دسته بندی جیگ و فیکسچرها

دسته بندی جیگ وفیکسچرها:
عبارت جیگ وفیکسچرها برای جوشکاری معنی مشابهی باجیگ وفیکسچرهای ماشین کاری را ندارد .
یک جیگ جوشکا ری یک ابزار ثابت است ولی یک فیکسچر جوشکاری را می توان حول محورهای افقی یا عمودی چرخاند ونقش اصلی فیکسچر جوشکاری مهار کردن قطعه کاری وجلوگیری از بروز این عیب می باشد . در حالی که این معنی برای جیگ وفیکسچر برای عملیات ماشین کاری درست نیست .
جیگ وفیکسچرها راازجهت کاربرد ومفهوم به دو دسته 1-جیگ وفیکسچرهای برای عملیات ماشین کاری 2-جیگ وفیکسچرهای برای عملیات جوشکاری تقسیم می کنیم .
1- د ستی
جیگ وفیکسچر 1- عملیات ماشین کاری
2 – مکا نیزه
2- عملیات جوشکاری 1- دستی
2- مکانیزه
جیگ ها برای عملیات ماشین کاری به دو دسته اصلی 1-سوراخ کاری 2-سوراخ تراشی

تقسیم جیگ ها بر اساس روش ساخت :
باز: شامل 1-جیگ های صفحه ای 2- جیگ های پایدار 3-جیگ های باصفحات زیرورو 4-جیگ های قائم الزاویه انواع فیکسچرها براساس روش ساخت آ نها تعیین می شود. انواع رایج فیکسچرها عبا رتند از: 1-فیکسچرهای صفحه ای .2-قائم ا لزا ویه .3-گیره ها.4-فیکسچرهای دورا نی .5-فیکسچرهای چندایستگاهی . د سته بندی فیکسچرها : برا سا س نوع ما شین ا بزا ر یا نوع پروسه تولید تعیین می شود مثلا فیکسچری که روی د ستگاه فرز نصب می شود یکسچر فرزکاری نا میده می شود. پس با توجه به مطا لب گفته شده هرگاه سخن از جیگ وفیکسچری می شود باید نوع آن رااز جهت کاربرد عملیات ماشین کاری یا جوشکاری مشخص کنیم
پس با توجه به مطا لب گفته شده هرگاه سخن از جیگ وفیکسچری می شود باید نوع آن رااز جهت کاربرد عملیات ماشین کاری یا جوشکاری مشخص کنیم.

طراحی ابزار
طراحی ابزار عبارتستاز فرآیند طرح ،محاسبه و ایجاد روشها و فنونی که برای افزایش بازدهی و بهره وری تولید ضروری هستند. بهکمک این فرآیند است که صنایع قادر شده اند ماشین آلات و ابزلرهای خاص مورد نازشان را برای رسیدن به تولید با ظرفیت و سرعت بالا به خدمت بگیرند. فرآیند طراحی در حدی از کیفیت عرضه می شود که هزینه های تولید یک محصول متعادل بوده و قابل رقابت با تولیدات مشابه باشد.
از آنجایی که نوع خاص از ابزار یا فرآیند تولیدی جوابگوی تنوع روشهای تولید مختلف نیست، طراحی ابزار باید فرآینی در حال تغییر ، پ.یا و خلاق باشد تا بتواند به مسایل مختلف صنعتی پاسخ مناسب دهد.
اهداف طراحی ابزار
اهداف اصلی در طراحی ابزار ، افزایش تولید با در نظر گرفتن کیفیت مورد نیاز و همچنین مورد نیاز و همچنین کاهش هزینه های تولید است
برای رسیدن به این هدف طراح لازم است اهداف فرعی زیر را مد نظر داشته باشد .
ابزارهایی با عملکرد ساده خلق کند تا حداکثر بازدهی اپراتور تامین شود .
ابزارهای طراحی شده به گونه ای باشند که بتوان قطعه کار را توسط آنها به حداقل هزینه تولید نمود .
با به کار گیری این ابزارها ، تولید با کیفیت مستمر و یکنواخت حاصل گردد.بتوان از یک ماشین تولیدی ، تعداد تولید بیشتری گرفت طراحی ابزار به گونه ای باشد که به کارگیری آن به صورت غلط توسط اپراتور ممکن نباشد ابزارها از موادی ساخته شوند که عمر کاری مناسبی داشته باشند .ایمنی اپراتور در به کارگیری ابزار دقیقا رعایت شود .

جایگاه طراحی ابزار در تولید
طراحی ابزار ، به عنوان یک عمل مهم در تولید بین عملیات طراحی محصول و تولید محصول قرار گیرد ابتدا نیاز های یک محصول تعیین می شود سپس نقشه ها و مشخصات دیگر آن آماده می گردد مهندس طراح محصول این اطلاعات محصول و ابزار کاملا هماهنگ عمل می کند . روشهای تولید مورد نیاز را طراحی خواهد کرد .
