جيگ و فيکسچر
جيگ و فيکسچر
وسايل نگهدارنده ای هستند که به کمک آنها می توان قطعات مشابه هم را (سری)با دقت مورد نياز توليد يا ماشين کاری نمود و بندها از نظر عمل کرد بسيار به هم شباهت دارد به طوری که اغلب اشتباه ناميده می شود تفاوت اين دو در در نحوی هدايت ابزار برشی به طرف قطعه کار است.
جيگ يک وسيله نگهدارنده مخصوص است که قطعه کار را داخل آن قرار می دهند تا اينکه عمليات ماشين کاری روی آن انجام گيرد جيگ نه تنها قطعه کار را در خود مهار می کند بلکه ابزار را نيز به هنگام عمليات توليدی هدايت می کند.
فيکسچر يک وسيله ای نگهدارنده است که فقط قطعه کار روی آن محکم می شود تا عمليات ماشين کاری روی آن انجام گردد.
قيد وبستها(جيگ و فيکسچر)به سه دسته تقسيم می شود
۱ـ قيد و بستهای فراگير مانند سه نظام دستگاه تراش
۲ـ قيد و بستهای چند منظوره
۳ـ قيد و بستهای مخصوص
قيد وبستها از نظر ميزان خودکار بودن به سه دسته تقسيم می شوند
۱ـ قيد و بستهای که باز و بست کردن قطعه به صورت دستی انجام می دهيم
۲ـ قيد و بستهای نيمه خودکار
۳ـ قيد و بستهای خودکار
مقدمه ای در موردجيگ و فيکسچر
تقاضای جهانی برای کالاهای ساخته شده با سرعت مبهوت کننده ای رو به افزايش است.صنايع توليدی نيز با روشهای جديد و گوناگون به اين تقاضا پاسخ ميدهند.از زمان ظهور تدريجی کنترل عددی و توليد به کمک کامپيوتر تا رسيدن روشهای مدرن توليد نظير سيستمهای توليد قابل انعطاف(FMS) و روشهای کنترل آماری( SPC)توليد به هنگام (JIT )و روشهای توليد که در پاره ای موارد حقيقتا هنرمندانه هستند تغيرات و پيشرفتهای بسياری کرده اند.
ايجاد اين تحولات نيازمند به کارگيری روشها وتجهيزاتی جهت نگهداشتن و مهار کردن قطعه کار در ماشين آلات است که صرفه اقتصادی وعمليات توليدی ساده تر را تاميين کند.
با توجه به اينکه توليد کنندگان امروزی تمايل دارند برای کاهش هزينه ها و افزايش سود سطح موجودی انبارها خود را کاهش دهند نياز به استفاده از تجهيزات مطمئن و کار برای نگهداشتن قطعه کار برای رسيدن به توليد مداوم و هرچه بيشتر احساس ميشود.
با توجه به اينکه در طی مراحل مختلف توليدی قطعات مختلف بر روی ماشين آلات مختلفی قرار می گيرد استفاده از يک نوع قيد و بند برای نگهداشتن قطعات کافی نخواهد بود. با اين وجود تجهيزات نگهدارنده مختلف شباهت هايی با يکديگر دارند.
جيگ و فيکسچر ها مجموعه از اتصالات و نگهدارنده ها و و ... است که باعث تسريع در امر توليد ميشود.
انتظارات ما از جيگ و فيکسچر ها عبارتند از:
دارای هزينه کم در طراحی باشند
سرعت بالايی در بستن باشند
در تغيرات محيط مقاوم باشند
قالب جامد محکم داشته باشند
قابل بازيافت باشند
قابل ذکر است قالبهايی که در بازار عموما استفاده ميشود عبارتند از:
ريختگری
جيگ و فيکسچر
پرسی
يک فيکسچر ميتواند جيگ باشد ولی يک جيگ نميتواند فيکسچر باشد.
