ツーリング治具の設計は、通常、部品の機械加工プロセスが策定された後、特定のプロセスの特定の要件に従って実行されます。 プロセスを策定する際には、フィクスチャ実装の可能性を十分に考慮する必要があります。 ツーリング治具を設計する際、必要に応じてプロセスの変更を提案することもできます。 ツーリング治具の設計品質は、ワークの加工品質、高い生産効率、低コスト、便利な切りくず除去、安全な作業、省力化、製造とメンテナンスの容易さを安定的に保証できるかどうかによって評価される必要があります。
1. 治具設計の基本原則
1.使用中のワーク位置決めの安定性と信頼性を満たします。
2. 治具上でワークピースを確実に処理するのに十分な耐荷重またはクランプ強度があります。
3. クランププロセス中の簡単かつ迅速な操作を満たします。
4. ウェアラブル部品は迅速に交換できる構造であること。 十分な条件が揃っている場合は、他のツールを使用しないことをお勧めします。
5. 調整または交換中の治具の繰り返し位置決めの信頼性を満たします。
6. 複雑な構造と高価なコストを可能な限り回避します。
7. 構成部品は可能な限り標準部品を使用します。
8. 社内製品の体系化・標準化を図る。
2. ツーリングと治具の設計に関する基礎知識
優れた工作機械治具は、次の基本要件を満たしている必要があります。
1. ワークの加工精度を確保するには、位置決め基準、位置決め方法、位置決め部品を正しく選択することが加工精度を確保する鍵となります。 必要に応じて位置決め誤差解析も行う必要があります。 また、治具内の他の部品の構造が加工精度に与える影響にも注意する必要があります。 治具がワークの加工精度要件を確実に満たすことができるかどうかに影響します。
2. 生産効率を向上させるには、特殊治具の複雑さを生産能力に適応させる必要があります。 簡単な操作を保証し、補助時間を短縮し、生産効率を向上させるために、さまざまな高速かつ効率的なクランプ機構を可能な限り使用する必要があります。
3. 加工性の良い専用治具は、製造、組立、調整、検査、保守等が容易となるよう、構造が簡素かつ合理的であること。
4. 優れた性能を備えた作業治具は、十分な強度と剛性を備え、操作が簡単、省力、安全で信頼性が高くなければなりません。 客観的条件が許す限り、経済的で適用可能な限り、空圧式、油圧式、その他の機械化されたクランプ装置を可能な限り使用して、オペレータの労働力を軽減する必要があります。 ツーリング治具は切りくずの除去も容易にする必要があります。 必要に応じて、切りくず除去構造を設けることで、切りくずによるワークの位置決めの乱れや工具の損傷、切りくずの蓄積による多量の熱による加工装置の変形を防止します。
5. 経済性の高い特殊治具は、できる限り標準部品、標準構造を使用し、構造が簡単で製造が容易になるよう努め、治具の製造コストを低減します。 したがって、生産時の治具の経済的利益を向上させるために、設計時に注文と生産能力に基づいて治具ソリューションの必要な技術的および経済的分析を実行する必要があります。
3. 治具設計の標準化の概要
1. ツーリングおよび治具設計の基本的な方法と手順
設計前の準備 ツーリングおよび治具設計の元のデータには次のものが含まれます。
a) 設計通知書、部品完成図、概略図および加工ルート、その他の技術情報、各工程の加工技術要件、位置決めおよびクランプ方式、前工程の加工内容、大まかな状態、加工に使用する工作機械および工具を理解する。 、検査測定具、加工代、切削量等。
b) 生産バッチサイズと治具の必要性を理解する。
c) 使用する工作機械の治具接続部の構造に関する主な技術パラメータ、性能、仕様、精度、寸法を理解する。
d) 備品の標準材料在庫。
2. 治具の設計で考慮すべき問題
クランプの設計は一般的に単一構造になっており、それほど複雑な構造ではない印象を受けます。 特に現在では油圧クランプの普及により、本来の機械構造が大幅に簡素化されています。 しかし、設計段階で詳細な考慮が払われていないと、必然的に無用なトラブルが発生します。
a) 加工するワークの余白。 ブランクのサイズが大きすぎると干渉が発生します。 そのため、設計前にラフ図面を作成する必要があります。 十分なスペースを残してください。
b) 治具の切りくず除去がスムーズ。 設計時の工作機械の加工スペースが限られているため、治具は比較的コンパクトなスペースで設計されることが多いです。 このとき、加工中に発生する鉄粉が治具の死角に堆積し、切削液の流出不良など、将来的に問題となることが無視されがちです。 処理には多くのトラブルが伴います。 したがって、処理中に発生する問題については、練習の開始時に考慮する必要があります。 結局のところ、治具の目的は効率を向上させ、操作を容易にすることです。
c) 器具の全体的な開放性。 開放性を無視すると、オペレータによるカードの取り付けが困難になり、時間と労力がかかるため、設計上タブーとなっている。
d) 治具設計の基本的な理論原則。 各治具は何度も締めたり緩めたりする必要があるため、最初はユーザーの要求を満たすことができるかもしれませんが、治具はその精度を維持する必要があるため、原理に反するものを設計しないでください。 今はそれが可能であっても、長くは続かないでしょう。 優れたデザインは時の試練に耐えるものでなければなりません。
e) 位置決めコンポーネントの交換可能性。 位置決めコンポーネントは著しく摩耗しているため、迅速かつ簡単な交換を検討する必要があります。 より大きな部分に設計しないことが最善です。
治具設計の経験の蓄積は非常に重要です。 場合によっては、デザインと実用的なアプリケーションは別のものであるため、優れたデザインは継続的な蓄積と要約のプロセスです。
一般的に使用される作業治具は、その機能に応じて主に次のカテゴリに分類されます。
01 クランプモールド
02穴あけ・フライス加工工具