گاهی اوقات لازم می شود که طراح محصول طرح اولیه خود را تغییر داده و طرحی اصلاح شده را ارائه کند تا روند تولید تسهیل گردد .
سپس مهندس تولید تعداد تولید ماشین آلات مورد نیاز را نیز مشخص می کند به دنبال جنبه های دیگر تولید و بر آورد هزینه ها نیز انجام می گیردد . مهندس طراح ابزار در چنین چارچوبی درجات آزادی
از آنجا که شناخت درجات آزادی در طراحی فیکسچرها و جیگ ها مهم است مبحثی را دراین باره توضیح میدهیم قطعه ای که مهار نشود آزاد است در تمام جهات دوازده کانه حرکت کند جسم می تواند در راستای محورهای سه گانه مختصاتی (در هر راستا در دو جهت) حرکت کرده و حول این سه محور در هر دو جهت گردش نماید یعنی ما دوازده درجه آزاد ی داریم
محدودکردن حرکت : برای قرار گرفتن دقیق یک قطعه بر روی جیگ یا فیکسچر باید از حرکت آن جلوگیری کرد این کار توسط :
1- پینها 2- لبه های قرار 3- کلمپ ها ( دستی یا پنوماتیکی) یا روبندها انجام می شود .
اگر سوراخ مرکزی یک قطعه کار را روی پین قرار دهیم 9 جهت از 12 جهت کلی محدود می شود و اگر از دو پین استفاده شود که د ردو سوراخ قطعه کار فرو روند 11 جهت حرکت کلی محدود می شود بنابراین هر جا گه ممکن است بهتر است از سوراخ میانی قطعه کا ربرای قرار گرفتن روی جیگ یا فیکسچر استفاد ه نمود البته 11 جهت حرکت کلی که توسط دو پین محدود می شود با این فرض است که پین در پائین قسمت خود به صورت لوکتیورعمل کند یعنی نشیمنگاه قطعه باشد تا یگ درجه آزادی یعنی جهت محور zمنفی را مهارکند.
که تنها یک درجه آزاد می ماند یعنی محور zمثبت که توسط کلمپ یا روبند (clamp)انجام می شود که عموما بهصورت پنو ماتیکی است تا بدین وسیله قطعه را بتوان به راحتی از روی جیگ جدا نمود.
قاعده 3 و 2 و 1 :
3 تکیه گاه برای معرفی یک صفحه (plant support) 2دوران و یک حرکت انتقالی توسط این صفحه گرفته می شود .2تکیه گاه برای معرفی یک خط راست(orietation). 1 دوران و 1 حرکت انتقالی توسط این خط گرفته.می شود 1تکیه گاه برای معرفی یک نقطه (stop in tranlator motion) 1 حرکت انتقال توسط این نقطه گرفته میشود .
موقعیت سه تکیه گاه (صفحه ): نقاطی که برای معرفی plane support انتخاب می شوند باید بر روی بزرگترین صفحه بوده و نسب به یکدیگر بیشترین فاصله را داشته باشند و موقعیت دو تکیه گاه باید نسب بهیکدیگر بیشترین فاصله را داشته باشند باشد .
زاویه بسته شدن کلمپ 90درجه است که حداکثر تا 15درجه اختلاف رامی توان در نظر گرفت زیرااگر زاویه بسته شدن کلمپ 90درجه نباشد کلمپ نیرویی ایجاد می کند که باعث سرخوردن و اکثرا کلمپ ها درحالت 90درجه بسته می شوند یعنی وقتی کلمپ بسته می شود حالت افقی پیدا می کند منظوراز فرآیند تمام فرایندهای مرسوم در بدنه ساز ی می باشد :1-نقطه جوش 2-همینگ کلینچ 3-MIG/MAG4- سیلر کاری
دستگاه مختصات مرجع : دستگاه مختصات مرجع خودرو یک دستگاهمختصات کار تزین cartizian
راستگرد می باشد که محورهای آن را فصل مشترک سه صفحه عمود بر خم تشکیل می دهند یکی از این صفحات صفحه تقارن خودرو یا صفحه xzمیباشد که در آنY=0صفحه دیگر صفحه افقی است که از محور چرخهای جلو و عقب عبور می کند این صفحه صفحه xyمی باشد که Z=0استصفحه سوم صفحه ای عمود بر دو صفحه قبل است که از محورچرخهای جلو می گذرد این صفحه نیز yzمیباشد
که X=0در این دستگاه جهت مثبت محور xاز جلو به سمت عقب خودرو جهت مثبت محور yاز چپ به راست و جهت مثبت محور zاز پائین به بالا
قطعه ساده (Roug hpart)قطعه ای است که در سالن پرس تولید شده و به هیچ قطر دیگری متصل نشده استrough)به معنی سخت است)
قطعه اسمبل شده (Assembled part)مجموعه ای است که از اتصال دو یا چند قطعه ساده به یکدیگر بوجود آمده. قطعه اصلی (master part) از مجموعه اسمبل شده قطعه ای که نسبت به بقیه قطعات اهمیت بیشتری دارد قطعه اصلی یا master partنامیده می شود .