از موارد مهم بعد از طراحی جيگ و فيکسچر ها و ثابت کردن آنها:
حذف درجه آزادی
حذف گشتاور
دقت در تلرانس
طراحی جيگ وفيکسچر
مقدمه
در اين پروژ ه كه بيشتر در مورد جيگ و فيكسچرهای پنوماتيكي براي عمليات جوشكاري كه بيشتر در صنايع خودروسازي استفاده مي شود پرداخته شده است در فصلهاي انتخابي جيگ ها و فيكسچرهاي مختلف چه براي عمليات جوشكاري چه ماشين كاري تقسيم بندي و در مورد آنها توضيح داده شده است
امروزه كاربرد جيگ ها فيكسچرها در صنعت پيش از پيش به چشم مي خورد .مثلا جيگ و فيكسچرهايي كه در عمليات ماشين كاري استفاده مي شود چه از سه نظامها چه روبندهاي مختلف چه فيكسچرهاي با شيار T شكل و غيره تأثير مستقيمي د ردقيق بودن اندازه هاي قطعه ماشين كاري شده دارند .
در cmm كردن (cordinateMesuring machine ) استفاده از سيستمهاي مدولار لازم است همچنان كه در اتاق cmm شركت ايران خودرو كه قطعات اسمبل شده مختلف خودرو توسط فيكچرهاي مدولار اندازه گيري ميشوند و همچنين گيره ها كه در رشته هاي مختلفي چون آهنگري استفاده مي شود و همچنين انبر قفلي كه براي نگهداشتن يك قطعه يا ثابت نگهداشتن دو قطعه نسبت به هم استفاده مي شود كه از موارد استفاده آن درموارد يخچال سازي صنعتي است كه دو ورق را توسط انبر قفلي در حالت خاصي نسبت به هم نكه مي دارند مثالهايي از پراستفاده ترين جيگ و فيكسچرهايي بود كه مااز آنها در صنعت استفاده مي كنيم .
با توجه به گستردگي جيگ و فيكسچرها با لحاظ كردن مطالب بالا اولا هر گاه كه ما صحبت از جيگ و فيكسچرهاي خاصي مي كنيم بايد نوع آن را كاملا مشخص كنيم تا تداعي خاصي از آن نوع جيگ يا فيكسچر در
ذهن ماايجاد شود . صحبت كردن در مورد جيگ يا فيكسچر بدون مشخص كردن نوع آن سردرگمي خاصي درذهن ايجاد مي كند ثانيا اين گستردگي لزوم شناخت اين جيگ فيكسچرها را براي ما معلوم مي كند .
اين پروژه دريچه كوچكي به دنياي وسيع جيگ و فيكسچرها باز مي كند.
مشاهدات
در خطوط توليد عدم پيشرفت يك قسمت باعث خوابيدن يا عدم پيشرفت كل خطوط مي شود پس هماهنگي در ارائه تغذيه خطوط بعدي از اهم وظايف توليد خطوطي است بايد توجه كنيم كه بايد انبارها قطعات مورد استفاده را به طورهماهنگ و حساب شده به كاركنان رساند يعني در هر مرحله ما نياز دارديم بدانيم درروزها يا هفته هاي آتي يا ماهها يا سال بعد چه مقدار يا چه تعداد از قطعات مصرفي را نياز داريم و اين نياز به مديريت و برنامه ريزي بخش خريد و ترانزيت كالا و حمل و نقل و همچنين مديريت نيازها دارد .پس بررسي موجودي انبار و بررسي تقاضاي انجا م شده توسط كاركنان بايد مورد توجه قرا رگيرد در قسمتي كه جوشكاري با برنج يا گاز (زرد جوش ) انجام مي شود جوشكار تمام مفتولها را داخل يك قوطي مستطيل شكل مسطح رو باز مي ريزد كه داخل ان كاملا پودر فلاكس ريخته شده است كه جوشكار مفتول را حرارت داده و سبب مي شود كه فلاكسها به مفتول چسبيده و مفتولهايي داشته باشيم كه حاوي پودرفلاكس هستند بدنه خودرو پيكان از صدها قطعه بزرگ و كوچك تشكيل شده كه نهايتا بدنه را تشكيل مي دهند اين قطعات حدودا 500 قطعه هستند كه اين قطعات به چند بخش تقسيم مي شوند كه در هر بخش تعدادي از اين قطعه ها با هم جوش خورده (عموما جوشكاري نقطه اي پنوماتيكي متحرك كه گان ناميده مي شود )و تشكيل يك قسمت از اجزاي ماشين را مي دهند .
