جيگ وفيكسچرها

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.

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 .

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.

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.

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.

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

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 .

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 .

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.

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 .