지그 및 픽스처: 주요 차이점 및 제조에 미치는 영향

지그와 픽스처는 종종 설명이 필요하지만 제조 공정에서 이 둘은 서로 다른 역할을 합니다. 지그는 반복적인 작업 중에 절삭 공구를 고정하거나 안내하는 장치입니다. 픽스처는 절삭 공구를 고정하는 것이 아니라 공정 중에 공작물을 고정된 방향으로 안정적으로 유지하는 역할을 합니다. 픽스처는 엔지니어링 분야에서 정밀성과 효율성을 구현하는 역할을 하기 때문에 생산의 조용한 파트너입니다. 생산 공정의 속도를 크게 높일 수 있어 제조 분야에서 매우 중요한 역할을 합니다.

이 글에서는 지그와 픽스처가 엔지니어링 프로젝트를 개선하여 오늘날의 생산에서 앞서 나가는 데 필요한 정확성과 생산성을 제공하는 방법에 대한 통찰력 있는 정보를 제공합니다.

지그 및 픽스처 이해

일부 기계 작업에는 추가 공구가 필요하지 않습니다. 이러한 기계형 선반은 공작물이 척에 제자리에 고정되어 있습니다. 그러나 복잡한 기계의 경우 약간의 안내와 정확한 위치 지정이 필요합니다. 따라서 지그라고 하는 공구 안내 장치가 필요하며, 공작물 위치 지정 도구가 고정 장치로 사용됩니다. 특히 제조업체는 일반적으로 특정 부품을 위한 지그를 제작합니다. 지그의 목표는 공작물을 고정하는 데 걸리는 시간을 줄여 반복성을 보장하는 것입니다. 가장 일반적인 유형의 지그는 드릴 지그로, 드릴이 구멍을 뚫어야 하는 지점으로 드릴을 향하게 합니다.

마찬가지로 픽스처는 작업 과정에서 공작물의 안정성과 방향성을 제공합니다. 용접, 조립 또는 검사 공정과 같은 작업이 이에 해당합니다.

이 두 가지 도구는 정해진 공차를 준수하여 생산을 간소화하고 상호 호환성을 확립합니다. 절삭 공구의 공차와 작업을 연결하여 모든 부품을 설정할 필요가 없습니다. 따라서 동일하고 교환 가능한 부품의 대량 생산에 탁월합니다.

그러나 기술, 자동화 및 컴퓨터 수치 제어 기계(CNC)의 발전으로 치아 경로가 디지털 방식으로 프로그래밍되어 기계의 메모리에 저장되므로 지그가 불필요하게 될 수 있습니다. 픽스처의 경우, 기계 내부에 고정된 블록이나 작업대에 있는 바이스가 픽스처 역할을 합니다.

지그 및 픽스처의 유형

제조업체는 특정 공정과 용도에 따라 다양한 유형의 지그와 픽스처를 맞춤 제작합니다. 올바른 작업을 위한 올바른 선택을 위해서는 제조업체의 이해가 중요합니다.

지그

사람들은 일반적으로 특정 작업에 맞게 지그를 맞춤 설계합니다. 이를 통해 생산의 반복성과 정확성을 보장합니다. 가장 일반적으로 사용되는 지그는 다음과 같습니다:

템플릿 지그

가장 간단한 유형의 지그입니다. 플레이트는 두 개의 구멍이 있는 템플릿 역할을 합니다. 지그는 공작물에 장착됩니다. 작업자가 이 구멍을 통해 드릴을 공작물 쪽으로 향하게 하면 드릴링이 이루어집니다. 그런 다음 작업자는 템플릿의 구멍과 동일한 위치에 동일한 크기와 모양으로 구멍을 뚫습니다. 템플릿 지그는 정확한 안내를 통해 오류 및 재작업 가능성을 낮춰 드릴링 공정의 효율성을 향상시킵니다.

플레이트 지그

플레이트 지그는 템플릿에 부시로 지지대를 제공함으로써 템플릿 지그를 개선한 것입니다. 비슷한 원리로 작동합니다. 유일한 차이점은 드릴링되는 구멍이 조금 더 크고 간격 사이에 높은 수준의 정밀도가 필요하다는 것입니다.

