Opvang en Spanco's Uitgelegd: Definities, Typen, Voordelen en Belangrijkste Verschillen

Definities van Opvang en Spanco's

Opvang en spanco's zijn hulpmiddelen die helpen de productiesnelheid van identieke onderdelen te verhogen terwijl de benodigde menselijke inspanning vermindert. Een draaibank is geschikt voor individuele onderdelen van diverse vormen en maten, maar inefficiënt voor grote series gelijke artikelen.

Opvang (Jigs)

Opvang: Een opvang is een hulpmiddel dat een werkstuk vasthoudt en positioneert en tevens het snijgereedschap leidt en controleert. Het werkstuk wordt vastgehouden en het gereedschap geleid op een zodanige manier dat ze in de juiste positie ten opzichte van elkaar staan.

Een opvang is een plaat, structuur of doos van metaal (of soms niet-metaal) met voorzieningen om componenten in identieke posities te houden en het gereedschap in de juiste positie op het werkstuk te leiden volgens de tekening, specificatie of werkvoorbereiding.

Kortom: gebruikt voor zowel het vasthouden van het werkstuk als het leiden van het snijgereedschap.

Het hoofddoel van een opvang is herhaalbaarheid, nauwkeurigheid en uitwisselbaarheid in de productie te bieden.

Belangrijke kenmerken van opvangen:

• Gebruikt in eendimensionale bewerkingen zoals boren, tappen, reamen.
• Lichtgewicht en complexe vorm.
• Geen pasblokken nodig; hogere kosten.
• Niet aan de machine tafel bevestigd, tenzij een grote operatie vereist is.

Spanco's (Fixtures)

Een spanco is een hulpmiddel dat een werkstuk vasthoudt en positioneert tijdens een inspectie of bewerkingsproces. De spanco leidt het gereedschap niet. Spanco's zijn standaard of speciaal ontworpen werkstukhouder die op de machine tafel geklemd worden om het werkstuk in positie te houden. Het gereedschap wordt handmatig of met pasblokken in de vereiste positie gebracht.

Kortom: spanco's zijn puur werkhouder die het werkstuk in de gewenste positie houden, ondersteunen en positioneren voor elke bewerking.

De primaire functie is het vasthouden en positioneren van het werkstuk tijdens elke bewerking, evenals het bieden van herhaalbaarheid, nauwkeurigheid en uitwisselbaarheid.

Belangrijke kenmerken van spanco's:

• Gebruikt in meerdimensionale bewerkingen zoals frezen, slepen, draaien.
• Zwaarder en eenvoudiger ontwerp.
• Pasblokken voorzien voor gemakkelijke afhandeling; redelijke prijs.
• Specifieke gereedschappen voor frees-, haak- en sleufmachines.
• De spanco's zijn bevestigd aan de machine tafel.

Verschil tussen Opvang en Spanco's

Fundamentele verschillen:

1. Een spanco houdt en positioneert het werkstuk maar leidt het gereedschap niet; een opvang houdt, positioneert en leidt het gereedschap.
2. Spanco's zijn zwaarder en stellig op de machine tafel gebout; opvangen zijn lichter voor snellere hantering, en klemmen aan de tafel is vaak onnodig.
3. Spanco's worden gebruikt voor frezen, slepen, hobelen, draaien; opvangen voor boren, reamen, tappen.

Verschil in Tabelvorm

Opvang (Jig)	Spanco (Fixture)
Leidt het snijgereedschap.	Leidt het snijgereedschap niet.
Meestal aan de machine tafel bevestigd.	Altijd aan de machine tafel bevestigd.
Algemeen lichter dan de spanco.	Algemeen zwaarder dan de opvang.
Voeten worden in de constructie gebruikt.	Geen dergelijke voeten.
Bussen worden gebruikt voor het leiden van het gereedschap.	Geen bussen in spanco's.
Speciaal voor boren, reamen & boren.	Speciaal voor frezen, draaien, slepen.
Wijd gebruikt op boormachine.	Wijd gebruikt in frees-, slepmachines.
Duidelijk duurder.	Kost minder dan de opvang.
Complex ontwerp.	Minder complex ontwerp.