اين قطعات پيش مونتاژ را سابsub)) مي نامند .به عبارت ديگربدنه پيكان ,سمند و غيره از تعداد زيادي قطعه ورق خمكاري شده و برش خورده تشكيل شده كه به توسط جوشكاري نقطه اي جوش مي خورند عمده ترين دستگاهي كه در ساخت بدنه (بدنه سازي ) مورد استفاده قرار مي گيرند جوشكاري نقطه اي پنو ماتيكي متحرك است كه خط توليد ازسنگهاي پنو ماتيكي , بستن پيچهاي پنوماتيكي , و چكشهاي پنوماتيكي استفاده مي شود و همچنين از جيگهاي پنوماتيكي براي ثابت نگه داشتن قالبها استفاده مي شود .در توليد سمند و .... از رباتهاي مخصوص براي جوشكاري نقطه اي بدنه استفاد ه مي شود
در گان كه يك نقطه جوش بادي متحرك است توسط لوله اي كه درون آن آب است به نوك دستگاه نقطه جوش جريان مي يابد تا با سير كولاسيون (جريان )آب نوك قلم نفطه جوش خنك شود . نوك نقطه جوش بعد از مدتي استفاده شدن ممكن است خراب شود كه بايد تعويض شود تمام دستگاههاي كارخانه توليد اتومبيل اكثرا با باد كار مي كنند و پنو ماتيكي هستند .
بنابراين بايد در تمام قسمت هاي كارخانه هواي فشرده مو جود باشد از طرفي براي خنك كردن گان هاكه مثلا در قسمت محيط بدنه سازي پخش هستند بايد آب رساند و همچنين جوشكاري co2 كه در بعضي از قسمتها استفاده مي شود بايد لوله هاي رساننده co2ايجاد كرد با توجه به اين توضيحات در قسمت سقف بخش بدنه سازي كه با خر پاهاي متعدد گنجانده شده است لوله هاي 1- ورود و خروج آب 2- ورود و خروج هوا 3- لوله هاي ورود co2 به چشم مي خورد و همچنين كايلهاي برق رساندن برق در تمام قسمتهاموجودند محيط كارخانه به علت انسجام انواع جوشكاري داراي دود با بوي نا مطبوع مي شود كه بايد اين هوا توسط هوا كشها تخليه شود و تهيه هوا در اين محيط بسيار لازم است در بسياري از جيگها علاوه بر جيگ دستي از جيگ هاي بادي و پنو ماتيكي با قدرت 10 barsاستفاده مي شود. به منظور بالابردن كيفيت جوش لازم است پس از هر مونتاژ هر 50مجموعه پايه رام گير بكس يكبار سره ها را سو هانكاري نمائيد . در صورت بروز دفرمگي , پليسه و جرقه دستگاه حتماسره ها را سوهانكاري نمائيد .
Shop Demerit
shop)) اتاقي است كه بررسي تمام كارهاي انجام شده بر روي قطعات تا تشكيل بدنه پيكان مي پردازد .بررسي صافي سطوح بيروني پيكان ,بررسي جوشها و درست بودن تعداد آنها و همچنين بررسي مناسب بودن درزها مي پردازد .سرپرست اين قسمت پس زدن اسپري خاص روي بدنه با باكشيدن دستمال كثيفي و چربي هاي آن را پاك مي كند پس از كامل تميز كردن بدنه و پوشيدن دستكش مناسب تمام قسمتهاي بيروني پيكان رالمس مي كند كه فرورفتگيها و برآمدگيهاي ايجاد شده را بيابد كه اين دفرمگي ها گاهي ناشي از دست كارگر گاهي ناشي از پرسها و گاهي ناشي از حمل و نقل ايجاد مي شود اين قسمتهاتوسط ماژيك علامتگذاريمي شود و در پايان به سرپرست آن قسمت تذكر داده مي شود (كه به اين عمل aspect مي گويند )در فرآيند توليد بدنه پيكان نقطه جوشهاي آن كاملا مضخص و كد گذاري شده اند كه اين نقطه جوشها براي هر قسمتي به تعدادمشخصي بايد خوش بخورند بنابراين اگر در قسمتي تعداد كمتري جوش خورده باشد بايد به سرپرست آن تذكر داده شود و همچنين بد جوش دادن يا مثلا در جوشكاري با گاز پخش و سياه شدن برنج بايد گوشزد و بر طرف شود .
