ 82.00 هزينه صرفه جويي شده

[javad jan]

محاسبه نقطه سر به سر توليد
نقطه سر به سر حداقل تعداد قطعاتي است كه يك جيگ يا فيكسچر بايد توليد كند تا هزينه تهيه آن جبران شوداگر تعداد توليد شده كمتر از اين نقطه باشد ، زيان و اگر تعداد توليد شده بيشتر از اين نقطه باشد سود حاصل خواهد شد سعي طراح بايد اين باشد كه نقطه سر به سر تا حد ممكن پايي بيايد تا امكان سود بيشتر فراهم گردد .
فرمول محاسبه نقطه س ره سر صورتزي است bp=tc / (cp#1-cp#2)
كه در آن :
Bp= نقطه سر به سر
tc= هزينه تهيه جيگ و فيكسچر
cp= هزينه توليد هر قطعه
bp=tc / (cp#1-cp#2)
با جايگذاري مقادير ذكر شده در فرمول خواهيم داشت .
Bp=$150.00/($.40-$0.20)
=($150.00)/$0.20
تعداد توليد در نقطه سر به سر =750


مقايسه روشهاي توليد مختلف



روشهاي مختلف
3 # 2 # 1 #

عوامل قابل توجه در مقايسه روشها



500
110.00 $


7.00 $

500
35.00 $


7.00 $


500
0
2.5

12.00 $


تعداد توليد كل
هزينه تهيه جيگ يا فيكسچر
تعداد قطعه توليدي در ساعت
هزينه نيروي ايساني در هر ساعت
نيروي انساني مورد نياز براي توليد كل
هزينه توليد هر قطعه

[javad jan]

روش مقايسه
طراح جيگ و فيكسچر لازم است قبل از شروع به ساخت روشهاي ممكن توليد را مقايسه و ارزيابي كند پس از اين ارزيابي هزينه ها در مقابل صرفه جوييهاي هر روش اشكار خواهد شد بنابراين مي توان روشي كه بيشترين صرفه اقتصادي را دارد انتخاب نمود .
براي انجام اين مقايسه طراح ابزار بايد تمام عوامل اقتصادي مربوط به هزينه ها و صرفه جوييها را با هم ارزيابي نمايد .
مثال : پانصد صفحه راهنما احتياج به فرزكاري دارد سه روش ممكن است براي انجام اين عمليات توليدي وجو دارد .
1- يك اپراتور ماهر به ازاي دريافت دستمزدي معادل 12.00$ در هر ساعت 25 قطعه كار در هر ساعت توليد نمايد .
2- با استفاده از يك فيكسچر ساده به ارزش 35.00 $ يك كارگر ماشينكار عمومي با حقوق ساعتي 7.00$ در هر يك دقيقه و بيست و پنج ثانيه يك قطعه توليد نمايد
3- با استفاده از يك فيكسچر گران قيمت به بهاي 110.00 $ هر قطعه كار را در زماني معادل 25 ثانيه توليد نمود . در اين روش نيز دستمزد اپراتور عمومي ساعتي 7.00 $ است
كدام يك از روشهاي فوق اقتصادي تر و كارآمدتراست ؟ اين سوالي است كه طراح بايد پس از بررسي بدان جوابد دهد . براي اين كار بايد ابتدا اطلاعات را سازمان دهي كند ، در اين جدول روشهاي مختلف در ستونها و عوامل مورد بررسي در سطرها ثبت شده و مقادير مربوط به آنها نيز در محلهاي مناسب درج شده اند ديگر مقادير را بايد با استفاده از فرمولها محاسبه كرده و در جدول وارد نمود .

[javad jan]

جيگهاي صفحه اي
جيگهاي صفحه اي ،ساده ترين و اصلي ترين نوع جيگهاي مورد استفاده در توليد هستند . طرح پينهاي قرار يا سوراخ روي صفحه جيگ باساني قطعه كار را مهار كرده و بدين ترتيب مي توان از اين جيگ براي توليد قطعات دقيق در تيراژ كم استفاده نمود .
اين جيگها معمولا بدون روبند ساخته مي شود و قطعه كار صرفا بر پينها و تكيه گاهها قرار مي گيرد .
با توجه به سادگي ساختار جيگهاي صفحه اي ، از آنها در توليد قطعات مختلف در تعداد محدود ، مثلا به هنگام توليد آزمايشي قطعات ، در سطح وسيعي استفاده مي شود ارزاني اين جيگها نيز يكي ديگر از جذابيتهاي آن است ولي در مقابل ،دقت آنها كمتر از برخي انواع جيگها است .
يكي از معايب اصلي جيگهاي صفحه اي اين است كه اپراتور ممكن است در قرار گيري درست قطعه كار روي جيگ دچار خطا يا اشكال شود . بنابراين به هنگام كار با اين جيگها ، اپراتور بايد كاملا مراقب باشد تا قطعه كار به صورت مطلوب ماشنيكاري گردد .


