Werkhouder selectie: van standaard tot custom

Freeswerkers hebben een aantal variabelen te overwegen bij het opzetten van apparaten voor een bewerkingsoperatie. Wat betreft CNC werkhouder, zijn er enkele grote verschillen tussen het vasthouden van een los getolereerd duplicaat onderdeel met een 10-minuten cyclus tijd en het vasthouden van een strak getolereerd gespecialiseerd onderdeel met een 10-uur cyclus tijd. Bepalen welke methode het beste werkt voor uw bewerkingsklus is essentieel voor het handhaven van een efficiënte operatie.

CNC Werkhouder Apparaten

Ideale werkhouder apparaten hebben gemakkelijk herhaalbare opstellingen. Om deze reden hebben sommige machines standaard werkhouder apparaten. Schroefbanken worden over het algemeen gebruikt met freesmachines terwijl klemmen of collets worden gebruikt bij het draaien van een draaibank machine. Soms kan een deel een aangepaste CNC werkhouder opstelling nodig hebben om het stuk correct te beveiligen tijdens bewerking. Fixtures en jigs zijn voorbeelden van aangepaste apparaten.

Fixtures en Jigs

Een jig is een werkhouder apparaat dat een werkstuk vasthoudt, ondersteunt en positioneert en het snijgereedschap leidt in een specifieke operatie (meestal door het gebruik van een of meer bushings). Een fixture is essentieel hetzelfde type apparaat, maar het hoofdverschil is dat het het snijgereedschap niet leidt in een gespecificeerde operatie. Fixtures worden typisch gebruikt in freesoperaties terwijl jigs over het algemeen gebruikt worden in boren, reamen, tappen en boren. Jigs en fixtures zijn nauwkeuriger ten opzichte van standaard CNC werkhouder apparaten, wat leidt tot strakkere toleranties. Ze kunnen ook indexeerbaar zijn, wat hen in staat stelt de snijgereedschapsbeweging alsook werkstukbeweging te controleren. Zowel jigs als fixtures zijn opgebouwd uit dezelfde basiscomponenten: fixture bodies, locators, supports, en clamps.

De 4 Fixture Bodies

Er zijn 4 basistypen fixture bodies: faceplates, baseplates, angle plates, en tombstones.

• Faceplates: Typisch gebruikt in draaioperaties, waar componenten bevestigd worden aan de faceplate en daarna gemonteerd op de spindel.
• Baseplates: Algemeen in frees- en booroperaties en gemonteerd op de werktafel.
• Angle plates: Twee platen loodrecht op elkaar maar sommige zijn verstelbaar of aangepast om de hoek van het werkstuk te veranderen.
• Tombstones: Grote verticaal georiënteerde rechthoekige fixtures die een werkstuk loodrecht op de werktafel oriënteren. Tombstones hebben ook twee zijden om meerdere onderdelen te accommoderen.

Locators

Locators worden gekenmerkt door vier criteria: assembled, integral, fixed, en adjustable. Assembled locators, kunnen bevestigd en verwijderd worden van de fixture, wat in tegenspraak is met integral locators die in de fixture ingebouwd zijn. Fixed locators staan geen bewegende componenten toe, terwijl adjustable locators beweging toelaten door het gebruik van draad en/of veren, en kunnen aanpassen aan een werkstuk's grootte. Deze kunnen gecombineerd worden om de juiste starheid-assemblage gemak verhouding te leveren. Bijvoorbeeld, een V-locator fixture is de combinatie van assembled en fixed locators. Het kan beveiligd worden aan een fixture maar heeft geen bewegende componenten.

Supports

Supports doen precies wat hun naam suggereert, ze ondersteunen het werkstuk tijdens het bewerkingsproces om werkstukvervorming te vermijden. Deze componenten kunnen dubbel dienen als locators en komen ook fixed, adjustable en integral, of assembled. Over het algemeen worden supports onder het werkstuk tijdens productie geplaatst maar dit hangt ook af van de geometrie van het werkstuk, de machine die bediend wordt en waar het snijgereedschap contact zal maken. Supports kunnen in verschillende vormen en maten komen. Bijvoorbeeld, rust knopen zijn kleinere support componenten gebruikt in serie ofwel van onder het werkstuk of van de zijden. Gelijktijdig, parallelle supports worden aan weerskanten van het deel geplaatst om algemene ondersteuning te bieden.