درجات آزاد ه جسم صلب (DOF)degree of freedomبرای هر جسم صلب در فضا می توان سه حرکت دورانی و سه حرکت انتقالی در نظر گرفت . به هر یک از این حرکت یک درجه آزادی گفته میشود منظور از Isostatism گرفتن درجات آزادی قطعه و یا مجموعه نسبت به مختصات مرجع در فضا می باشد
بدنه جیگ یا فیکسچرBody)):
بدنه جیگ یا فیکسچر یک پایه صلیب است که روی آن پایه ها تکیه گاهها (لو کتیورها locators))پینها ,کلمپ ها یا روبندها(clamps) نصب می گردد اندازه و شکل ماده اولیه و روش ساخت بدنه با توجه به قطعه کاری که روی آن بسته مس شود تعیین می گردد .
قاعدتا اندازه بدنه جیگ یا فیکسچر به اندازه قطعه کار و عملیات تولیدی مورد نیاز بستگی دارد انتخاب جنس یا ماده اولیه بدنه به مواردی نظیر صلبیت مورد نیاز ,قیمت , دقت و دوام بستگی دارد . بدنه جیگ به یکی از سه روش ریخته گری , جوشکاری ,ماشین کاری ساخته می شود.
قطعات پیش ساخته:
استفاده از قطعات پیش ساخته یا نیم ساخته می تواند هزینه های ساخت یک جیگ یا فیکسچر را تا حد قابل ملاحظه ای کاهش دهد همچنین چون این قطعات در شکلها و اندازه های متنوع در دسترس هستند مدت زمان آماده سازی مجموعه نیز کوتاه خواهد شد چند نوع از قطعات نیم ساخته که در ساخت جیگ یا فیکسچرها به کار می روند مقاطع تخت سنگ خورده , پروفیلهای ریخته گری شده , بدنه های ریخته گری شده استاندارد ,
پروفیلهای فولادی ساختمانی
در ساختمان جیگ ها و فیکسچرها از انواع مختلف لوازم استاندارد استفاده می شود از حمله این لوازم می توان به پیچ , مهره , واشر و خار و انواع ضامن اشاره کرد . در طراحی جیگ و فیکسچر سعی می شود از قطعات استاندارد استفاده شود .استفاده از قطعات مخصوص هزینه را افزایش داده و معمولا می توان قطعات استاندارد مناسبی را جایگزین آنها نمود
جیگها وفیکچرها
کاراصلی جیگ هاوفیکچرها تعیین محل قطعه کار هنگام عملیات مختلف برروی آن میباشد.جیگ ها وفیکچرها ممکن است با قطعات مختلف برای راهنمایی نگهداری گیره بندی واندازه گیری مجهزباشند تا تمام قطعات تولیدشده بوسیلهجیگ یافیکچر مانند هم باشند.
مزیت استفاده از جیگ وفیکچرها:
استفاده ازجیگ وفیکچردرکاهش قیمت قطعات تولیدی در مقادیر زیاد موثرمی باشد.جیگ هاوفیکچرها وقتی دارای مزیت میباشند که سرعت تعویض قطعه کارودقت از عوامل مهم بشمارایند.استفاده انها درتولید قطعات یکسان وقابل تعویض ( سرعت بیرون اوردنقطعه کاروجازدن قطعه بندی ) حتمادرتولیدمحدودهم به صرفه میباشد.مزیت مهم دیگران این است که نسبتاکارغیرماهرانه ای ممکن است بوسیله ابزارویژه انجام شود.
جیگ چیست؟
یک جیگ دستگاه مخصوصی است که قطعه کاررامیگیرد یا نگه میدارد یاروی یک قسمت ماشین کاری شده قرار میگیرد.جیگ یک ابزار تولید میباشد که نه تنها قطعه کار راتعیین محل میکند ونگه میدارد همچنین ابزار برش رابرای انجام کارراهنمایی میکند.جیگهامعمولابابوشهای سوراخکاری فولادی برای راهنمایی مته هایا دیگرابزاربرش بکارمی روند به عنوان یک اصل جیگ های کوچک روی میز بسته نمی شوند هرچند اگر سوراخهابزرگتر از 41 اینچ باشد معمولا لازم است که جیگ دریک اشیانه قرار گیرد یا بطور محکمی به میز وصل گردد.