Elementen van Opvang en Spanco's

De hoofdelementen zijn:

1. Lichaam (Body): Plaat, doos of frame waarin de bewerkte componenten worden gepositioneerd. Moet sterk en stijf zijn.
2. Positioneringselementen (Locating elements): Positioneren het werkstuk correct ten opzichte van het snijgereedschap.
3. Klemmelementen (Clamping elements): Bevestigen het werkstuk stevig in de gewenste positie.
4. Gids- en instellelementen (Guiding and setting elements): Leiden het snijgereedschap (bij opvang) of helpen bij correcte gereedschapspositionering (bij spanco).
5. Befestigingselementen (Positioning elements): Verschillende bevestigingsmiddelen om de opvang of spanco in de juiste positie op de machine te fixeren.
6. Indexerelementen (Indexing elements): Niet altijd aanwezig. Voor werkstukken die in verschillende posities gemachineerd moeten worden, moeten deze elementen geïntegreerd zijn.

Componenten

Het werkstuk moet bestudeerd worden om de bewerkingsvolgorde en ontwerpdetails te bepalen. Een bewerkte oppervlakte fungeert als datum waarvandaan alle metingen genomen worden.

Typen Opvang en Spanco's

Kwaliteit, type en complexiteit hangen af van het te bewerken werkstuk en de productieschaal.

Typen Opvangen (Jigs)

• Sjabloonopvang (Template jig)
• Plaatopvang (Plate jig)
• Kanaalopvang (Channel jig)
• Diameteropvang (Diameter jig)
• Bladopvang (Leaf jig)
• Ringopvang (Ring jig)
• Doosopvang (Box jig)

1. Sjabloonopvang (Template Jigs)

De sjabloonopvang is het eenvoudigste type. Een plaat met twee gaten fungeert als sjabloon, vastgemaakt aan het te bewerken onderdeel. De boor wordt door de gaten geleid, en de vereiste gaten worden geboord op dezelfde relatieve posities.

2. Plaatopvang (Plate Jigs)

Een plaatopvang is een verbeterde sjabloonopvang met boorbussen op de sjabloon. Gebruikt voor het boren van gaten in grote delen met nauwkeurige afstand.

3. Kanaalopvang (Channel Jig)

Een kanaalopvang heeft een kanaalvormige doorsnede. Het onderdeel wordt in het kanaal geplaatst en geklemd door een geribbelde knop. De boorbus leidt het gereedschap.

4. Diameteropvang (Diameter Jigs)

Een diameteropvang is een hulpmiddel voor het boren van radiale gaten in een cilindrisch of sferisch werkstuk. Het werkstuk wordt op een V-blok geplaatst en geklemd; de boorbus is radiaal gepositioneerd.

5. Bladopvang (Leaf Jig)

De bladopvang heeft een blad dat open of dicht kan klappen voor laden/lossen. Het werkstuk wordt gelokaliseerd door knopen en vastgezet met zetschroeven. De boorbus leidt het gereedschap.

6. Ringopvang (Ring Jig)

Een ringopvang wordt gebruikt voor het boren van gaten in circulaire flensdelen. Het werkstuk wordt vastgeklamd aan de boorlichaam, en gaten worden geboord via boorbussen.

7. Doosopvang (Box Jig)

Een doosopvang is een doosachtige structuur die het werkstuk stijf houdt zodat het vanaf verschillende hoeken in één opspanning geboord of bewerkt kan worden, afhankelijk van welk gezicht naar het gereedschap wijst.

