Positioning and clamping of machining

이는 픽스처 디자인을 정리할 때 업계 관계자들이 정리한 내용이지만 결코 단순하지는 않다. 다양한 계획을 접촉하는 과정에서 우리는 예비 설계에 항상 위치 결정 및 클램핑 문제가 있다는 것을 발견했습니다. 이런 식으로 모든 혁신적인 계획은 실질적인 의미를 잃게 됩니다. 포지셔닝 및 클램핑에 대한 기본 지식을 이해해야만 고정 장치 설계 및 처리 방식의 무결성을 근본적으로 보장할 수 있습니다.
로케이터 지식
1. 공작물 측면에서의 위치 결정 기본 원리
공작물 측면에서 위치를 지정할 때 지지대와 마찬가지로 3점 원리가 가장 기본적인 원리입니다. 이는 “같은 선상에 있지 않은 세 점이 평면을 결정한다”는 원리에서 파생된 3점 원리라고 불리는 지지대의 원리와 같다. 4개의 점 중 3개가 면을 결정할 수 있으므로 총 4개의 면을 결정할 수 있습니다. 그러나 위치를 어떻게 지정하더라도 동일한 평면에서 네 번째 점을 만드는 것은 매우 어렵습니다.

▲ 3점 원리
예를 들어, 4개의 고정 높이 포지셔너를 사용하는 경우 한 위치의 3개 지점만 작업물과 접촉할 수 있고 나머지 4개 지점은 여전히 작업물과 접촉하지 않을 가능성이 높습니다.
따라서 포지셔너를 구성할 때에는 일반적으로 3점을 기준으로 하며, 이 3점 사이의 거리를 최대한 늘려야 한다.
또한, 포지셔너를 구성할 때에는 가공하중이 작용하는 방향을 미리 확인할 필요가 있습니다. 처리 부하의 방향은 도구 핸들/도구 이동 방향이기도 합니다. 포지셔너는 이송 방향의 끝 부분에 구성되며 이는 공작물의 전체 정확도에 직접적인 영향을 미칠 수 있습니다.
일반적으로 공작물의 블랭크 표면 위치를 결정하는 데에는 볼트형 조정 가능한 포지셔너가 사용되며, 고정형(CNC 터닝 부품접촉면은 연삭됨) 포지셔너는 공작물의 가공 표면 위치를 지정하는 데 사용됩니다.
2. 공작물 구멍에서 위치 결정의 기본 원리
이전 공정에서 가공한 구멍을 위치결정용으로 사용하는 경우에는 공차핀을 사용하여 위치결정할 필요가 있습니다. 공작물 구멍의 정확도를 핀 프로파일의 정확도와 일치시키고 맞춤 공차에 따라 결합함으로써 위치 결정 정확도가 실제 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
또한, 위치결정용 핀을 사용할 경우 일반적으로 하나는 스트레이트 핀을 사용하고 다른 하나는 다이아몬드 핀을 사용하므로 공작물의 조립 및 분해가 더욱 편리합니다. 공작물이 핀에 걸리는 경우는 거의 없습니다.

▲ 핀을 이용한 포지셔닝
물론, 맞춤 공차를 조정하여 두 핀 모두 직선 핀을 사용하는 것도 가능합니다. 보다 정확한 위치 지정을 위해서는 일반적으로 직선 핀과 다이아몬드 핀을 사용하는 것이 가장 효과적입니다.
스트레이트 핀과 다이아몬드 핀을 사용하는 경우 다이아몬드 핀의 구성 방향(다이아몬드 핀이 가공물과 접촉하는 방향)의 연결선은 일반적으로 스트레이트 핀과 다이아몬드 핀 사이의 연결선에 수직인 90°입니다. 이 구성은 각도 위치 결정(작업물의 회전 방향)을 위한 것입니다.
클램프 관련 지식
1. 그리퍼의 분류
클램핑 방향에 따라 일반적으로 다음 범주로 나뉩니다.

다음으로 다양한 클램프의 특성을 살펴보겠습니다.
1. 위에서 누르는 클램프
공작물 위에서 가압되는 클램핑 장치는 클램핑 중에 변형이 가장 적고 공작물 처리 중에 가장 안정적입니다. 따라서 일반적으로 첫 번째 고려 사항은 공작물 위에서 클램핑하는 것입니다. 공작물 위에서 프레싱하는 가장 일반적인 고정 장치는 수동 기계 고정 장치입니다. 예를 들어 다음 그림을 "루스 리프형" 클램프라고 합니다. 프레싱 플레이트, 스터드 볼트, 잭 및 너트로 결합된 클램프를 "루스 리프" 클램프라고 합니다.

