Jig-bormachines: typen, functies en precisie-toepassingen

Wat is een jig-bormachine?

De jig-boormachine is een type machine-tool uitgevonden aan het einde van de Eerste Wereldoorlog om de snelle en precieze locatie van boormiddelpunten mogelijk te maken. Hij werd onafhankelijk van elkaar in Zwitserland en de Verenigde Staten uitgevonden.

Hij lijkt op een gespecialiseerde soort freesmachine die gereedschaps- en vormmakers een hogere graad van positioneringsprecisie (herhaalbaarheid) en nauwkeurigheid biedt dan algemene machines.

Hoewel lichte freesbewerkingen mogelijk zijn, is een jig-boormachine meer geschikt voor zeer nauwkeurig boren, boren en reamen, waar de kwijl of kopstock niet de significante zijwaartse belasting ziet die wel bij freeswerk zou optreden. Het resultaat is een machine ontworpen voor locatienauwkeurigheid in plaats van zware materiaalasport.

Een typische jig-boormachine heeft een werktafel van ongeveer 400 x 200 mm (16 x 8 inch), die verplaatst kan worden met grote handwielen (met micrometer-achtige aflezingen en verniers) op bijzonder zorgvuldig gemaakte assen met een sterke tandwieling; dit stelt posities in op de twee assen in met een nauwkeurigheid van 0,0001 inch (2,5 micron).

Het wordt doorgaans gebruikt om tot een precieze maat kleinere gaten te vergroten die met minder nauwkeurige machines in ongeveer de juiste plaats zijn geboord (d.w.z. met het kleine gat strikt binnen het te boren gebied voor het grote gat).

Jig-boormachines zijn beperkt tot het bewerken van materialen die nog zacht genoeg zijn om te boren. Vaak is een jig gehard; voor een jig-boormachine vereist dit dat het materiaal eerst geboord en daarna gehard wordt, wat vervorming kan introduceren. Daarom is de jig-slijpmachine ontwikkeld als een machine met de precisie van de jig-boormachine, maar in staat om materialen in hun geharde toestand te bewerken.

Geschiedenis

Voordat de jig-boormachine ontwikkeld was, was de locatie van boormiddelpunten bereikt ofwel met uitleggen (ofwel snel-maar-onnauwkeurig of pijnstakend-en-precies) of met boorjigs (zelf gemaakt met de pijnstakende-en-precieze uitleg).

De jig-boormachine werd uitgevonden om het maken van boorjigs te versnellen, maar hielp de noodzaak voor boorjigs helemaal te elimineren door directe snelle precisie beschikbaar te maken voor de onderdelen waarvoor de jigs gemaakt zouden worden.

Het revolutionaire onderliggende principe was dat vooruitgang in machine-tool-besturing die het maken van jigs versnelde, fundamenteel een manier was om het snijproces zelf te versnellen, waarvoor de jig slechts een middel tot een doel was.

Daarom hielp de ontwikkeling van de jig-boormachine de machine-tool-technologie vooruit naar latere NC- en CNC-ontwikkeling. De jig-boormachine was een logische uitbreiding van handmatige machine-tool-technologie die begon enkele toenmalig nieuwe concepten te incorporeren die routinematig zouden worden met NC- en CNC-besturing, zoals:

• Coördinaat-dimensieering (dimensieering van alle locaties op het onderdeel vanaf een enkel referentiepunt);
• Routinegewijs werken in "tienden" (tienduizendsten van een inch, 0,0001 inch) als een snelle, alledaagse machine-capaciteit (waar het voorheen het exclusieve domein was van speciale, tijdrovende, vakmanschap-afhankelijke handmatige vaardigheden); en
• Jigs volledig omzeilen.

Franklin D. Jones, in zijn handboek Machine Shop Training Course (5e dr.), merkte op:

"In veel gevallen is een jig-boormachine een 'jig-eliminator'. Met andere woorden, zo'n machine kan in plaats van een jig gebruikt worden wanneer de hoeveelheid werk niet groot genoeg is om het maken van een jig te rechtvaardigen of wanneer er onvoldoende tijd is voor het maken van een jig."

Verschillende innovaties in de ontwikkeling van de jig-boormachine waren het werk van de Moore Special Tool Company. In het bijzonder de adoptie van geharde en nauwkeurige moeren, gevormd door slijpen, in plaats van een zachte moer met een compenserende moer.

De technologische vooruitgang die leidde tot de jig-boormachine en NC was op het punt om de eeuw van CNC en CAD/CAM in te luiden, wat de manier waarop mensen veel van hun goederen produceren, radicaal veranderde.

Typen jig-boormachines

Er zijn hoofdzakelijk twee typen jig-boormachines:

• Verticaal freesmachine-type
• Plano-type

1. Verticaal freesmachine-type

De constructie correspondeert met een verticale freesmachine. De spindel draait op een verticale kolom en de horizontale tafel rust op het bed voor de kolom.

De positie van het werkstuk wordt op de tafel gemonteerd. Het kan worden ingenomen door samengestelde bewegingen van de tafel, loodrecht en parallel aan het kolomvlak.

2. Plano-type

Het heeft twee verticale kolommen aan de twee zijden van de tafel en is op de basis vast. De tafel heeft een heen-en-weer-beweging voor afstelling van het werk. De spindel is vast op de kruisbalk die de twee verticale kolommen overbrugt.

In een plano-type jig-boormachine worden twee coördinaat-bewegingen voor gatlocatie gegeven. Door de longitudinale beweging van de tafel en de kruisbeweging van de spindel langs de kruisbalk.

Toepassingen van jig-boormachine

Volgende zijn de toepassingen van de jig-boormachine:

• De jig-boormachine wordt gebruikt voor de proefbooring (pilot hole).
• Het wordt gebruikt om samengestelde en progressieve vormen te maken.
• Het wordt ook gebruikt voor het boren van gaten in jig-bussen.
• Jig-boormachine wordt veel gebruikt voor jigs, vastzetten en vormen & busgaten voor slijpen & geharde delen slijpen.
• Ook gebruikt in uitlijning-pen in stripper of vorm-set