앵글- 플레이트 지그

이름에서 알 수 있듯이 공작물을 비스듬히 받치는 데 이상적입니다. 일반적으로 대각선으로 배치된 구멍을 드릴링하는 데 사용됩니다.

직경 지그

다른 지그로는 고정하기 어려운 둥근 공작물을 드릴링할 수 있습니다. 예를 들어 원통형 또는 구형 공작물에 방사형 구멍을 뚫는 경우

채널 지그

이 지그는 채널과 같은 단면이 특징입니다. 작업자는 채널 내에 공작물을 장착하고 널링 노브를 돌려 고정합니다. 그러면 드릴 부시가 작동 중에 공구를 안내합니다.

리프 지그

리프 지그에는 경첩이 달린 리프 또는 플레이트가 있어 공작물을 쉽게 로딩하고 언로딩할 수 있습니다. 힌지형 리프는 부품을 완전히 둘러싸지 않습니다.

링 지그

드릴 부시가 구멍을 안내하는 동안 공작물은 고정되어 드릴 본체에 고정됩니다. 원형 플랜지 부품에 구멍을 뚫는 데 적합합니다.

박스 지그

박스 지그에는 공작물이 단단히 밀폐된 상자 모양의 구성품이 있습니다. 작업자는 지그의 어느 면이 공구를 향하는지에 따라 한 번의 설정으로 다양한 각도에서 작업물을 드릴링하거나 가공할 수 있습니다.

범용 지그

이 지그는 다용도로 사용할 수 있으며 다양한 공작물에 맞게 조정할 수 있습니다. 다양한 모양과 크기로 다양한 용도로 사용할 수 있습니다.

고정 장치

주요 목표는 가공 공정 중에 정확한 공작물 위치를 보장하는 것입니다. 픽스처는 공작물이 작업 테이블에서 예기치 않게 날아가는 것을 방지하여 오류를 줄이고 작업자의 안전을 강화합니다. 또한 작업자가 원하는 각도로 배치할 수 있어 여러 방향에서 작업할 수 있습니다.

터닝 픽스처

일반적으로 기계 스핀들 또는 페이스 플레이트에 고정됩니다. 일반적으로 터닝 픽스처는 다음에서 생성되는 복잡한 부품에 유용합니다. 선반 또는 터닝 머신. 안정성과 방향성을 제공하며 중심 축을 중심으로 공작물을 회전시켜야 하는 작업에 적합합니다.

밀링 픽스처

일반적으로 기계 스핀들의 노즈에 고정되며 패스너를 사용하여 고정합니다. 테이블은 밀링 커터 주변의 올바른 위치에 배치됩니다. 따라서 공작물은 작업을 시작하기 전에 고정 장치 베이스에 배치되고 단단히 고정됩니다.

드릴링 픽스처

때로는 지그 대신 또는 지그와 함께 드릴링 픽스처를 사용할 수 있습니다. 구멍과 부싱으로 구성됩니다.

브로칭 픽스처

부품은 브로칭 기계로 모양을 만드는 동안 브로칭 고정 장치로 제자리에 단단히 고정됩니다. 이 기술을 사용하여 공작물에 키홈, 구멍 및 기타 특수한 모양을 만드는 경우가 많습니다.

연삭 설비

다음 기간 동안의 작업을 지원합니다. 연삭 공정. 단순 또는 테이퍼 맨드릴은 외부 표면 정삭을 위한 원통형 연삭에 사용됩니다. 공작물은 보어를 사용하여 맨드릴에 위치하여 고정되므로 외부 표면이 보어에 동심원으로 올바르게 가공될 수 있습니다. 내부 연삭 척이 고정 장치 역할을 합니다.

지루한 고정 장치

픽스처의 설계는 지그 및 픽스처 구성의 모든 필수 기능을 통합합니다. 보링 픽스처는 공작물을 단단히 고정하여 보링 작업 중 정밀한 정렬을 보장합니다. 기본 공정에 관여하여 구조를 단순화할 수 있습니다.

태핑 설비

공작물을 제자리에 고정하여 다음을 만들 수 있습니다. 내부 스레드 을 드릴 구멍에 끼웁니다. 이러한 피팅은 불규칙한 모양이나 불균형한 부품, 특히 부품을 대량으로 두드려야 하는 경우에 필요합니다.