انواع جيگهاي صفحه اي
براي كار كردن روي قطعات مختلف طبعا به انواع مختلف و متنوع جيگهاي صفحه اي نياز مي باشد .
در عين حال كه اساس ساختمان اين جيگها مشابه است هر جيگ خاص براساس نياز خاص هر قطعه طراحي مي شود

[javad jan]

جيگ خط كشي و نشان گذاري
جيگ خط كشي و نشان گذاري قطعات مشابه به كار مي رود .
از اين جيگها براي نشان گذاري سوراخه ، خط كشي فرمها يا جزييات پيرامون قطعات استفاده مي گردد. وقتي قرار باشد قطعات متقابل ( كه بايد روي هم مونتاژ شوند ) علامت گذاري شوند .
جنس خط كشي كه براي علامت گذاري تعداد زيادي قطعه به كار مي روند ، از جنس سخت تر نظير فولادهاي ابزار ساخته شوند . در هر حال ضخامت صفحه جيگ بايد آنقدر باشد كه بتواند اجزاي جيگ را با صليب كافي روي خود نگاه دارد .
صخامت اين صفحه را معمولا 0.05 تا 0.2 در نظر مي گيردند
اين جيگها معمولا توسط پينهاي قرار ، روي ديواره هاي قطعه كار مهار مي شوند و يا به نحوي روي سوراخ قطعه كار قرار مي گيرند .
ضخامت صفحه اين جيگها با توجه به قطر سوراخ راهنماي آنها تعيين مي شود . معمولا حداقل ضخامت اين صفحه يك تا دو برابر قطر سوراخ راهنما در نظر گرفته مي شود .
جيگهاي صفحه اي دايره اي
از اين جيگها براي سوارخكاري قطعات دايره اي شكل استفاده مي شود محل قرار گيري جيگ روي قسمتهاي دايره اي قطعه كار مي باشد .
هر چند كه تقريبا هر گونه طرح سوراخكاري را مي توان توسط اين جيگها روي قطعه كار انجام داد ولي معمولا سوراخهاي پيراموني را با استفاده از اين جيگ سوراخكاري مي كنند در اين جيگها عموما روبند وجود ندارد بنابراين لازم است پس از سوراخكاري سوراخ اول ، با يك پين موقعيت جيگ را نسبت به قطعه كار تثبيت كرده و سپس به سوراخكاري بقيه سوراخها پرداخت با اين كار دقت لازم در فاصله سوراخها به دست خواهد آمد .
جيگهاي صفحه اي براي قطعات فرم دار براي مهار كردن قطعه كار روي اين جيگ معمولا از پينهاي قرار كه با طرح خاصي در صفحه جيگ جا سازي شده اند و يا ماشنيكاري صفحه جيگ به فرم قطعه كار استفاده يم شود . با اين جيگ مي توان تقريبا هر قطعه كار فرم دار را مهار كرد البته ماشينكاري فرم دار صفحه جيگ ممكن است .هزينه زيادي صرف كند ، مگر اينكه شكلهاي ساده اي نظير دايره مربع و يا مستطيل باشد . بهتر است از چند پين كه در محلهاي مناسب نصب شده اند براي مهار قطعه كار استفاده نمود بدين ترتيب مي توان هزينه ساخت جيگ را كاهش داد

[javad jan]

مراحل طراحي
هنگامي كه طراح تصميم گرفت براي يك عمليات خاص از جيگ صفحه اي بايداستفاده كند عمليات طراحي آغاز مي شود با توجه به مطالبي كه در بخش 1 و در بخش 7 ارائه شده طراح ابتدا بايد اطلاعات لازم را جمع آوري كرده و ارزيابي كند .
مثلا با بررسي نقشه توليدي يك صفحه لبه دار و فرآيند عمليات توليد آن اطلاعات زير را به دست مي ايد .قطعه كار به شكل يك قرص با قطر 2.56 و ضخامت 0.75 است يك سوراخ راه به در به قطر 1000 در مركز آن وجود دارد.
از جيگ تنها براي سوراخكاري دو سوراخ با قطر هر كدام 0.19 و فاصله 1770 استفاده مي شود .
قطعه كار قبلا تراشكاري شده و سوراخ مركزي آن نيز برقو خورده و به اندازه نهايي رسيده است .با استفاده از اين اطلاعات طراح عملا طراحي جيگ را آغاز مي كند .

