جيگ وفيكسچرها

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.

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 .

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

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 .

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 .

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 .

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 .

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

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 .

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.