용접 설비

용접된 여러 물체를 지지하여 왜곡을 방지하기 위해 제자리에 고정합니다. 가벼운 클램핑을 사용하지만 용접 영역에서 멀리 떨어진 곳에 배치해야 합니다. 고정 장치가 용접 응력을 견디려면 매우 견고하고 튼튼해야 합니다.

조립 설비

조립 고정 장치는 조립하는 동안 적절한 상대적 위치에서 여러 구성 요소를 지원하는 데 사용됩니다.

심압대 고정 장치

연삭 공정 중에 길고 가느다란 공작물을 지지합니다. 이 피팅은 안정성과 지지력을 추가하여 공작물이 구부러지거나 휘어지는 것을 방지합니다. 스핀들, 긴 샤프트 및 기타 연장된 구성품의 원통형 연삭 작업에 적합합니다.

엔지니어링에서 지그 및 픽스처 사용의 이점

생산성 향상

지그와 픽스처를 사용하면 각 작업마다 공작물을 표시, 측정 및 고정하는 데 필요한 시간이 크게 줄어듭니다. 수동 조정의 필요성을 줄이면 제조 및 검사 프로세스 전반에서 속도를 높일 수 있습니다. 지그와 픽스처는 빠르고 안정적인 설정과 도구/작업물 위치 지정이 가능하므로 생산 속도를 높이고 처리량을 늘릴 수 있습니다.

향상된 안전성

지그와 픽스처는 안전하고 안정적인 작업 플랫폼을 제공하여 사고의 위험을 낮춥니다. 예를 들어 수작업으로 반복적인 작업을 할 경우 지루함과 피로가 누적되어 사고 발생 가능성이 높아집니다.

비용 절감

오류를 최소화하면서 생산성을 높이면 궁극적으로 생산 비용을 낮출 수 있습니다. 이는 운영을 간소화하려는 제조업체에게 바람직한 대안입니다.

정확성 및 정밀도 향상

안전하고 안정적인 플랫폼을 제공함으로써 일관된 작업을 보장할 수 있습니다. 이러한 수준의 정확도는 사소한 편차에도 심각한 결과를 초래할 수 있는 일부 작업에서 매우 중요합니다. 항공우주 및 자동차 산업을 예로 들 수 있습니다.

폐기물 감소

지그와 픽스처는 절차 중에 절단 도구와 공작물을 정확하게 안내하여 재료 낭비를 초래할 수 있는 실수와 오정렬을 최소화하는 데 도움이 됩니다.

노동력 감소

이 기술은 처리량을 늘리고 측정, 의사 결정 및 조작이 필요한 사이클 수를 줄임으로써 생산을 자동화합니다.

다용도성 및 유연성

일부 지그와 픽스처는 다용도로 사용할 수 있어 작업자가 맞춤형 툴링 없이도 많은 공작물을 수용할 수 있습니다. 이는 프로토타이핑과 소규모 생산에서 매우 중요합니다.

몇 가지 제안된 설계 요소는 지그와 픽스처의 일반적인 작동을 개선합니다. 다음은 고려해야 할 몇 가지 중요한 디자인 요소입니다.

최고 수준의 정밀도를 유지하려면 기계 픽스처를 정확하게 배치해야 합니다. 따라서 픽스처를 고정하는 것은 필수적입니다. 과도한 구속은 부정확한 정보를 초래할 수 있으므로 이를 방지할 수 있다면 바람직합니다.

가능하면 한 손으로 조작할 수 있도록 픽스처와 지그를 설계하세요. 따라서 작업자는 한 손으로 픽스처를 잡고 다른 손으로 부품의 위치를 정하거나 안정시킬 수 있습니다.

지그 및 픽스처 설계 고려 사항

1. 지그나 픽스처에 사용되는 소재는 신중하게 선택해야 합니다. 예를 들어, 여러 조각에 사용되는 픽스처나 지그는 경화 강철과 같은 견고한 재질로 만들어야 합니다. 폴리머와 목재는 대체 재료의 예입니다.

2. 사람의 도움 없이도 2차 작업 내내 부품을 고정할 수 있는 픽스처 또는 지그를 만듭니다.