فیکسچرچیست؟
یک فیکچر ابزار تولیدی است که برای تعیین محل و محکم نگهداشتن یک یا چندقطعه کار بکار میرود آن طوریکه عملیات لازم بتوانند انجام شوند.یک فیکچر باید بطرزمحکمی به میز ماشین متصل گردد از انجاییکه فیکچرها بیشتر روی ماشینهای فرزکاری مورد استفاده قرار میگیرند لازم است طوری طراحی شوند که برای عملیات مختلف مناسب باشند.هدف اصلی از کاربرد فیکچرتعیین محل کردن قطعه کار بطورسریع ودرست نگهداریان بطرز خوبی ومحکم گرفتن ان میباشد.فیکچرها درطرحهای مختلفی از ساده یا پیچیده برای کارهای مختلف وبا در نظر گرفتن تعدادتولید ساخته شده اندبعنوان قطعات نگهدارنده فیکچرها به ساده کردن عملیات فلزی با وسایل مخصوص روی تمام ماشینهای استاندارد کمک میکنند. در ذیل مواردزیادی از عملیاتیکه ممکن است به فیکچراحتیاج داشته باشدنوشته شده است:
مونتاژ ‍، خم کاری ، سوراخ کاری داخلی ، پرداخت کاری ، صیقل کاری ، سنگ کاری ، صیقل کاری سوراخها ، بازرسی صیقل وپرداختیاتاقانها و بلبرینگ ها ، فرزکاری ، رنده کاری ، تهیه پروفیل یک قالب یا قطعات دیگر به وسیله ماشین فرزیاسنگ ، برقو کاری ، پرچ کاری ، اره کاری ، اهنگری ، صاف کردن سطوح زبر یا ریخته گری شده ، قلاویزکاری ، ازمایش ، تراشکاری ، جوشکاری.
فرق بین جیگ وفیکچر:
درواقع فرق گذاشتن قاطع بین این دو وسیله مشکل است ولی بطور کلی میتوان گفت که جیگ هدایت کننده مته برای عملیات سوراخ کاری میباشد درحالیکه فیکچرخود به ماشین که عمل برش را انجام میدهد محکم بسته شده و بدون هدایت تیغه عمل برش انجام میگیرد.فیکچرها اغلب برای سرعت عمل در ما شینهای فرز وهمچنین انواع ماشینهای صفحه تراش استفاده میشود دربعضی مواقع بخصوص از جیگ وفیکچربطور مرکب برای تهیه قطعات مشکلترکه طراحی ان ایجاب میکند استفاده میشود.
از جیگ ها برای عمل داخل تراش در ماشین تراش نیز میتوان استفاده کرد که البته یک عمل مخصوص نامیده میشود.
در کل می توان گفت که :"یک فیکسچر میتواند جیگ باشد ولی یک جیگ نمیتواند فیکسچر باشد."اصول قرار گیری وجادادن در جیگ وفیکچر:
منظور از قرار گیری و جادادن در جیگ وفیکچر را میتوان بایک جمله درموقعیت مناسب نگهداشتن قطعه کار بیان نمود. میدانیم که یک قطعه کار میتواند 6 حرکت داشته باشدکه عبارتنداز:
سه حرکت رفت وامدی در طول محور مختصات X وY و Zو سه حرکت چرخشی(پیچشی) در دورمحورهای XوY و Z اصول قرار گیری برهمین مبنی استوار میگردد.چنین ذکر میشود که یک قطعه کارطوری قرارگیردکه این حرکات را نداشته باشدازنظرمحل قرارگیری نکات زیر علاوه بر موارد بالا مهمترین عوامل در جادادن قطعه کار داخل جیگ و فیکچر میباشد.

این موارد عبارتند از:
1- قطعه براحتی در جیگ و فیکچر قرار گیرد
2- پس از انجام کار بروی قطعه در فیکچر بتوان براحتی ان را از فیکچر خارج نماییم.
3-محل قرار گرفتن قطعه حداقل درگیری وحداکثر کلمپینگ ( گیره کردن ) را داشته باشد.
4-جادادن قطعه درفیکچرمورد نظربا تلرانسهای مجازقطعه تطبیق داشته وفیکچرحتی المقدوربتواند قابل رگلاژ باشد.
5- محل درگیری قطعه با فیکچر یا جیگ همیشه طوری انتخاب میشود که قطعه در موقعیت مناسب کاری قرارگیرد
کار می کند .
برنامه ریزی در طراحی
برنامه ریزی در طراحی ابزار ، اثر بسزایی در موفقیت با عدم موفقیت آن دارد . زیرا این کار یک فرایند منظم است . در طراحی ابزار تمام اطلاعات و مشخصات مربوط به محصول باید دقیقا مورد ارزیابی قرار گیرد تا بتوان یک ابزار کار آمد و با صرفه اقتصادی را عرضه نمود . در انجام این کار طراح ابزار باید به دقت نقشه قطعه کار و فرآنید تولید ان را مطالعه نماید در واقع طراح ابزار باید کاملا قطعه کار و فرآیند تولیدی را شناخته باشد .