03CNC、器具チャック
04 ガス検査および水検査ツール
05トリミングおよびパンチングツール
06溶接工具
07研磨治具
08組立工具
09 パッド印刷、レーザー彫刻ツール
01 クランプモールド
定義：製品の形状に基づいて位置決めとクランプを行うためのツール
写真
デザインポイント:
1. このタイプのクランプは主にバイスに使用され、必要に応じて長さを切断できます。
2. 他の補助位置決め装置をクランプ金型上に設計することができ、クランプ金型は通常溶接によって接続されます。
3. 上の図は簡略化した図であり、金型キャビティ構造のサイズは特定の状況によって決まります。
4. 直径 12 の位置決めピンを可動金型の適切な位置に取り付け、固定金型の対応する位置にある位置決め穴をスライドさせて位置決めピンを取り付けます。
5. 設計時にアセンブリキャビティを収縮していないブランク図面の外形面に基づいて 0.1 mm オフセットして拡大する必要があります。
02穴あけ・フライス加工工具
写真
デザインポイント:
1. 必要に応じて、いくつかの補助位置決め装置を固定コアとその固定プレート上に設計できます。
2. 上の図は簡略化した構造図です。 実際の状況では、製品構造に応じた対応する設計が必要です。
3. シリンダーは製品の大きさや加工時の応力によって異なります。 SDA50X50 が一般的に使用されます。
03CNC、器具チャック
CNCチャック
トーインチャック
写真
デザインポイント:
1. 上の図に記載されていない寸法は、実際の製品の内穴サイズ構造に基づいています。
2.製品の内穴と位置決め接触する外円は、製造時に片側に0.5mmの余裕を残す必要があり、最終的にCNC工作機械に取り付けられ、サイズに合わせて精密に旋削されます。焼入れによる変形や偏心を防止します。
3. アセンブリ部分の材料としてばね鋼を使用し、タイロッド部分には 45# を使用することをお勧めします。
4. タイロッド部のネジM20は一般的なネジであり、実際の状況に応じて調整できます。
計器トーインチャック
写真
デザインポイント:
1. 上の写真は参考図であり、アセンブリの寸法と構造は実際の製品の寸法と構造に基づいています。
2. 材料は 45# で焼入れされています。
器具の外部クランプ
写真
デザインポイント:
1. 上の写真は参考図であり、実際のサイズは製品の内穴サイズ構造によって異なります。
2. 製品の内穴と位置決め的に当接する外円は、製作時に片側に0.5mmの余裕を持たせる必要があり、最終的に器具旋盤に取り付けて、寸法に合わせて精密に旋削します。焼入れによる変形や偏心を防止します。
3. 材料は 45# で焼入れされています。
04 ガス検査ツール
写真
デザインポイント:
1. 上の写真は、ガス試験ツールの参考写真です。 具体的な構造は実際の製品構造に合わせて設計する必要があります。 できる限りシンプルな方法で製品をシールし、シールが必要な部分にガスを充填して気密性を確認するという考えです。
2. シリンダーのサイズは、製品の実際のサイズに応じて調整できます。 同時に、シリンダのストロークが製品の上げ下げの利便性を満足できるかどうかも考慮する必要があります。
3. 製品と接触するシール面には、ユニグルーやNBRゴムリングなどの圧縮能力に優れた材質が使用されるのが一般的です。 同時に、製品の外観面に接触する位置決めブロックがある場合は、白色の接着プラスチックブロックを使用し、使用中に使用するようにしてください。 製品の外観を損なわないように、中カバーを綿布で覆ってください。
4. 漏れたガスが製品キャビティ内に滞留し、誤検出が発生しないように、製品の配置方向を考慮して設計してください。
05パンチングツーリング
写真
設計のポイント： 上の図は、パンチングツールの一般的な構造を示しています。 底板はパンチマシンの作業台を簡単に固定するために使用されます。 位置決めブロックは製品を固定するために使用されます。 具体的な構造は製品の実際の状況に応じて設計されます。 中心点は中心点で囲まれており、製品の安全かつ便利な取り出しと配置を容易にします。 バッフルは、パンチナイフから製品を分離しやすくするために使用されます。 ; ピラーは固定バッフルとして機能します。 上記各部品の組み付け位置やサイズは、実際の製品の状況に応じて設計できます。
06溶接工具
溶接ツールは主に、溶接アセンブリ内の各コンポーネントの位置を固定し、溶接アセンブリ内の各コンポーネントの相対的なサイズを制御します。 その構造は主に位置決めブロックであり、製品の実際の構造に応じて設計する必要があります。 製品を溶接ツールに配置するときは、溶接および加熱プロセス中に密閉空間内の過剰な圧力が溶接後の部品のサイズに影響を与えるのを防ぐために、ツールの間に密閉空間を作成してはいけないことに注意してください。
07研磨治具
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08組立工具
組立工具は主に、コンポーネントの組立プロセス中の位置決めを支援する装置として使用されます。 コンポーネントの組み立て構造に応じて、製品を簡単に手に取り、配置できるようにすることを設計思想としています。 組み立て時に製品の外観を損なうことはありません。 使用中に製品を保護するために、製品を綿の布で覆うことができます。 材料の選択では、白い接着剤などの非金属材料を使用するようにしてください。
09 パッド印刷、レーザー彫刻ツール
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設計ポイント：実際の製品の彫刻要件に応じて、金型の位置決め構造を設計します。 製品の取り出しと配置の利便性、製品の外観の保護に注意してください。 製品に接触する位置決めブロックおよび位置決め補助装置は、可能な限り白接着剤などの非金属材料を使用してください。