[javad jan]

قرار گيري قطعه كار روي جيگ
اولين كاري كه طراح بايد به انجام آن بپردازد تصميم گيري در چگونگي قرار گيري قطعه كار روي جيچگ است . با توجه به اينكه قطعه كار يك سوراخ مكرزي به قطر دقيق 1000 دارد . بهترين محل قرار گيري همين سوراخ است . چنانچه به هر علتي نتوان قطعه كار را از سوراخ مركزي روي جيگ قرار داد مي توان آن را از بيرون مهار كرد ولي به هيچ وجه نبايد قطعه كار هم از سوراخ و هم از بيرون مهار شود زيرا نقاط قرار اضافي به وجود آمده و دقت علمكرد جيگ به شدت افت خواهد كرد .
به هنگام تعيين ابعادو محل نصب پينهاي قرار ، بايد تلرانسهاي قطعه كار را نيز مورد توجه قرار داد . پينهاي قرار بايد بر مبناي ابعاد قطعه كار و تلرانسهاي آن روي صفحه جيگ قرار گيرند . مثلا هنگامي كه صفحه لبه دار به شماره 2164 اندازه گيري شود محل قرار دها با هننگامي كه همان قطعه كار به روش اندازه گذاري شود متفاوت خواهد بود زيرا در اين دو روش ابعاد بحراني و دقت دار با هم تفاوت دارد .
وقتي كه اندازه ها نسبت به سوراخ مركزي داده مي شوند اين سوراخ را بايد به عنوان محل قرار اصلي انتخاب نمود ولي چنانچه اندازه ها نسبت به يكي از سوراخهاي جانبي داده شده باشد ابتدا بايد قطر پين قرار را محاسبه نمود حدود واقعي اندازه سوراخ به ترتيب 0.996 و 1.004 است يعني حداكثر 0.008 انحراف كلي فاصله محور سوراخ جانبي تا محور سوراخ مركزي نير 0.879تا 0.891 است
چنانچه قطر سوراخ مركزي 0.996 در نظر گرفته شود ، قطر بين قرار را مي توان 0.995 در نظر گرفت . با فرض اينكه طراح براي ساخت بين ، تلرانسي معادل 0.0005 تعيين نمايد . بزرگترين قطر پين قرار 0.9955 كوچكترين قطر پين قرار 0.9945 خواهد بود .
پس از تعيين قطر پين قرار ، طراح بدترين حالات ممكن در انطباق بين قطعه كار و پيز قرار را محاسبه مي كند . وقتي كه سرواخ كوچكترين حالت 0.9945 در نظر گرفته شود . حداكثر فاصله بين محورهاي دو سوراخ ، يعني 0.879 و 0.891 كه در نقشه قطعه كار نشان داده شده است معلوم مي شود كه تلرانس ابزار در محدوده تلرانس قطعه كار واقع شده و بنابراين با استفاده از اين جيگ با تلرانس فرض شده مي توان قطعه كار را با دقت مطلوب ماشينكاري نمود .
متقابلا هنگامي كه بزرگترين قطر پين قرار و كوچكترين قطر سوراخ در نظ گرفته شود . حداكثر فاصله محور در سوراخ 0.8855 و حداقل اين فاصله 0.8845 خواهد شد . در اين حالت نيز مقادير به دست آمده در محدوده تلرانسي قطعه كار قرار مي گيرد .
بنابراين در اين وضعيت نيز دقت مطلوب در ماشينكاري قطعه كار حاصل خواهد شد . البته اين وضعيت يعني حداقل يا حداكثر اندازه ها بندرت اتفاق مي افتد بنابراين لازم است طراح مقادير ميانگين را نيز در محاسبات خود به كار برد . اندازه ميانگيرن قطر سوراخ مركزي 1000 و قطر ميانگين پين قرار 0.995 است با وارد كردن يان دو مقدار در محاسبات حداكثر فاصله بين محورهاي دو سواخ 0.8875 و حداقل اين فاصله 0.8825 خواهد شد . اين دو عدد مقاديري هستند كه پس از سوراخكاري قطعه كار با جيگ به دست مي آيند