نقشه قطعه کار
طراح ابزار ، نقشه های مربوطه به قطعه ای را که قرار است تولید شود دریافت می کند عوامل متعددی را که در طراحی ابزار موثر هستند بررسی کند این عوامل عبارتند از :
* ابعاد و شکل کلی قطعه کار
* نوع مواد اولیه و مشخصات آن که برای ساخت قطعه کار استفاده می شود .
* عملیات ماشینکاری که روی قطعه کار انجام می شود .
* میزان دقت مورد نیاز
* تعداد تولید قطعات کار
* سطوح قرار گیری و بستن قطعه کار روی دستگاههای تولیدی
فرآیند تولید
فرایند تولید در برگه خاصی ثبت می شود که در این برگه توسسط مهندس طراح فرایند تهیه می شود عملیات تولیدی و توالی آنها درج شده است . شکل برگه فرآیند تولید با توجه به نیاز هر کارخانه تعیین می شود ولی در آن باید حتما اطلاعاتی درباره هر یک از عملیات ماشنیکاری و ابزارهای مورد نیاز آن وجود داشته باشد .
مهندس طراح ابزار از برگه های فرآیند تولید در طراحی ابزارهای مورد نیاز کمک می گیرد در یک برگه فرآیند تولید نمونه ممکن است مطالب زیر ثبت شده باشد .
* نوع و اندازه ماشین ابزارهایی که در فرآیند مورد استفاده قرار می گیرند .
* توالی عملیات تولید
* عملیات ماشینکاری قبلی که روی قطعه کار انجام شده است .
علاوه بر نقشه قطعه کار و برگه فرآیند تولید لازم است طراح ابزار اطلاعاتی نیز درباره زمان و بودجه اختصاصی یافته داشته باشد . با استفاده از این اطلاعات و کمی تجربه و خلاقیت طراح ابزار می تواندطراحی را آغاز کند .
بررسی راه حلها
یکی از گامهای ابتدایی در حل یک مساله ، تعیین راه حلهای ممکن است ، در طراحی ابزار نیز برای بدست آوردن بهترین نتیجه از همین راه استفاده می شود در این روش طراح ابزار باید تمام اطلاعات با اهمیت را برای پاسخ دادن به سوالات زیر بررسی نماید .
* آیا از ابزار جدید ی باید استفاده شود یا با اصلاح ابزارهای موجود می توان به نتیجه رسید
* آیا باید از ماشین چند محوره استفاده کرد یا تک محوره
* آیا ابزار باید تک منظوره باشد یا چند منظوره
* آیا در آمدی که با به کارگیری این ابزار حاصل می شود هزینه هایش را توجیه می کند
* چه نوع لوازم اندازه گیری برای کنترل ابعادی مورد نیاز خواهد بود ؟
با جواب دادن به این سوالات یا سوالاتی از این قبیل ، طراح ابزار راه حلهای ممکن را به دست خواهد آورد و سرانجام از میان آنها بهترین راه حل را انتخاب خواهد نمود .
چالش هایی که طراح ابزار با آنها روبروست طراح ابزار مسوولیت های زیادی را برعهده دارد . علاوه بر طراحی ابزار او ممکن است مسوول تهیه مواد اولیه مورد نیاز ، نظارت بر ساخت و کنترل ابزار نیز باشد . بنابراین طراح لازم است در باره این مباحث نیز اطلاعات کافی داشته باشد .

طراحی
در این مرحله نقشه های مورد نیاز برای ساخت ابزار تهیه می شود این نقشه ها معمولا توسط یک طراح ارشد تصویب می شود البته در کارگاههای کوچک ممکن است همه کارها با طراح ابزار انجام دهد .
نظارت
حیطه نظارت طراح ابزار به بزرگی و کوچکی کارخانه بستگی دارد طراح ابزار ممکن است تنها در یک بخش خاص فعالیت کند و یا مسوولیت طراحی ابزار کل کارخانه را بر عهده داشته باشد در هر دو صورت او لازم است اطلاعاتی نیز درباه مدیریت و سر پرستی افراد تحت امر خود داشته باشد .
از جمله که می تواند رد حل مشکلات طراحی یک ابزار خاص کمک با ارزشی به طراح بکند سازندگان و تکنسین های ماهر ابزار ساز هستند علیرغم تخصص و تجربه ای که یک طراح ممکن است داشته باشد ابزار سازان ماهر می تواند راه حلهایی را پیشنهاد کنند که برای طراح جالب و یا حتی دو از ذهن باشد آمده کردن نقشه های مورد نیاز به کار گرفته می شوند
بنابر این عاقلانه است که رابطه کاری خوبی بین طراح و ابزار ساز وجود داشته باشد در وابع در طراحی ابزار همکاری و ارتباط تنگاتنگ طراح و ابزار ساز ضروری است . همکاری این دو جناح علاوه بر این که کار را زودتر به سرانجام می رساند احساس بهتری را نیز نسبت به کار انفرادی در انسان ایجاد خواهد کرد .