또한 가공물의 형상에 따라 다양한 형상의 프레스 플레이트를 선택할 수 있습니다. 와 같은CNC 가공 부품, 터닝 부품 및 밀링 부품.

루스리프형 클램프의 토크와 조임력 사이의 관계는 볼트의 미는 힘으로 계산할 수 있습니다.

루스리프 클램프 외에도 공작물 위에서 클램핑하는 데 다음과 같은 유사한 클램프를 사용할 수 있습니다.

2. 측면 클램핑 클램프
원래 작업물을 위에서 클램핑하는 클램핑 방법은 정확도가 가장 안정적이고 작업물의 가공 부하가 최소화됩니다. 그러나 공작물 위에서 가공해야 하거나 공작물 위에서 클램핑하는 것이 적합하지 않아 공작물 위에서 클램핑할 수 없는 경우 공작물 측면에서 클램핑하도록 선택할 수 있습니다. 그러나 상대적으로 말하면 공작물을 측면에서 클램핑하면 부유력이 발생합니다. Fixture를 설계할 때 이 힘을 제거하는 방법에 주의를 기울여야 합니다.

위 그림과 같이 사이드 클램프도 추력을 발생시키면서 아래쪽으로 비스듬한 힘을 가지게 되어 공작물이 떠오르는 것을 효과적으로 방지할 수 있습니다.
측면에서 고정하는 클램프에도 다음과 같은 유사한 클램프가 있습니다.

3. 풀다운에서 작업물을 조이기 위한 클램핑 장치
박판 가공물의 윗면을 가공할 때, 위에서 체결하는 것이 불가능할 뿐만 아니라, 측면에서 압축하는 것도 무리가 있다. 유일한 합리적인 클램핑 방법은 공작물을 바닥에서 조이는 것입니다. 공작물을 아래에서 장력을 가할 때 철로 만들어진 경우 일반적으로 자석 유형 클램프를 사용할 수 있습니다. 비철 금속 가공물의 경우 일반적으로 진공 흡입 컵을 사용하여 장력을 가할 수 있습니다.
위의 두 경우에서 클램핑력은 공작물과 자석 또는 진공 척 사이의 접촉 면적에 비례합니다. 작은 공작물을 처리할 때 처리 부하가 너무 크면 처리 효과가 이상적이지 않습니다.

또한, 자석이나 진공흡반을 사용할 경우에는 자석 및 진공흡반과의 접촉면이 어느 정도 매끄러워져야 안전하고 정상적으로 사용할 수 있습니다.
4. 구멍이 있는 클램핑 장치
5축 가공기를 사용하여 동시에 여러 면을 가공하거나 금형 가공을 할 때, 가공 시 고정구 및 공구의 영향을 방지하기 위해 일반적으로 홀 클램핑 방법을 사용하는 것이 적합합니다. 공작물의 상단과 측면에서 클램핑하는 방식에 비해 홀 클램핑 방식은 공작물에 가해지는 부하가 적고 공작물을 효과적으로 변형시킬 수 있습니다.

▲ 홀을 이용한 직접가공

▲ 클램핑용 리벳 세트
2, 사전 클램핑
위의 내용은 주로 공작물의 클램핑 장치에 관한 것입니다. 어떻게 조작성을 향상시키고 프리클램핑을 활용하는지도 중요합니다. 공작물을 베이스에 수직으로 설치하면 중력에 의해 공작물이 낙하하게 됩니다. 이때, 그리퍼는 작업물을 손으로 잡은 상태에서 작동되어야 합니다.

▲ 프리 클램핑
공작물이 무겁거나 대부분이 동시에 클램핑되는 경우 작업성이 크게 감소하고 클램핑 시간이 매우 길어집니다. 이때 본 스프링형 프리클램핑 제품을 사용하면 공작물이 정지된 상태에서 그리퍼를 작동시킬 수 있어 작업성이 크게 향상되고 공작물의 클램핑 시간이 단축됩니다.
3. 그리퍼 선택 시 주의사항
동일한 툴링에 여러 유형의 클램프를 사용하는 경우 클램핑 및 풀기 도구를 통합해야 합니다. 예를 들어, 왼쪽 그림과 같이 클램핑 작업을 위해 다양한 공구 렌치를 사용하면 작업자의 전체적인 부담이 커지고 공작물의 전체 클램핑 시간도 길어집니다. 예를 들어, 아래 오른쪽 그림에서는 현장 작업자의 편의를 위해 공구 렌치와 볼트 크기가 통일되어 있습니다.