Typen Spanco's (Fixtures)

1. Draaispanco's (Turning Fixtures)

Deze spanco's worden op de spindelneus of een vlakke plaat gemonteerd; werkstukken worden daarin vastgehouden. Soms is een tegengewicht nodig voor ongebalanceerde spanco's.

2. Freesspanco's (Milling Fixtures)

Freesspanco's worden op de spindelneus of een vlakke plaat gemonteerd. De tafel wordt correct gepositioneerd ten opzichte van de frees. Werkstukken worden in de basis van de spanco geplaatst en geklemd voordat de operatie begint.

3. Broeispanco's (Broaching Fixtures)

Broeispanco's worden op diverse broeismachines gebruikt voor het positioneren, vasthouden en ondersteunen van werkstukken bij operaties als sleutelgatbroeien, gaatenbroeien, etc.

4. Boorspanco's (Boring Fixtures)

Deze spanco's omvatten bijna alle principes van opvang- en spanco-ontwerp; de constructie hoeft niet zo stevig te zijn als freesspanco's omdat ze minder zware snijbelasting ondervinden.

5. Slijpspanco's (Grinding Fixtures)

Verschillende typen spanco's worden in slijpmachines gebruikt om werkstukken te positioneren, vasthouden en ondersteunen. Dit kunnen standaard werkhouder zijn als spanfutten, mandrels, gevormde kaakspanfutten, magnetische spanfutten, etc.

Een verticale oppervlakteslijpmachine met een draaitafel heeft meestal een draaispanco op de tafel. Op een slijpmachine met een teruggaande tafel kan een eenvoudige of snaarspanco worden toegepast. Een boorslijpbijlage is een voorbeeld van een standaardspanco voor het slijpen van boorgeometrie.

Elk type spanco voor slijpen moet voorzien zijn van koelvloeistoftoevoer en -afvoer, montering van wijaanslijpers, en bij draaiende spanco's correct gebalanceerd zijn.

6. Tapsanco's (Tapping Fixtures)

Tapsanco's zijn speciaal ontworpen om identieke werkstukken te positioneren en stevig te bevestigen voor het snijden van inwendige draden in geboorde gaten. Onevenwichtige en onregelmatige componenten vereisen dergelijke spanco's, vooral bij massaproductie.

7. Duplexspanco's (Duplex Fixtures)

Een duplexspanco houdt twee gelijke componenten tegelijk en laat ze op twee afzonderlijke stations tegelijkertijd bewerken. Terwijl een enkel werkstuk op een enkel station wordt bewerkt.

Beide operaties kunnen gelijk of verschillend zijn. Na voltooiing wordt de spanco 180 graden geïndexeerd, waardoor het eerste onderdeel naar het tweede station gaat voor de tweede operatie en het afgeronde onderdeel naar het eerste station. Het afgeronde onderdeel wordt verwijderd, vervangen door een nieuw onderdeel, en de eerste operatie wordt uitgevoerd. De cyclus herhaalt zich voor hoge productiesnelheid.

8. Letselspanco's (Welding Fixtures)

Letselspanco's zijn zorgvuldig ontworpen om de te lassen componenten op hun juiste locaties te houden en te ondersteunen, terwijl vervorming in gelaste structuren wordt voorkomen. Positioneringselementen moeten zorgvuldig geplaatst worden; klemming moet licht maar stevig zijn, en klemmelementen moeten vrij van het letselgebied blijven. De spanco moet stabiel en stijf zijn om letselspanningen te weerstaan.

9. Montagespanco's (Assembly Fixtures)

Het doel van montagespanco's is om diverse componenten in hun juiste relatieve positie te houden tijdens montage. Bijvoorbeeld twee of meer staalplaten die in relatieve positie gehouden en gerivet worden.

Mechanische montagespanco's houden componenten tijdens mechanische bewerkingen. Andere typen, zoals letselspanco's, zijn ook montagespanco's, maar alleen voor hete verbindingen.