درزهاي دور در پيكان با شاخصهاي خاصي اندازه گيري مي شود هر جا كه درزها گشاد باشند و يا تنگ تر باشند نقص وجود دارد و همچنين هنگام بستن د ربايد سطح بيروني كاملا هماهنگ و صاف باشد و اگر اين مشكل و جود داشته باشد باعث ايجاد صدا در داخل پيكان مي شود و باعث ورود هوا به داخل پيكان مي شود .
اندازه گيري فواصل و همسطحي بدنه (Gap& flash) نيز در شاپ دمريت بررسي مي شودgap به معناي فاصله است ازمباحث مهم ئ اساسي كيفي خودرو مسأله تنظيمات فواصل و هم سطحي بين مجموعه ها تشكيل دهنده خودرو مي باشد بدليل اينكه اصولاقطعات و مجمو عه هايي كه عموما در ديد مستقيم مشتري قرار دارند علاوه بر دارا بودن كيفيت عملكرد مطلوب نياز به برخورداري از حد قابل قبول استاندارد از نظر كيفيت ظاهري نيز مي باشد ويكي از آيتمهاي مهم در اين مبحث تنظيم درزو فواصل و همسطحي (Gap & flash) ميباشد در اين راستا رعايت معيارها و دستورالعملهاي محصول كه توسط طراحان و كارشنايان در نظرگرفته شده است ضروري مي باشد در يك تقسيم بندي كلي قطعات و مجموعه هاي قابل خودرو به دو دسته تقسيم مي شوند كه عبارتند از مجموعه هاي متحرك و مجموعه هاي ثابت . ومجموعه هايي مثل دربهاي جانبي درب موتور و درب صندوق جزو مجموعههايي و گلگيرهاي جلو و عقب جزو مجمو عه هاي ثابت مي باشد . مجموعه هايي
متحرك به دو دليل بايد با مجموعه هاي مجاور خود داراي فواصل و همسطحي استاندارد باشند اول بدليل باز و بسته شدن و لزوم سرعت و سهولت اين امر و دوم به علت حفظ شكل و كيفيت ظاهري مونتاژ خودرو.
تسترهاي گان ها
تستر گان وسيله اي است براي اندازه گيري آمپر و سيكل (ثانيه ) يا زمان اتصال الكترود دو سره به گان ورق براي جوش دادن يا (welding)اين وسيله كه از يك سيم پيچ كه در انتها قرار دارد تشكيل شده كه يك ميدان مغناطيسي توليد مي كند كه وقتي دگمه ان را فشار دهيم و قبل از آن سيم پيچ تستر را داخل قسمت قلاب گان قرار دهيم بر روي سيم پيچ تأثير ايجاد مي شود و بر روي صفحه ديجيتالي آن مقدار ياآمپر و زمان اتصال يا زمان جريان رانشان مي دهد عموما گان ها از جريان حدود 10-11 كيلو آمپر و سيكلي حدود 6-5-4 ثانيه برخوردارند در نهايت پس از برسي تمام گان ها مقدار تست شده با مقدار ايده آل مورد بررسي قرار مي گيرد و
مقدار تفاوت توسط control welding كه عموما در بالاي قسمت كارخانه جاسازي مي شود تلانس تسترها 0.1 كيلو آمپر است و تا 05آمپر براي گانها تلانس قابل داشتن قابل اغماض است بايد توجه كرد كه قطر سره ها در نتايج تست تأثيري ندارد بلكه قطر سره ها در نقطه جوش تأثير مي گذارند كه چه سطحيجوش ها تأ ثير لذا توصيه مي شود كه سره ها را سوهان زد و در بعضي قسمتها از وسيله اي به نام dressبراي قطرها ي14و1
6 ميلي متر dressوجود دارد كه كارش تراشيدن سره هاست و از تيغچه اي داخل آن تشكيل شده با دوران توسط باد عمل تراش را انجام مي دهد .