[javad jan]

قرار دادن بوشهاي سوراخكاري
پس از محاسبه قطر پين قرار اصلي و تلرانس آن بايد موقعيت بوش سوراخكاري و تلرانس مربوط به اين موقعيت محاسبه مي كردد.
سوراخ اول با فاصله 0.006 و 0.885 نسبت به سوراخ مركزي ايجاد مي گردد.
سرواخ دوم با فاصله 0.012و 1.770 نسبت به محور سوراخ اول ايجاد مي گردد .
در اين مرحله محاسبات زير بايد انجام شود .حداكثر فاصله مجاز بين محور و سوراخ جانبي
تلرنسي كه دقت مورد نياز در قطعه كار را حاصل كند در محاسبه اول قطعه كار را روي جيگ از يك طرف تا حداكثر مقدار ، يعني 0.00475 جا به جا مي كنيم . بدين ترتيب اندازه اصلي 0.885 و ميزان جابه جايي با هم جمع مي شوند . سپس اين عدد ، يعني 0.88975 از حداكثر اندازه مربوط به قطعه كار يعني 0.891 كم شده تا حداكثر مقدار ممكن در جهت مقابل جا به جا شده و ميزان جا به جايي از عدد 0.885 كم مي گردد تا عدد 0.88025 به دست آيد . حال حداقل اندازه قطعه كار ، يعني 0.879 از عدد حاصل كسر مي شود تا حداكثر انحراف 0.00125 در جهت مخالف نيز به دست آيد .
جمع آوري مطالب فوق اين است كه بوش سوراخكاري سوراخ اول بايد به دقت 0.00125 در صفحه جيگ نصب گردد ( دقت موقعيت بوش ) تار سوراخ با دقت مطلوب ماشينكاري گردد از اين مقدار تلرانس مي توان مقدار 0.001 در 0.00025 را براي سايش تدريجي جيگ در نظر گرفت و تا مدت طولاني از جيگ استفاده نمود .
هنگامي كه تلرانس موقعيت بوش سوراخكاري اول تعيين شد تلرانس موقعيت بوش دوم بايد محاسبه گردد .



مشخصات تجاري رايج براي بوشهاي سوراخكاري



"1
طول
معمولا اندازه طول بوشها به شرح زير است:
4/3، 8/5،2/1،8/3،16/5،4/1،2/1 1،8/13، 4/1 1،1 وغيره


طول بايد با قطر بوش متناسب باشد

4/3 4/1
قطر خارجي قطر سوراخ داخلي
اين انداره ها به صورت اعداد كسري يا اعشاري و گاهي نيز با كد حرفي نشان داده مي شوند.

p نوع بوش سوراخكاري
بوش تعويضي سريع(چرخشي) s:
بوش تعويضي سريع(ثابت) f:
بوش واسطه بدون لبه l:
بوش واسطه لبه دار hl:
بوش پرسي بدون لبه p:
بوش پرسي لبه دار h:
قطر خارجي سنگ نخورده u:
(به همراه كدهاي بالا استفاده مي شود)







مشخصات بوشهاي سوراخكاري طبق استانداردansi



u


وجوداين كد نشاندهنده اين است كه سطح بيروني بوش سنگ خورده نيست

16
طول

اين عدد بايد ضرب شود تا اندازه طول به دست آيد


48
قطر خارجي

اين عدد بايد ضرب شود تا اندازه قطر خارجي بر حسب اينچ به دست آيد.

p
نوع بوش سوراخكاري

اين كد شبيه كدهاي ارائه شده در جدول فوق است
(به جز كد u)

2500
قطر داخلي

اين اندازه همچنين به صورت كسري يا اعشاري و گاهي نيز با كد حرفي يا عددي نشان داده مي شوند.