تهیه مقدمات
اغلب طراح ابزار مسوول تهیه مواد اولیه برای ساخت ابزارنیز هستند در این شرایط او لازم است مواد اولیه و قطعات استاندارد مناسبت را از فروشندگان مختلف تهیه نماید به هنگام انتخاب یک فروشنده بهتر است به سراغ شرکتی رفت که سرویس بهتری به مشتریان خود عرضه می کند خدماتی مانند کمک در طراحی و حل مشکلات در به کارگیری مواد و قطعات عوامل مهمی را در بررسی های اولیه قبل از اتخاذ تصمیم نهایی می باشند . نکته مورد توجه دیگر این است که آیا فروشنده در موقع نیاز قادر است قطعات یا مواد الویه خاصی را تامین کند یا نه . معمولا برای تهیه کالاهای خاص علیرغم گران بودن این کالاها خرید آنها از فروشندگان کالاهای خاص با ز هم ارزان تر از ساخت آنها در کارخانه خواهد بود البته در انتخاب یک فروشنده کالای خاص نیز عواملی چون تامین بموقع کالای مورد نیاز و میزان اعتبار فروشنده تعیین کننده خواهد بود
کنترل و بازرسی
بسیاری از اوقات لازم است طراح ابزار ، ابزارهای ساخته شده را کنترل کند تا مطمئن شود که مشخصات مورد نظرش مطابقت داد . کنترل ابعادی و بازرسی عملکرد معمولا در دو مرحله انجام می گیرد ابتدا ابزار ساخته شده براساس نقشه کنترل می گردد .
سپس چند قطعه کار توسط ابزار ساخته شده تولید می گردد تا معلوم شود ابزار به درستی عمل می کند یا نه پس از این دو مرحله ابزار بازرسی های ادواری انجام دهد تا از صحت عملکرد آن در طول زمان اطمینان یابد .
توانمندیهای مورد نیاز یک طراح ابزار
یک طراح ابزار برای انجام وظایف خود لازم است مهارت های زیر را داشته باشد

توانایی رسم نقشه های فنی مکانیکی
دانش کافی در زمینه روشهای تولید مدرن و ابزارهای مورد نیاز
این روشها
خلاقیت کافی
آشنایی با روشهای ساخت
دانش کافی در زمینه ریاضیات فنی و مثلثات کاربردی
خلاصه
مفاهیم اساسی ارائه شده در این بخش بدین شرح است
طراحی ابزار عبارتست از فرآیند طراحی و ساخت ابزارهای تولیدو روشهای به کارگیری آنها به منظور بهبود بهره وری و بازدهی فرایند های تولید مهم ترین هدف از طراحی ابزار کاهش هزینه های تولید توام با افزایش تولید و به دست آوردن کیفیت مطلوب است .
فرایند طراحی ابزار در سلسله مراتب تولید بین فرآیند طراحی محصول و فرایند تولید محصول واقع می شود .
طراح ابزار با بررسی نقشه های محصول و برگه های فرایند تولید راه حلهای مختلف را به دست آوده و از بین آنها مطمئن ترین کار آمدترین و اقتصادی ترین طرح را انتخاب می کند .
طراح ابزار علاوه بر طراحی لازم است نظارت بر ساخت تهیه نیازمندیهای اولیه ساخت و بازرسی ابزار ساخته شده را نیز انجام دهد .یک طراح ابزار باید قادر باشد نقشه های فنی مکانیکی را تهیه کند . روشهای تولید مختلف را بشناسد با تجهیزات و روشهای ساخت ابزار آشنایی داشته باشد از خلاقیت کافی برخوردار باشد و همچنین دانش کافی در زمینه ریاضیات و مثلثات فنی به دست آورده باشد
جیک ها و فیکسچرها
چیگها و فیکسچرها وسایل نگهدارنده ای هستند که با به کارگیری آنها می توان قطعات مشابه هم را با دقت مورد نیاز تولید نمود با استفاده از این وسایل موقعیت قرار گیری ابزار برشی نسبت به قطعه کار مشخص می شود برای تامین این نظر جیگ یا فیکسچر به گونه ای باید طراحی و ساخته شود که بتوان قطعه کار را پس از قرار دادن و محکم کردن در آن براحتی طبق ابعاد مورد نظر ماشینکگار نمود .
جیگ و فیکسچر از نظر عملکرد بسیار به هم شباهیت دارند
به طوری که اغلب به اشتباه نامیده یم شوند تفاوت این دو در نحوه هدایت ابزار برشی به طرف قطعه کار است جیگ یک وسیه نگهدازنده مخصوص است که قطعه کار داخل آن قرار داده شده و یا روی آن انجام گیرد جیگ نه تنها قطعه کار را در خود مهار می کند بلکه ابزار را نیز به هنگام عمیلات تولیدی هدایت می کند . معمولا جیگها بوشهای دایت کننده از جنس فولاد سخت شده دارند و برای عملیات سوراخکاری و فرآیند های مشابه کار می روند .