روبات ها (Robot)
روبات ها وسايلي هستند كه براي كارهاي تكراري و عملي د ريك محيط يكنواخت و دائمي مورد استفاده قرار مي گيرند كه اين روبا ت ها به صورت خودكار يا اتوماسيون (Automation)هستند اتوماسيون بر دو نوع است .
1- اتوماسيون سخت (hard Automation) 2- اتوماسيون نرم (soft Automation) روبات ها قابليت كار كردن در محيط هاي خطرناك و نامطبوع را دارد و بدون استراحت كار كند و قابليت حس و تشخيص را دارد و قابليت كارهاي سنگين را نيز دارد در 95% ربات ها د رشش قسمت زير مورد استفاده قرار مي گيرند
40%(welding ) جوش كاري
25% (material - handling ) جابه جايي كالا و مواد
20% ( machine loading ) تخليه و بار گيري
5%( sprey painting ) رنگرزي
3%(Assembly ) مونتاژ
2%(machining operation ) عمليات ماشيني
بيشترين مورد استفاده رباتها در قسمت جوشكاري welding است عموما ربات هاي مورد استفاده در بخ جوشكاري پژو 206و سمند داراي 6درجه آزادي هستند و داراي 6سرو
موتور هستند اين رباتها كه اكثرا Kuka هستند.
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 .
جيگ وفيكسچر:
1- عمليات ماشين كاري
1-1- د ستي
1-2- مكا نيزه
2- عمليات جوشكاري
2-1- د ستي
2-2- 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 فيكسچر 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.
فيكسچرهاي جوشكاري و فيكسچرهاي كنترل
فيكسچرهاي كنترل عمدتا براي سه نوع عمليات طراحي شده اند .خال جوش زدن , جوشكاري كامل و نگهداشتن قطعات خال جوش خورد ه , جيگ و فيكسچر جوشكار يبراي نگهداشتن چند قطعه د روضعيت درست نسبت به هم و جوشكاري كامل آنها به كار مي روند
كنترل دفع حرارت يكي از نكات مهم است كه در هر فيكسچر جوشكاري بايد به آن توجه كرد وظيفه اصلي يك جيگ يا فيكسچر جوشكاري نگهداشتن قطعات در وضعيت در ست نسبت به هم است تا پس از جوشكاري قطعه كار با اشكال و ابعاد درست به دست بيايد يك جتيگ يا فيكسچر جوشكاري بايد در توليد انبوه بتواند قطعات يكسان ود رمحدوده تلاني مجاز توليدنمايد به طوري كه حداقل تاب برداشتن د رقطعه كا رتوجود مي آيد در صورت امكان جيگ يا فيكسچر بايد طوري طراحي شود كه عمليات جوشكاري بر روي قطعه كار را بتوان در يك سطح افقي انجام داد دو دسته اصلي فيكسچرهاي كنترل عبارتند از :1- فرمانها 2- فيكسچرها ي كنترل ساعتي فرمانها اندازه يك قطعه كار را نسبت به يك اندازه استاندارد از پيس تعيين شده مقايسه مي كنند اين ابزارها مي توانند تعيين كنند كه آيا اندازه قطعه كا رد رمحدوده تلرانس مجاز قرا ردارد يا خير فيكسچر ساعتي در واقع قطعه كارراد ريك محدوده خاص اندازه گيري مي كند و نمي تواند دقيقا تعيين كند كه چه قسمتي از قطعه كار و به چه ميزاني خارج از تلرانس است .