[javad jan]

طرح ابتدايي جيگ
حال پس از انجام محاسبات لازم ، طراح آماده است تا بقيه مراحل طراحي را انجام دهد . در ابتدا بايد نقشه ابتدايي يا كروكي قطعه كار رسم شود از انجايي كه صفحه لبه دار ، شكل ساده اي دارد تنها دو نما براي نشان دادن آن كافي خواهدبود .
با استفاده از نماي بالا ، طراح مي تواند كروكي نماي بالاي جيگ را رسم كند . براي جلوگيري از اشتباهات احتمالي ميتوان اين دو نقشه را با رنگهاي متفاوت ترسيم نمود. استفاده از رتگهاي مختلف در تشخيص و تفكيك قطعه كار و جيگ در كروكي تلفيقي كمك موثري به طراح خواهد كرد. هنگامي كه كروكي جيگ آماده شد اندازه گذاري آن نيز بايد انجام گيرد.
با استفاده از نماي رو به روي قطعه كار نيز مي توان بسادگي تماي رو به روي جيگ را رسم نمود . با رسم اين نما طراح مي تواند در مورد طول پين تصميم بگيرد.
براي جلوگيري كردن پين در قطعه كار معمولا طول پين را طوري در نظر مي گيرند كه به اندازه حد اكثر نصف ضخامت قطعه كار با آن در گير باشد. در اين مورد خاص طول پين 0.38 در نظر گرفته شده است.
براي تنظيم محل سوراخها يسبت به هم لازم است پس از سوراخكاري يكي از سوراخها پين داخل آن قرار داده شود و سپس سوراخ بعدي ماشينكاري گردد. بهتر است از پيناه استاندارد براي اين كار استفده شود.
تكميل نقشه ابزار
هنگامي كه نقشه ابتدايي ابزار رسم شد و طراح به اين نتيجه رسيد كه طرح رسم شده براي انجام وظيفه مورد نظر مطلوب مي باشد تهيه نقشه هاي اصلي با كليه جزييات ، ابعاد و تلرانسهاي لازم رسم گردد. نقشه هاي اصلي همچنين بايد حاوي كليه اطلاعات جنبي مورد نياز ابزارساز براي ساخت تك تك اجزاي ابزار باشد.

[javad jan]

خلاصه
· جيگهاي صفحه اي اصلي ترين ورايج ترين نوع جيگها هستند.
- در جيگهاي صفحه اي عموما از روبند استفاده نمي شود.
- در اين جيگها معمولا از پينها براي تنظيم موقعيت درست كار استفاده مي شود.
. قبلا از شروع طراحي بايد نقشه محصول مورد بررسي قرار گيرد و تمام اطلاعات مورد نياز راجع به قطعه كار برداشت شود.
. براي نعيين اندازه دقيق و محل نصب پينهاي قرار و بوشهاي سوراخكاري لازم است محاسبات دقيق به عمل آيد.. هر طرحي را بايد با رسم نقشه هاي ابتدايي با كروكي آغاز نمود.
- با رسم كروكيها، تعداد بقشه هاي مورد نياز و روند طراحي آشكار مي شود.
- با روشن شدن ارتباط بين قطعات ، مشكلات طرح معلوم شده و در مراحل اوليه رفع مي گردد.
- هنگامي كه نقشه هاي ابتدايي آماده شد و ايرادات آنها رفع گرديد، مي توان طراحي نهايي و نقشه هاي اصلي را تهيه نمود.

[javad jan]

فيكسچرهاي جوشكاري و فيكسچرهاي كنترل
فيكسچرهاي كنترل عمدتا براي سه نوع عمليات طراحي شده اند .خال جوش زدن , جوشكاري كامل و نگهداشتن قطعات خال جوش خورد ه , جيگ و فيكسچر جوشكار يبراي نگهداشتن چند قطعه د روضعيت درست نسبت به هم و جوشكاري كامل آنها به كار مي روند
كنترل دفع حرارت يكي از نكات مهم است كه در هر فيكسچر جوشكاري بايد به آن توجه كرد وظيفه اصلي يك جيگ يا فيكسچر جوشكاري نگهداشتن قطعات در وضعيت در ست نسبت به هم است تا پس از جوشكاري قطعه كار با اشكال و ابعاد درست به دست بيايد يك جتيگ يا فيكسچر جوشكاري بايد در توليد انبوه بتواند قطعات يكسان ود رمحدوده تلاني مجاز توليدنمايد به طوري كه حداقل تاب برداشتن د رقطعه كا رتوجود مي آيد در صورت امكان جيگ يا فيكسچر بايد طوري طراحي شود كه عمليات جوشكاري بر روي قطعه كار را بتوان د ريك سطح افقي انجام داد دو دسته اصلي فيكسچرهاي كنترل عبارتند از :1- فرمانها 2- فيكسچرها ي كنترل ساعتي فرمانها اندازه يك قطعه كار را نسبت به يك اندازه استاندارد از پيس تعيين شده مقايسه مي كنند اين ابزارها مي توانند تعيين كنند كه آيا اندازه قطعه كا رد رمحدوده تلرانس مجاز قرا ردارد يا خير فيكسچر ساعتي د رواقع قطعه كارراد ريك محدوده خاص اندازه گيري مي كند و نمي تواند دقيقا تعيين كند كه چه قسمتي از قطعه كار و به چه ميزاني خارج از تلرانس است .