Clamps

Clamps zijn apparaten gebruikt voor versterken of dingen samenhouden, en komen in verschillende vormen, maten en sterktes. Schroefbanken en klemmen hebben bewegende kaken en worden beschouwd als standaard clamps. Een atypisch voorbeeld is de toggle clamp, die een draaipin heeft die fungeert als een fulcrum voor een hefboomsysteem. Een van de meer handige typen is een power clamping systeem. Er zijn twee type power clamping methoden: hydraulisch en pneumatisch.

Hydraulische Werkhouder Systemen

Hydraulische Systemen creëren een klemkracht door kracht te verkrijgen uit het comprimeren van een vloeistof. Dit type power clamp wordt over het algemeen gebruikt met grotere werkstukken aangezien het meestal minder ruimte inneemt ten opzichte van pneumatische klemmen.

Pneumatische klemmen

Pneumatische klemmen verkrijgen hun klemkracht uit de kracht gecreëerd door een gecomprimeerd gas (meestal lucht). Deze systemen zijn over het algemeen bulker en worden gebruikt voor kleinere werkstukken die minder ruimte op de werktafel vereisen. Power clamping biedt een paar voordelen ten opzichte van conventionele klemming. Ten eerste, kunnen deze systemen snel geactiveerd en gedeactiveerd worden om wisseltijd te besparen. Ten tweede, plaatsen ze uniforme druk op het deel, wat helpt om fouten en vervorming te voorkomen. Een significant nadeel dat ze poseren is de kosten van een systeem maar dit kan snel gecompenseerd worden door productietijd bespaard.

Cruciale Richtlijnen

Tot slot, zijn er een paar richtlijnen om te volgen bij het kiezen van de geschikte CNC werkhouder fixture of jig opstelling.

Zorg voor Correcte Tolerantie

De toleranties van het werkhouder apparaat dat gebruikt wordt moeten 20%-50% strakker zijn dan die van het werkstuk.

Gebruik Acceptabele Locerende & Ondersteunende Stukken

Locerende en ondersteunende stukken moeten gemaakt zijn van een gehard materiaal om slijtage te voorkomen en toe te laten voor meerdere uses zonder de werkstukken die ze ondersteunen uit tolerantie te laten vallen. Supports en locators moeten ook gestandaardiseerd zijn zodat ze gemakkelijk vervangen kunnen worden.

Plaats Werkhouder Klemmen op Correcte Locaties

Klemmen moeten boven de locaties van supports geplaatst worden om de kracht van de klem door te laten gaan in de support zonder het werkstuk te vervormen. Klemmen, locators en supports moeten ook geplaatst worden om snij krachten zo gelijkmatig mogelijk doorheen het deel te verdelen. De opstelling moet toelaten voor gemakkelijke klemming en niet veel wisseltijd vereisen.

Maximaliseer Bewerkingsflexibiliteit

Het ontwerp van de fixture of jigs moet het aantal operaties dat in één oriëntatie uitgevoerd kan worden maximaliseren. Tijdens de bewerkingsoperatie moet de opstelling stijf en stabiel zijn.

Conclusie

Werkhouder kan op een aantal verschillende manieren bewerkstelligd worden en dezelfde taak volbrengen van het succesvol vasthouden van een deel tijdens een bewerkingsoperatie met het eindresultaat in tolerantie. De kwaliteit van deze werkhouder kan sterk verschillen aangezien sommige opstellingen efficiënter zullen zijn dan anderen. Bijvoorbeeld, is er geen reden om een uitgebreide jig te creëren voor het maken van een kleine sleuf in het midden van een rechthoekige aluminium steen; een schroefbank zou prima werken. Het maximaliseren van de efficiëntie en effectiviteit van een operator's CNC werkhouder opstelling zal de productiviteit verhogen door te besparen op wissel, tijd alsook kosten van afkeur, buiten tolerantie onderdelen.