بخشی از مقاله
بندي جيگ وفيكسچرها
دسته بندي جيگ وفيكسچرها:
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 .
1- د ستي
جيگ وفيكسچر 1- عمليات ماشين كاري
2 - 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
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.
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.
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 .
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 . مهندس طراح ابزار در چنين چارچوبي 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.
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
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
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 ,
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.
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.
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
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.