[javad jan]

فيكسچرهاي كنترل :
ويژگي مهم و اصلي يك فيكسچر كنترل دقت است يك فيكسچر كنترل از اجزايي تشكيل شده
كه براي كنترل يك اندازه يا ويژگي خاص مورد نياز اگر ابعاد مختلف يك قطعه كار از هم مستقل باشند و به يكديگر وابسته نباشند بايد براي هر اندازه از يك فيكسچر كنترل ساده استفاده كرد مثلا يك سوراخ رزوه شده در يك قطعه كار از دو جنبه مي توان كنترل كرد 1- اندازه 2- موقعيت سوراخ اين ويژگي از هم ميستقل شده و با دو فيكسچر جداگانه بايد كنترل شوند .
سه نظامها ي استاندارد در سطح وسيعي در صنعت براي نگهدااشتن قطعات استوانه اي شكل مورد استفاده قرار مي گيرد . امروزه اين اين ابزارها در اندازه ها و شكلهاي متنوع عرضه مي شوند و مي توان با استفاده از آنها جيگ ها يا فيكسچرهاي ارزان قيمت طراحي نمود
دو گروه اصلي از تجهيزات نگهدارنده ارزان قيمت در ساخت يكسچر ها عبارتند از :
سه نظام ها و گيره ها - روبندها و نگهدارنده هاي خاص

[javad jan]

نگهدارنده هاي خاص و نگهدارنده هاي مدولار
در بررسي تاريخچه توليد صنعتي ملاحظه مي شود كه جيگ ها و فيكسچرها در بهبود و افزايش بهره وري توليد نقش عمده ا يداشته اند دو گروه اصلي اين ابزارها عبارتند از :
نگهدارنده هاي عمومي و نگهدارنده هاي مخصوص . هر چتند كه كليه جيگ ها و فيكسچرها در يكي از دو گروه عمده قرار مي گيرند ولي كاربردهايي نيز در صنعت يافت مي شوند كه هي يك از اين دو گرو ابزارها نمي توانند به طوراقتصادي براي آنها انجام وظيفه كنند به همين دليل گروه سومي از فيكسچرها با عنوان نگهدارنده هاي مدولار براي پر كردنفاصله بين اين دو گروه مطرح گرديد در واقع نگهدارنده مدولا رتركيبي از اين دو گروه را در خود دارد در سيستمهاي مدولار از يك سري قطعات و تجهيزات استاندارد براي ساخت وبرپايي يك ابزار خاص استفاده مي گردد تجهيزات استانداردي كه در يك نگهدارنده مدولار به كار ميروند عبارتند از :
صفحه ها – پايه ها – قرارها – روبندها و از اين قبيل اين قطعات استاندارد را مي توان به روشهاي مختلف به هم وصل كرد و تنوع بي شماري از جيگ ها و فيكسچرها بوجود آوردبنابراين فيكسچرهاي مدولار از مونتاژ قطعات و تجهيزات استاندارد بر روي هم ساخته مي شوند . امروزه انواع مختلفي از فيكسچرهاي مدولار د ربازار عرضه مي شوند . د رميان اين انواع دو نوع بيشترين كاربرد را دارند فيكسچرهاي باشيا رtشكل و فيكحسچرهاي پين دار

[javad jan]

