治具、治具、金型の違いは何ですか?

ものづくりでは治具、治具、金型という3つの用語がよく登場します。非製造業の機械エンジニアや実務経験の少ない機械エンジニアにとって、これら 3 つの用語は混同されやすい場合があります。

以下に簡単に紹介しますので、興味のある方の基本的な理解に役立ててください。

備品:

一般的な英語訳は、クランプ、主な目的はオブジェクトを修正することです。クランプは生産用機械・装置だけでなく、さまざまな分野で幅広く使用されています。

たとえば、照準器を銃に固定する構造はフィクスチャと呼ばれます。これは、自動化された機械や装置で動く物体を固定するための非常に基本的な機能です。材質が固体である以上、加工や組み立て、移動の際に固定することは避けられません。、その目的は、力や慣性が変化したとき(加速度や減速度が変化したとき)に物体が勝手に移動しないようにすることであり、クランプは最も重要な固定方法の1つです。物体を固定する原理を注意深く検討してください。その 1 つは幾何学的拘束を与えることです。もう 1 つは、固体が固着して移動できないようにすることです。もう 1 つは、物体の慣性力を超える最大の静止摩擦力を提供して動きを回避することです。

最初の方法である幾何学的制限は、理論的には最良の方法です。その理由は非常に単純で、物理学で伝統的に知られているように、「固体は固体を通過できない」ため、物体は運動中に慣性力以外の追加の影響を受けないからです。力を加えることにより、物体が追加の力の影響を受けることを避けることができますが、治具は物体の形状に応じて設計する必要があり、物体の製造時の公差や誤差に対処するために公差を確保する必要があるため、現実の物体ではほとんど見られません。このコンセプトデザインが全面的に活かされています。その理由は、変化弾性が小さすぎるため、誤差により物体と治具が衝突する可能性があるためです。

2 つ目の方法は、慣性力を上回る最大の静止摩擦力を与えることで物体の固定位置を維持します。この方法によって提供される摩擦力は、少なくとも 2 つの方向 (1 つは重力の方向) の慣性効果に打ち勝つ必要があり、物体は落下しません。1つは加速時と減速時に物体が移動しないように移動方向(平行移動と回転の両方を考慮)を設定するもので、現在最も重要な応用方法です。

従来、金属材料の場合、材料自体の強度が高いため、大きな力を加えても移動しないため、一部の金属加工自動化装置では、油圧クランプを使用して固定することが多く行われてきました。

一部の木製の物の固定にもよく見られますが、固定力は比較的小さくなります。

治具、治具、金型の違いは何ですか

上図のグリッパーシリンダーは、小さな物体を直接掴んで回転させてハンドリングすることができます。

最大の静摩擦力を提供する方法は、クランプ動作で正の力を提供し、それに摩擦係数を乗算して最大静摩擦力を計算することに加えて、実際には、真空吸引を使用して圧力を生成することもできます。この差を利用して正の力を提供し、高摩擦係数の材料と協働します。慣性力を上回る最大の静止摩擦力が得られます。この方法では、オブジェクトにかかる力の量を減らすことができます。そのため、一部の精密部品や脆性材料の固定によく使用されます。欠点は、摩擦係数の高い材料が残留し、対象物の表面を汚染したり傷付けたりすることです。超高清浄度が必要な一部の製品では、この点に注意する必要があります。

移動プロセス中に物体を固定するという観点から、他の磁性鉄、コバルト、ニッケルなどの鉄材料には電磁力を利用する特別な方法があり、これはフライス加工、研削加工で一般的に使用されます。 、かんな、その他の工作機械。ステージ上(マグネットマウント)、

ただし、この力は非常に大きく、通常はムーブメントの慣性力を克服するために使用されるのではなく、切削プロセスの力を克服するために使用されます。

高温環境では一部の特殊なケースが使用され、柔らかい素材は使用できません。また、上記 2 つの方法を組み合わせて、一方の方向を幾何学的限界 (重力の方向など) に変更して、物体への力の影響を最小限に抑えるシーンもあります。。

治具

一般的な英語名は、治具、ジグは日本語の発音に由来しています。ジグの主な機能は、オブジェクトの位置を固定して配置することです。ジグと比較して、位置決めの追加機能があり、これはよく見られます。ジグは幾何学的制限方法を使用してオブジェクトを位置決めするため、位置決めブロックと位置決めピンは傾斜したデザインになっていることが多く、これはオブジェクトをガイドするために使用されます。オブジェクトを比較的狭い空間に配置し、オブジェクトの位置を制限します。

オブジェクトをより正確に固定するために、オブジェクトを基準面/エッジに当接させるために強制的な押し込み動作が追加されることがあります。この動作が継続して物体の移動を妨げる場合、それはクランプの延長のように機能します。そのため、治具と治具が混同されるなど、誤解が生じやすいのです。したがって、厳密には器具と治具の機能や目的は若干異なります。フィクスチャは固定に重点を置き、フィクスチャは「正確な」位置決めに重点を置きます。ただし、フィクスチャはより多くのクランプと固定を必要とする場合があるため、フィクスチャと併用されることがあります。それは少し似ています。実際には、この 2 つの機構設計は、治具設計と呼ばれる工場内の同じ部門に置かれることがよくあります。この部門は、生産、設備メンテナンス、さらには工場事務や製品の研究開発に配置される場合があり、基礎学歴は主に機械エンジニアです。

治具の改善と設計は、自動装置の開発において非常に重要な出発点です。多くのオートメーション機器会社は、工場が輸入設備、さらには駆動装置や制御回路の改善と設計を支援することから始まります。結局のところ、製品と装置の経験を蓄積し、完全な自動化装置会社になります。

英語名は、 それは何ですか?以前の治具の機能は主に固定と位置決めであり、基本的に製品には他の影響はなく、製品自体には直接影響しませんが、金型は異なり、金型は製造プロセスに直接関与します。

金型にはさまざまな種類がありますが、基本的な役割は製品の形状を制限したり、素材を目的の形状に成形したりすることです。などが最もわかりやすい例であり、金型は物を作る上で遍在していると言えます。さらに有名なのは、月餅を作るときに使う木型も型の一種だということです。最終的に多くの金型が最終消費者に販売される限り、製品を製造するためには一定の形状があり、その形状は金型によって完成されなければなりません。

金型の分類は業界や選択したプロセスに応じて決定されます。製造業において金型で加工される材料は、食品用金型のほかに、主にプラスチックと金属の2種類(もちろん他のセラミックスや複合材料などでも金型が使われますが、量は比較的少ないです)がありますので、まず最初に、ここ数十年で最も多くのプラスチック製造用金型を簡単に紹介します。金属製造用やプラスチック製造用の金型は、工程によって分類されます。


投稿日時: 2022 年 12 月 21 日