معمولا جیگهای کوچک روی میز دستگاه درل محکم نمی شوند ولی چنانچه قرار باشد سوراخهایی با قطر بیش از 0.25 سوراخکاری شوند لازم است جیگ را روی میز دستگاه کاملا محکم نمود .فیکسچر یک وسیله نگهدارنده است که فقط قطعه کار روی آن محکم می شود تا عملیات ماشینکاری روی آن انجام گردد برای تنظیم موقعیت قطعه کار به عبارت دیگر موقعیت فیکسچر نسبت به ابزار برشی از فیلتر یا بلوک های مکعب مستطیلی سنگ خورده استفاده می شود .
فیکسچر را باید روی میز دستگاه تولیدی کاملا محکم بست فیکسچر ها معمولا روی ماشین فرزکاری بسته می شوند ولی از آنها در ماشینهای ابزار دیگر نیز استفاده می گردد .
فیکسچرها در انواع مختلف ، از ساده و ارزان تا پیچیده و گران طراحی و ساخته می شود از فیکسچرها همچنین برای ساده سازی دیگر فرآینده های فلز کاری نیز استفاده می شود .
انواع مختلف از ساده و ارزان تا پیچیده و گران طراحی و ساخته می شوند از فیکسچرها همچنین برای ساده سازی دیگر فرآیندهای فلز کاری نیز استفاده می شود .
انواع جیگها
جیگها به دو طبقه اصلی تقسیم می شوند ، جیگهای سوراخکاری و جیگهای سوراخ تراش
از جیگهای سوراخ تراشی هنگامی استفاده می شود که لازم باشد سوراخهای بزرگ و یا سوراخهای با قطر غیر استاندارد را ماشینکاری نمود ولی جیگهای سوراخکاری در فرآیند نظیر سوراخکاری با مته ، بر قوزنی ، قلاویزکاری ، یخ زنی خزینه کاری زاویه دار و راست گوشه و خزینه کاری پشت قطعه کار به کار گرفته می شوند . بدنه اصلی جیگ که در فرآیندهای مختلف ذکر شده استفاده می شود با هم مشابه است،جیگهای سوراخکاری معمولا به دو نوع باز و بسته تقسیم می شوند. جیگهای باز ساختمان ساده ای دارند و هنگامی استفاده می شوند که لازم باشدعملیات سوراخکاری روی یک طرف قطعه کار انجام شود. چنانچه وجوه مختلف قطعه کار نیاز به سوراخکاری داشته باشد معمولا از جیگهای بسته اتفاده می گردد. نامگذاری این دو نوع جیگ به نحوه ساخت آنها ارتباط دارد.
جیگهای صفحه ای ساده برای سوراخکاری سریع به کار می روند و دقت زیادی ندارند. این نوع از جیگها روی کنار یا داخل قطعه کار قرار داده می شوند ولی به آن محکم نمی شوند . این جیگها ساده ترین و ارزان ترین نوع جیگها محسوب می شوند. بعضی از این جیگها ممکن است بوش سوراخکاری نیز نداشته باشند. اگر از بوش سوراخکاری در این جیگ استفاده نشود باید تمام بدنه جیگ سختکاری گردد.
جیگهای صفحه ای با پیچ محکم کننده نیز مشابه جیگهای فوق هستند. تنها تفاوت آنها در این است که به یک پیچ محکم کننده برای بستن قطعه کار مجهز شده اند. با توجه به تعداد قطعاتی که قرار است با این نوع جیگ سوراخکاری ساخت. اگر قطعه کاری که با این جیگها سوراخکاری می شود بزرگ باشد ممکن است لازم باشد پایه هایی رانیز به ساخنمان جیگ اضافه نمود. به این نوع جیگ ،جیگ پایه دار گفته می شود.
در جیگهای با صفحات زیر و رو در واقع یک صفحه زیری به جیگ صفحه ای اضافه شده است.
جیگهای با صفحات زیرو رو برای سوراخکاری قطعات با ضخامت کم یا از جنس موادنرم ایدهآل است. با استفاده از این جیگ از خم شدن یا انحراف قطعه کار به هنگام سوراخکاری جلوگیری می شود. در ساختمان این یگ نیز ممکن است از بوش سوراخکاری استفاده نشود و این بستگی به تعداد تولید دارد.
از جیگ قائم الزاویه برای ماشینکاری قطعاتی استفاده می شود که موضع ماشینکاری روی انها نسبت به سطح اتکای مناسب قطعه زاویه قائمه داشته باشد. پولی ها ، بوشها و چرخدنده ها از جمله این قطعات محسوب می شوند . نوع دیگری از این جیگ وجود دارد که شکل اصلاح شده ای دارند و با استفاده از ان می توان سوراخهایی با زاویه ای دلخواه روی قطعهکار ایجاد نمود.