3. 디자인을 만드는 동안 가능한 한 가장 적은 단계를 수행합니다. 이렇게 하면 작업 시간이 단축되고 피로를 유발하는 동작이 반복됩니다.

4. 지그 또는 픽스처를 전체 제조 공정과 통합하는 것을 고려합니다.

5. 오정렬 오류에 주의를 끌 수 있는 형상을 선택합니다. 이렇게 하면 작업 중 발생하는 사고를 줄일 수 있습니다.

6. 6. 필요한 경우 공정 후 공작물을 밀어낼 수 있도록 적절한 배출 부품을 통합해야 합니다.

애플리케이션

용접

지그와 픽스처는 용접과 같이 고온을 사용하는 공정에서 공작물을 올바른 위치에 고정하는 데 이상적입니다. 움직임을 방지하고 용접의 정확성을 보장합니다.

어셈블리

지그와 픽스처는 이 과정에서 정밀도와 정확성을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다. 지그는 부품을 정확하게 정렬하고 서로 완벽하게 맞도록 합니다. 이는 대량 조립 라인에서 유리합니다.

검사

픽스처는 부품의 올바른 방향을 제공하여 정확한 측정을 가능하게 합니다. 지그는 게이지나 프로브와 같은 검사 도구를 안내하는 데도 도움이 될 수 있습니다.

금속 가공

밀링 및 드릴링과 같은 작업은 지그와 픽스처의 도움으로 이루어집니다. 공정 전반에 걸쳐 일관성과 정확성이 유지되도록 보장합니다.

목공

톱이나 라우터와 같은 도구는 지그를 사용하여 적절하게 절단하고 구멍이나 이음새를 만들 수 있도록 안내합니다. 샌딩이나 접착과 같은 공정 중에는 고정 장치가 목재 조각을 정렬하고 고정합니다.

의료 기기

섬세한 의료 기기는 조립 과정에서 정확한 위치를 지정해야 합니다. 이를 통해 정확한 사양을 충족할 수 있습니다.

주얼리 만들기

주얼리는 스톤을 세팅하는 동안 제자리에 고정해야 하는 경우가 많습니다. 이 과정에서 적절한 깊이와 정렬이 이루어져야 부품이 예상대로 나올 수 있습니다.

혁신

현대 제조업에서는 생산성 향상에 대한 요구를 충족하기 위해 지그와 픽스처의 발전이 이루어지고 있습니다. 그 중 일부는 다음과 같습니다:

자동화 및 CNC 제어 설비

작업자는 이를 로봇 팔 및 기타 기계와 같은 자동화된 제품 라인에 통합합니다. 자동으로 조정하여 정밀하게 조정하고 인적 오류를 줄일 수 있습니다. 따라서 작업의 반복성을 지원합니다.

스마트 및 IoT 지원 조명기

센서와 사물 인터넷 기술을 지그와 픽스처에 통합하여 정렬, 온도, 압력 등의 요소를 실시간으로 모니터링할 수 있습니다. 이는 제품 제어 및 유지 관리에 도움이 됩니다.

3D 프린팅 지그 및 픽스처

3D 프린팅은 디자인하는 동안 가능한 변경을 용이하게 합니다. 특정 활동에 적합한 경우 신속하게 제작할 수도 있습니다.

인체공학적이고 인간 중심적인 디자인

혁신을 통해 조정과 조작이 더 쉬운 지그와 픽스처를 설계하여 작업 중 발생하는 위험과 부상을 줄였습니다.

기술 결합

하이브리드 픽스처와 지그는 여러 기능을 수행할 수 있어 다양한 설정의 필요성을 최소화합니다. 무게와 강도의 균형을 맞추기 위해 서로 다른 재료를 사용합니다.

친환경 디자인

기후에 대한 고려는 최근 기술의 중요한 측면입니다. 지그와 픽스처를 제조할 때 재활용 또는 친환경 소재를 사용하는 것은 의심의 여지가 없습니다.

결론

지그와 픽스처는 생산성의 근간이며, 제품 품질을 보장하는 데 있어 그 역할은 부인할 수 없습니다. 생산 경쟁력을 유지하고 프로세스의 안정성을 보장하는 데 도움이 됩니다. 기술의 발전과 함께 새로운 기회와 도전에 대응하기 위해 업계에서 중요한 역할을 계속할 것입니다.