ابزارهاي نگهدارنده رامي توان در سه گروه طبقه بندي كرد نگهدارنده هاي خاص نگهدارنده هاي عمومي و نگهدارنده هاي مدولار . هنگامي كه تعداد زيادي قطعه بايد توليد شود از نگهدانده هاي خاص استفاده مي شود .
هنگامي كه تعداد كمي قطعه لازم باشد توليد شود بهتر است از از نگهدارنده مدولار استفاده مي شود براي ساخت قطعات به صورت تكي نيز از نگهدارنده هاي استاندارد نظيرگير ه ها , سه نظام ها و گيره ها ي فنري (‌كولت ) استفاده مي گردد . از جيگ ها و فيسچرهاي خاص در توليد دائمي و انبو ه قطعات استفاد ه مي شود ولي جيگ ها و فيكسچرها ي مدولار براي تعدد توليد محدودي قطعه كار مناسب هستند بنابراين نگهدارنده هاي خاص مي توانند به صورت روزمره و به دفعات خيلي زياد استفاده شوند ولي نگهدارنده هاي مدولار تنها جوابگوي تعداد محدودي قطعه كار كه مثلا به صورت سفارشي د رحال توليد هستند مي باشد نگهدارنده هاي مدولار براي كار گاههاي نمونه سازي تحقيقاتي و يا به عنوان جايگزين وقتي يك نگهدارنده خاص كه در حال تعمير است بسيار مناسب هستند . با توجه به تنوع قطعات اصلي وجانبي استاندارد كه در
مجموعه نگهدارنده هاي مدولار يافت مي شود زمان ساخت يك فيكسچر خاص د رحد قابل ملاحظه اي تقليل مي يابد البته قيمت مجموعه قطعات فيكسچرها ي مدولار زياد است ولي با استفاده از آنها د رساخت و بر پايي فيكسچرهاي خاص صرفه جويي زيادي در هزينه ومد ت زمان حاصل خواهد شد

[javad jan]

.مزاياي استفاده از فيكسچرها ي مدولار به شرح زير است :
زمان كوتاه در طراحي و مونتاژ فيكسچر
2-= قابليت استفاده مجدد از تجهيزات و قطعات مونتاژ شده
3- تنوع نامحدود فيكسچرهاي قابل ساخت با استفاده از تجهيزات مدولار


فيكسچرهاي مدولار پين دار
فيكسچرهاي مدولار پين دار از نظر طرح اصلي بسيار شبيه فيكسچرهاي مدولار با شيارtهستند ابعاد و اندازه هر دو نوع و شكل و تنوع و قطعات جانبي آنهاا نيز مشابه هستند تنها تفاوت آنها استفاده از سوراخهاي شبكه اي به جاي شيارهاي متقاطع است . اگر لازم باشد يك فيكسچر مدولار چند بار مونتاژ شود بهتر است از نوع پين دار ساخته شود . سوراخهاي صفحه اصلي دو گونه هستند در نوعي از آنها سوراخها به صورت يك در ميان ساد ه و رزوه شده طراحي مي شوند بدين ترتيب مي توان هم پين و هم پيچ را در نقاط مختلف صفحه نصب نمود در نوع
ديگر سوراخها به صورت تركيبي طراحي و پيچهاي مخصوصي بر روي آنها بسته ميشود اين پيچها هم به عنوان پين قرار و هم به عنوان پيچ نگهدارنده استفاده مي شوند د راين طرح لازم است ازيك پيچ قرار مخصوص استفاده شود از پيچ نگهدارنده هم به عنوان پين قرار استفاده شود و هم به عنوان پيچ قرارروبندهاي كورد استفاده در سيستمهاي نگهدارنده مدولار اغلب از نوع مكانيكي و دستي هستندولي بنا به ضرورت مي توان از سيستمهاي نگهدارنده مكانيزه نيز در فيكسچرهاي مدولار استفاده كرد متعلقات جانبي ديگري كه مي توان در ساختن يك فيكسچر مدولار به كار برد عبارتند از : گيره هاي ماشيني , صفحات مغناطيسي , صفحات گردان ايستگاهي(صفحه مستقيم ).

