これは、フィクスチャ設計を要約する際の業界の人々の一般化ですが、物事は単純ではありません。 さまざまなスキームに連絡する過程で、予備設計には十分に解決されていない位置決めとクランプが常にあることがわかりました。 最も革新的なソリューションは、実際の重要性を失います。 位置決めとクランプの基本的な知識を理解することによってのみ、固定具の設計と加工ソリューションの完全性を根本的に保証することができます。
1. ワーク側面からの位置決めの基本原理
ワーク側面からの位置決めの場合、サポートと同じ3点原理が最も基本的な原理です。 これは、「同一直線上にない3点は平面を定める」という原理から導き出された3-点原理と呼ばれる支持の原理と同じです。 4点のうち3点で面を決めることができるので、合計4面を決めることができますが、どのように配置しても4点目を同一平面上に置くことはかなり困難です。
例えば、固定高さのロケーターを 4 つ使用する場合、ワークに接触できるのはどこか 3 点だけで、残りの 4 点はワークに接触しない可能性が高くなります。
したがって、ロケーターを構成するときは、一般的に 3 点に基づいており、これら 3 点間の距離をできるだけ大きくする必要があります。
また、ポジショナを設置する際は、加工荷重がかかる方向を事前に確認する必要があります。 加工負荷の方向は工具ホルダー/工具の移動方向であり、工具送り方向の最後にポジショナーを配置すると、ワークピースの全体的な精度に直接影響を与える可能性があります。
一般的に、ワークのブランク面の位置決めにはボルト式の調整式ポジショナーが使用され、ワーク加工面の位置決めには固定式（ワークの接触面が研磨されている）のポジショナーが使用されます。
第二に、ワーク穴からの位置決めの基本原理
ワークの前工程で加工した穴を位置決めに使用する場合、位置決めには公差のあるピンを使用する必要があります。 ワーク穴の精度とピンの形状の精度を一致させ、公差に従ってそれらを組み合わせることにより、位置決め精度は実際のニーズを満たすことができます。
また、位置決めにピンを使用する場合、一般的に一方は直柱ピン、もう一方は菱形ピンを使用することで、ワークの組立・分解がしやすくなり、ワークとピンがずれることはほとんどありません。動きがとれない。
もちろん、はめあい公差を調整することで両ピンともストレートピンを使用することも可能です。 より正確な位置合わせを行うには、通常、ストレート ピンとダイヤモンド ピンを使用するのが最も効果的です。
ストレートピンと菱形ピンを使用する場合、通常、ダイヤモンドピンの配列方向（ワークと接する方向）を結んだ線は、ストレートピンと菱形ピンを結んだ線に対して直角90度になります。 向き（工作物の回転方向）。
1.クランプの分類
クランプ方向に応じて、一般的に次のカテゴリに分類されます。
次に、各種クランプの特徴を見てみましょう。
1.上から押さえるクランプ
ワークの上からクランプするクランプは、クランプ時の変形量が少なく、加工時のワークの安定性が高いため、一般的にはワークの上からクランプすることを第一に考えます。 ワークピースの上から押す最も一般的なタイプのクランプは、手動の機械式クランプです。 例えば、下の図は「ルーズリーフ」クランプと呼ばれます。 プレッシャープレート、スタッドボルト、ジャッキ、ナットで構成されたクランプを「ルーズリーフ型」クランプと呼びます。
また、ワークの形状に合わせて押え板の形状を選択できるので、形状の異なる様々なワークに対応できます。
ルーズリーフクランプをクランプしたときのトルクとクランプ力の関係は、ボルトの駆動力から算出できます。
ワークの上からクランプするクランプには、ルーズリーフクランプの他に以下の類似クランプがあります。
2.横からクランプするクランプ
本来、ワークを上からクランプするクランプ方式が最も精度が安定し、ワークへの加工負荷が少ない。 ただし、ワークを加工する必要がある場合や、ワークの上からのクランプがあまり適していない場合など、ワークの上からのクランプができない場合は、ワークの横からのクランプを選択できます。 ただし、相対的にワークを横からクランプすると浮き力が発生します。 フィクスチャを設計する際には、この力をどのように排除するかに注意を払う必要があります。
横からクランプするクランプも上の図に示されています。 横から推力を発生させながら、斜め下向きの力が働きます。 この種のクランプは、ワークピースの浮き上がりを効果的に防止できます。
側面からクランプするために、次のようなクランプがあります。
3. ワークを下から締め付けるクランプ
薄板ワークの上面を加工する場合、上からクランプできないだけでなく、横から押すのも無理があります。 唯一の適切なクランプ方法は、ワークピースを下から締めることです。 ワークを下から締め付ける場合、ワークが鉄製の場合、通常はマグネット式のクランプが使用できます。 非鉄金属のワークピースの場合、一般的に真空吸盤を使用して締め付けることができます。
上記の 2 つのケースでは、クランプ力の大きさは、ワークピースとマグネットまたは真空チャックの間の接触面積の大きさに比例します。 小さいワークを加工する場合、加工負荷が大きすぎると加工効果が十分に発揮されません。
写真
また、磁石や真空チャックを使用する場合、磁石や真空チャックとの接触面をある程度滑らかにすることで、安全に正常に使用することができます。
4. ホールクランプによるクランプ
5-軸加工機を使用して多面同時加工や金型加工を行う場合、治具や治工具の加工への影響を防ぐために、一般的には穴クランプを使用する方法を選択するのが適切です。 ワークの上や横からクランプする方法に比べ、穴でクランプする方法はワークへの負荷が少なく、効果的にワークを変形させることができます。
写真 ▲穴を利用して直接加工
写真▲ クランプ用プルスタッドをセット
2. プリクランプ
上記は主にワーククランプ用治具を指します。 いかに操作性を向上させ、プリクランプを活用するかも重要です。 ワークをベースに垂直にセットすると、ワークは重力により下に落下します。 この場合、手でワークを押さえながらクランプを操作する必要があります。
写真 ▲プリクランプ
ワークが重かったり、同時に多くのワークをクランプすると、作業性が大幅に低下し、クランプ時間も長くなります。 この時、本スプリング式プリクランプ品を使用することで、ワークを静止させたままクランプを作動させることができ、作業性が大幅に向上し、ワークのクランプ時間を短縮できます。
3. クランプを選ぶ際の注意事項
同一工具で複数種類のクランプを使用する場合は、必ず同一工具でクランプ・アンクランプしてください。 例えば、下左図のように複数のツールレンチを使用してクランプ作業を行うと、作業者全体の負担が大きくなり、ワーク全体のクランプ時間も長くなります。 たとえば、下の右の写真では、ツールとレンチが統一され、ボルトのサイズも統一されており、現場の作業者にとって便利です。
写真 ▲ワーククランプの操作性
また、クランプを構成する際には、ワーククランプの操作性をできる限り考慮する必要があります。 クランプ時にワークを斜めにクランプする必要がある場合、操作性が非常に不便であり、治具の設計時にこのような状況は避ける必要があります。