فيكسچرهاي كنترل :
ويژگي مهم و اصلي يك فيكسچر كنترل دقت است يك فيكسچر كنترل از اجزايي تشكيل شده
كه براي كنترل يك اندازه يا ويژگي خاص مورد نياز اگر ابعاد مختلف يك قطعه كار از هم مستقل باشند و به يكديگر وابسته نباشند بايد براي هر اندازه از يك فيكسچر كنترل ساده استفاده كرد مثلا يك سوراخ رزوه شده در يك قطعه كار از دو جنبه مي توان كنترل كرد
1- اندازه 2- موقعيت سوراخ
اين ويژگي از هم ميستقل شده و با دو فيكسچر جداگانه بايد كنترل شوند .
سه نظامها ي استاندارد در سطح وسيعي در صنعت براي نگهدااشتن قطعات استوانه اي شكل مورد استفاده قرار مي گيرد . امروزه اين اين ابزارها در اندازه ها و شكلهاي متنوع عرضه مي شوند و مي توان با استفاده از آنها جيگ ها يا فيكسچرهاي ارزان قيمت طراحي نمود
دو گروه اصلي از تجهيزات نگهدارنده ارزان قيمت در ساخت يكسچر ها عبارتند از :
سه نظام ها و گيره ها - روبندها و نگهدارنده هاي خاص
نگهدارنده هاي خاص و نگهدارنده هاي مدولار در بررسي تاريخچه توليد صنعتي ملاحظه مي شود كه جيگ ها و فيكسچرها در بهبود و افزايش بهره وري توليد نقش عمده اي داشته اند دو گروه اصلي اين ابزارها عبارتند از :
نگهدارنده هاي عمومي و نگهدارنده هاي مخصوص
هر چند كه كليه جيگ ها و فيكسچرها در يكي از دو گروه عمده قرار مي گيرند ولي كاربردهايي نيز در صنعت يافت مي شوند كه هي يك از اين دو گرو ابزارها نمي توانند به طوراقتصادي براي آنها انجام وظيفه كنند به همين دليل گروه سومي از فيكسچرها با عنوان نگهدارنده هاي مدولار براي پر كردنفاصله بين اين دو گروه مطرح گرديد در واقع نگهدارنده مدولا رتركيبي از اين دو گروه را در خود دارد در سيستمهاي مدولار از يك سري قطعات و تجهيزات استاندارد براي ساخت وبرپايي يك ابزار خاص استفاده مي گردد تجهيزات استانداردي كه در يك نگهدارنده مدولار به كار ميروند عبارتند از :
صفحه ها – پايه ها – قرارها – روبندها و از اين قبيل اين قطعات استاندارد را مي توان به روشهاي مختلف به هم وصل كرد و تنوع بي شماري از جيگ ها و فيكسچرها بوجود آوردبنابراين فيكسچرهاي مدولار از مونتاژ قطعات و تجهيزات استاندارد بر روي هم ساخته مي شوند . امروزه انواع مختلفي از فيكسچرهاي مدولار د ربازار عرضه مي شوند . در ميان اين انواع دو نوع بيشترين كاربرد را دارند
فيكسچرهاي باشيا رTشكل و فيكحسچرهاي پين دار
ابزارهاي نگهدارنده رامي توان در سه گروه طبقه بندي كرد نگهدارنده هاي خاص نگهدارنده هاي عمومي و نگهدارنده هاي مدولار . هنگامي كه تعداد زيادي قطعه بايد توليد شود از نگهدانده هاي خاص استفاده مي شود . هنگامي كه تعداد كمي قطعه لازم باشد توليد شود بهتر است از از نگهدارنده مدولار استفاده مي شود براي ساخت قطعات به صورت تكي نيز از نگهدارنده هاي استاندارد نظيرگير ه ها , سه نظام ها و گيره ها ي فنري (كولت ) استفاده مي گردد . از جيگ ها و فيسچرهاي خاص در توليد دائمي و انبو ه قطعات استفاده مي شود ولي جيگ ها و فيكسچرها ي مدولار براي تعدد توليد محدودي قطعه كار مناسب هستند بنابراين
نگهدارنده هاي خاص مي توانند به صورت روزمره و به دفعات خيلي زياد استفاده شوند ولي نگهدارنده هاي مدولار تنها جوابگوي تعداد محدودي قطعه كار كه مثلا به صورت سفارشي درحال توليد هستند مي باشد نگهدارنده هاي مدولار براي كار گاههاي نمونه سازي تحقيقاتي و يا به عنوان جايگزين وقتي يك نگهدارنده خاص كه در حال تعمير است بسيار مناسب هستند . با توجه به تنوع قطعات اصلي وجانبي استاندارد كه در مجموعه نگهدارنده هاي مدولار يافت مي شود زمان ساخت يك فيكسچر خاص د رحد قابل ملاحظه اي تقليل مي
يابد البته قيمت مجموعه قطعات فيكسچرها ي مدولار زياد است ولي با استفاده از آنها درساخت و بر پايي فيكسچرهاي خاص صرفه جويي زيادي در هزينه ومد ت زمان حاصل خواهد شد .