10. Indexeerspanco's (Indexing Fixtures)

Verschillende componenten moeten op diverse oppervlakken bewerkt worden zodat de bewerkte oppervlakken of vormen gelijkmatig verdeeld zijn. Dergelijke elementen moeten geïndexeerd worden in hetzelfde aantal als het aantal te bewerken oppervlakken. De houder (opvang of spanco) is ontworpen om een indexeermechanisme te bevatten. Een indexeerspanco bevat zo'n mechanisme.

Principes van Opvang en Spanco's

Een succesvol ontwerp hangt af van de analyse van diverse factoren die zorgvuldig bestudeerd moeten worden. Essentiële factoren:

1. Studie van het component.
2. Studie van het type en capaciteit van de machine.
3. Studie van de positioneringselementen.
4. Studie van de laad- en losinrichting.
5. Studie van de klemminrichting.
6. Studie van de aandrijving voor de klemmelementen.
7. Studie van de benodigde vrijruimte tussen opvang/spanco en component.
8. Studie van de indexeerinrichtingen.
9. Studie van de gereedschapsgeleiding en freesinstellings elementen.
10. Studie van de foutloze inrichting (fool-proofing).
11. Studie van de uitwerpinrichtingen.
12. Studie van de spanverwijdering.
13. Studie van de stevigheid en trillingen.
14. Studie van de tafelbefestiging.
15. Studie van de veiligheidsinrichtingen.
16. Studie van de fabricagemethoden van de basis, het lichaam of het frame.

Voordelen van Opvang en Spanco's

Voordelen bij massaproductie:

1. Elimineert uittrekken, meten en andere instelmethoden voor bewerking.
2. Verhoogt bewerkingsnauwkeurigheid doordat het werkstuk automatisch gelokaliseerd wordt en het gereedschap geleid wordt zonder handmatige aanpassing.
3. Maakt productie van identieke, uitwisselbare onderdelen mogelijk; vergemakkelijkt montage.
4. Verhoogt productiecapaciteit door meerdere werkstukken in één opspanning te bewerken, soms met gelijktijdige gereedschappen. Handelingstijd sterk gereduceerd. Snijparameters kunnen verhoogd worden door hoge klemstevigheid.
5. Vermindert arbeid en vermoeidheid van de operator doordat handelingsoperaties geminimaliseerd en vereenvoudigd worden.
6. Stelt minder geschoolde operators in staat om operaties uit te voeren doordat insteloperaties gemachineerd zijn; bespaart arbeidskosten.
7. Vermindert kwaliteitscontrolekosten van afgeronde producten.
8. Vermindert totale bewerkingskosten door processen ten dele of volledig te automatiseren.

Nadelen van Opvang en Spanco's

• Kunnen zich over tijd verslechteren.
• Hoge initiële opstelkosten (en tijd).
• Kunnen veel materiaal verbruiken en ruimte innemen.

Toepassingen van Opvang en Spanco's

• Massaproductie van auto-onderdelen.
• Inspectie van onderdelen in continue productie in de fabricageindustrie.
• Zagen van blokken in staalfabrieken.
• In de koelindustrie.
• In pompmontageprocessen.
• Voor het boren van flenzen & boren van gaten in elke gewenste hoek.
• Voor multi-spindel bewerking.
• Opvangen voor massaboren, reamen en tappen.
• Gereedschapsgeleiding voor contourbewerking.
• Spanco's voor frezen, massadraaien en slijpoperaties.

Materialen voor Opvang en Spanco's

De volgende materialen worden gebruikt:

• Gehard staal
• Grijze gietijzer
• Kunststof
• Carbide
• Epoxyharsen
• Roestvrij staal
• Brons
• Laagsmeltende legeringstaal

We hebben alle aspecten van opvangen en spanco's behandeld: elementen, typen, voordelen, nadelen en materialen.

Als u het artikel waardevol vond, deel het dan met uw collega's en geef uw feedback in de reacties.