[javad jan]

گيره هاي ماشيني بر روي صفحات مغناطيسي
روي آن براي روشن وخاموش كردن ميدان مغناطيسي است كه از موارد استفاده آن بدين صورت است كه برايثابت كردن فيكسچرهاي مدولار بر روي دستگاه بر روي چهار گوشه آن اين روبند مغناطيسي را براي ثابت كردن فيكسچرهاي مدولار استفاده مي كنند قابل ذكر است كه plate يا صفحه اصلي دستگاه cmm از آهن است روبند مشكي : از موارد استفاده اين روبندها در دستگاههاي پرس تمام اتو ماتيك ورق است كه ورق ها توسط مكش هوا در چندين قسمت نگه داشته مي شوند واين نيروي نگه دارنده در تمام سطح به طور يكنواخت توزيع مي شود و قطعه را مي توان به مكان مورد نظر توسط ربات منتفل كرد.

[javad jan]

تفاوت جيگ و فيكسچر براي عمليات ماشين كاري
فيكسچرها نگهدارنده هايي هيتند كه به موقعيت دهي قطعه كار مي پردازند يعني وظيفه فيكسچرها موقعيت دهي و محكم كردن قطعه كار است در حالي كه جيگ ها (jigs) علاوه بر اينكه به موقعيت دهي و ثبات قطعه كا رمي پردازند وظيفه موقعيت دهي و هدايت ابزار كار را نيز بر عهده دارن كه عموما لفظ جيگ بطور عاميانه به جاي واژه فيكسچر (finture) بيشتر جا افتاده است و جايگزين واژه فيكسچر شده است .
فيكسچر ها : فيكسچرها براي نگهداشتنيا موقعيت دادن قطعه كا ربراي عمليات ماشين كار ييا مونتاژ (جوشكاري ) و غيره استفاده مي شوند كه قطعات مشابه را به دقت توليد نمود جيگ ها : همان فيكسچرها هستند يعني استفاده مي شوند براي نگهداري يا موقعيت دادن قطعه كار و علاوه بر اين يك وسيله اي را شامل مي شوند كه به هدايت ابزار مي پردازند براي عمليات برش و غيره يعني تفاوت در هدايت ابزار برشي به طرف قطعه كار است جيگ ها عموما داراي بوشهاي هدايت كننده مي باشند كه از جنس فولاد سخت شده است و براي عمليات سوراخكاري و فرآيند به كار مي روند براي تنظيم مو قعيت قطعه كا ربه عبار ت ديگر فيكسچر نسبت به ابزار برشي از فيلر يا بلوك هاي مكعب مستطيلي سنگ خورده استفاده مي شود

[javad jan]

طراحي ابزار
طراحي ابزار فرآيندي است شامل طرح , محاسبه , و ايجاد روشها و فنوني كه براي افزايش بازدهي و بهره وري توليد ضروري هستندهدف اصلي د رطراحي ابزار افزايش توليد با در نظر گرفتن كيفيت مورد نياز و همچنين كاهش هزينه هاي توليد است .
عوامل متعددي د رطراحي ابزار مؤثر هستند ابعاد و اشكال كلي قطعه – نوع مواد اوليه – عمليات ماشين كاري كه روي قطعه انجام شود – ميزان دقت مورد نياز , تعداد توليد قطعه كار. يك طراح ابزار بايد اطلاعات كافي در مورد تهييه مواد اوليه مورد نياز نظارت بر ساخت وكنترل ابزار نيز داشته باشد .بر همين اساس در فسمتهاي بعدي نمونه ي يك روش توليد به كمك wire cut توضيح داده مي شود.
بررسي اقتصادي
طراح جيگ و فيكسچر لازم است طرح خود را از نظر اقتصادي و كارآيي توليد توجيه كند او اين اطلاعات را د ربرگه بر آورد هزينه و كار آيي وارد كرده و ارائه مي كند در اين برگه هزينه طراحي و ساخت ابزار و صرفه جوي اقتصادي كه با استفاده از اين ابزار نسبت به انواع ديگر حاصل مي شود درج شده است . طراح بايد اطلاعات دقيقي درباره جنس و مقدار ماده اوليه مورد نياز نيروي انساني مورد نياز و تعداد قطعاتي كه توسط اين جيگ يا فيكسچر در هر ساعت مي توان توليد كرد بدست آورد . نيروي انساني يكي از گرا ن ترين عوامل توليد به شكار
مرود بنا براين كاهش هزينه نيروي انساني سبب مي شود هزينه كلي كاهش چشمگيري داشته باشد .
استفاده از قطعات استاندارد نقش مهمي در كامش هزينه توليد دارد.بنابراين در فرايند طراحي توجه به ساخت قطعات استاندارددر الويت است