مزاياي استفاده از فيكسچرها ي مدولار به شرح زير است :
1- زمان كوتاه در طراحي و مونتاژ فيكسچر
2- قابليت استفاده مجدد از تجهيزات و قطعات مونتاژ شده
3- تنوع نامحدود فيكسچرهاي قابل ساخت با استفاده از تجهيزات مدولار
فيكسچرهاي مدولار پين دار
فيكسچرهاي مدولار پين دار از نظر طرح اصلي بسيار شبيه فيكسچرهاي مدولار با شيارTهستند ابعاد و اندازه هر دو نوع و شكل و تنوع و قطعات جانبي آنهاا نيز مشابه هستند تنها تفاوت آنها استفاده از سوراخهاي شبكه اي به جاي شيارهاي متقاطع است . اگر لازم باشد يك فيكسچر مدولار چند بار مونتاژ شود بهتر است از نوع پين دار ساخته شود . سوراخهاي صفحه اصلي دو گونه هستند در نوعي از آنها سوراخها به صورت يك در ميان ساد ه و
رزوه شده طراحي مي شوند بدين ترتيب مي توان هم پين و هم پيچ را در نقاط مختلف صفحه نصب نمود در نوع ديگر سوراخها به صورت تركيبي طراحي و پيچهاي مخصوصي بر روي آنها بسته ميشود اين پيچها هم به عنوان پين قرار و هم به عنوان پيچ نگهدارنده استفاده مي شوند د راين طرح لازم است ازيك پيچ قرار مخصوص استفاده شود از پيچ نگهدارنده هم به عنوان پين قرار استفاده شود و هم به عنوان پيچ قرارروبندهاي كورد استفاده در سيستمهاي نگهدارنده مدولار اغلب از نوع مكانيكي و دستي هستندولي بنا به ضرورت مي توان از
سيستمهاي نگهدارنده مكانيزه نيز در فيكسچرهاي مدولار استفاده كرد متعلقات جانبي ديگري كه مي توان در ساختن يك فيكسچر مدولار به كار برد عبارتند از : گيره هاي ماشيني , صفحات مغناطيسي , صفحات گردان ايستگاهي(صفحه مستقيم ).
گيره هاي ماشيني بر روي صفحات مغناطيسي
روي آن براي روشن وخاموش كردن ميدان مغناطيسي است كه از موارد استفاده آن بدين صورت است كه براي ثابت كردن فيكسچرهاي مدولار بر روي دستگاه بر روي چهار گوشه آن اين روبند مغناطيسي را براي ثابت كردن فيكسچرهاي مدولار استفاده مي كنند قابل ذكر است كه plate يا صفحه اصلي دستگاه cmm از آهن است روبند مشكي : از موارد استفاده اين روبندها در دستگاههاي پرس تمام اتو ماتيك ورق است كه ورق ها توسط مكش هوا در چندين قسمت نگه داشته مي شوند واين نيروي نگه دارنده در تمام سطح به طور يكنواخت توزيع مي شود و قطعه را مي توان به مكان مورد نظر توسط ربات منتفل كرد.
تفاوت جيگ و فيكسچر براي عمليات ماشين كاري فيكسچرها نگهدارنده هايي هيتند كه به موقعيت دهي قطعه كار مي پردازند يعني وظيفه فيكسچرها موقعيت دهي و محكم كردن قطعه كار است در حالي كه جيگ ها (jigs) علاوه بر اينكه به موقعيت دهي و ثبات قطعه كا رمي پردازند وظيفه موقعيت دهي و هدايت ابزار كار را نيز بر عهده دارن كه عموما لفظ جيگ بطور عاميانه به جاي واژه فيكسچر (finture) بيشتر جا افتاده است و جايگزين واژه فيكسچر شده است .
فيكسچر ها : فيكسچرها براي نگهداشتنيا موقعيت دادن قطعه كا ربراي عمليات ماشين كار ييا مونتاژ (جوشكاري) و غيره استفاده مي شوند كه قطعات مشابه را به دقت توليد نمود
جيگ ها : همان فيكسچرها هستند يعني استفاده مي سشوند براي نگهداري يا موقعيت دادن قطعه كار و علاوه بر اين يك وسيله اي را شامل مي شوند كه به هدايت ابزار مي پردازند براي عمليات برش و غيره يعني تفاوت در هدايت ابزار برشي به طرف قطعه كار است جيگ ها عموما داراي بوشهاي هدايت كننده مي باشند كه از جنس فولاد سخت شده است و براي عمليات سوراخكاري و فرآيند به كار مي روند براي تنظيم مو قعيت قطعه كا ربه عبار ت ديگر فيكسچر نسبت به ابزار برشي از فيلر يا بلوك هاي مكعب مستطيلي سنگ خورده استفاده مي شود.
طراحي ابزار
طراحي ابزار فرآيندي است شامل طرح , محاسبه , و ايجاد روشها و فنوني كه براي افزايش بازدهي و بهره وري توليد ضروري هستندهدف اصلي د رطراحي ابزار افزايش توليد با در نظر گرفتن كيفيت مورد نياز و همچنين كاهش هزينه هاي توليد است .
عوامل متعددي د رطراحي ابزار مؤثر هستند ابعاد و اشكال كلي قطعه – نوع مواد اوليه – عمليات ماشين كاري كه روي قطعه انجام شود – ميزان دقت مورد نياز , تعداد توليد قطعه كار. يك طراح ابزار بايد اطلاعات كافي در مورد تهييه مواد اوليه مورد نياز نظارت بر ساخت وكنترل ابزار نيز داشته باشد .بر همين اساس در فسمتهاي بعدي نمونه ي يك روش توليد به كمك wire cut توضيح داده مي شود.
بررسي اقتصادي
طراح جيگ و فيكسچر لازم است طرح خود را از نظر اقتصادي و كارآيي توليد توجيه كند او اين اطلاعات را در برگه بر آورد هزينه و كار آيي وارد كرده و ارائه مي كند در اين برگه هزينه طراحي و ساخت ابزار و صرفه جوي اقتصادي كه با استفاده از اين ابزار نسبت به انواع ديگر حاصل مي شود درج شده است . طراح بايد اطلاعات دقيقي درباره جنس و مقدار ماده اوليه مورد نياز نيروي انساني مورد نياز و تعداد قطعاتي كه توسط اين جيگ يا فيكسچر در هر ساعت مي توان توليد كرد بدست آورد . نيروي انساني يكي از گرا ن ترين عوامل توليد به شكار مرود بنا براين كاهش هزينه نيروي انساني سبب مي شود هزينه كلي كاهش چشمگيري داشته باشد. استفاده از قطعات استاندارد نقش مهمي در كاهش هزينه توليد دارد.بنابراين در فرايند طراحي توجه به ساخت قطعات استاندارد در الويت است.
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 به يكديگر 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=0است صفحه 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.
منابع:
/www.satsat3.com
1-جيگ و فيكسچر ترجمه اكبر شير خورشيديان
سهيلا موفق۱/۱۱/۱۳۸۷