جیگهای بسته یا چندوضعیتی به گونه ای طرراحی می شوند که تمام ابعاد قطعه کار را بر می گیرند. با استفاده از این جیگ می توان وجوه مختلف قطعه کار را بدون اینکه لازم باشد ان را در جیگهای مختلف بست. به طور کامل ماشینکاری نمود.
جیگهای ناودانی : ساده ترین نوع از جیگهای بسته محسوب می شوند . قطعه کا ردر این جیگ بین دو دجه نگهداشته شده و از طرف وجه سوم ماشینکاری می گردد. این جیگها را می توان طوری طراحی کرد که توسط ان بتوان هر سه وجه قطعه کار را ماشینکاری نمود.
جیگهای با صفحه متحرک: که از اناع کوچک جیگهای بسته به شکار می روند، یک صفحه متحرک دارند که به واسطه جیگهای دورانی برای ماشنیکاری سوراخهایی که در پیرامون قطعه کار دایده ای شکل قرار دارند به کار می روند. برای سوراخکاری این سوراخها قطعه کار از محور مرکز دوران روی ان گذاشتن و برداشتن قطعه کار در ان اسان تر انجام می شود .تفاوت اصلی جیگ با صفحی متحرک و جیگ بسته در اندازه انها و موقعیت قرار گیری قطعه کار درون جیگ است. ممکن است جیگهای با صفحه متحرک تمام ابعاد قطعه کار را نپوشانند و معمولا دسته ای دارند که به کمک ان نگهداشته شده یا جابجا می شوند.
جیگ قرار گرفته و با به کارگیری یک پین قرار فنری به اندازه زاویه مورد نظر چرخانده می شود . جیگهای دورانی در انواع کوچک و بزرگ ساخته می شوند.
نوع دیگری از جیگهای دورانی وجود دارند که برای قطعات خیلی بزرگ و با شکل غیر متقارن مناسب هستند. در این جیگها ابتدا قطعه کار دزون بدنه یک جیگ بسته قرار داده می شود.
جیگهای آماده نیز در بازار یافت می شوند این جیگها باید توسط خریدار به فرم دلخواه اصلاح گردد با استفاده از اهرم قفل کن در این جیگ گذاشتن و برداشتن قطعه آسان و سریع انجام می شود . و تنها احتیاج به اصلاحات جزیی دارد در اسرع وقت می توان جیگ مطلوب و مورد نظر را آماده کرد .جیگهای چند ایستگاهی هستند که می توان چند قطعه کار روی آنها نصب کرد ساختمان کلی این جیگ همانند انواع گفته شده اخیر می باشد در حالی که یک قطعه روی این جیگ در حال سوراخکاری است قطعه دوم مثلا برقوکاری می شودو قطعه سوم خزینه کاری میشود .ایستگاه آخر در این جیگها برای گذاشتن و برداشتن قطعه کار در نظر گرفته شده است از این جیگ در دستگاههای چند محوره استفاده می شود ولی می توان آن را روی ماشین تک محوره نیز به کار گرفت انواع جیگهای دیگری نیز وجود دارد که در واقع ترکیبی از انواع گفته شده قبلی هستند این جیگها برای منظورهای خاص به کار می روند واصولا نمی توان آنهارا طبقه بندی کرد در انتخاب یک جیگ مهم این است که با قطعه کار تناسب داشته باشد وعملیات ماشینکاری با استفاده از آن دقیق ساده و ایمن صورت پذیرد .

انواع فیکسچرها
عناوینی که برای انواع مختلف فیکسچرها انتخاب می شود در اصل بهنحوه ساخت آن اشاره دارد از تقطه نظر قطعات به کار رفته در جیگ ها و فیکسچرها نظیر پین های قرار و قطعات تعیین موقعیت جیگ و فیکسچر با هم مشایه هستند می توان گفت که تفاوت اساسی بین این دو در جرم و اندازه آنهاست. با توجه به اینکه هنگام عملیات تولیدی به فیکسچرها نیروهای بیشتر وارد می شود نسبت به جیگ کشابه ( که برای همان قطعه کار طراحی می شود) ساختمان قوی تر و بزرگتری دارد.

فیکسچرهای صفحه ای . ساده ترین انواع فیکسچرها هستند. قسمت اصلی این نوع فیکسچر یک صفحه پایه است که قطعات مختلفی نظیر پین های قرار و نگهدارنده ها بر روی آن نصب می شود سادگی این فیکسچرسبب شده که برای انجام اغلب فرآیندهای ماشینکاری از ان استفاده شود . همچنین شکل این فیکسچر برای بسیاری از فرآیندها تناسب دارد و بنا براین از عمومی ترین انواع فیکسچرها می باشد.
فیکسچر قائم الزاویه. نوع اصلاح شده ای از فیکسچر صفحه ای است . با استفاده از این ابزار می توان قطعه کار را در سطوحی عمود بر سطح قرار ان ماشینکاری نمود . البته می توان این فیکسچر را به گونه این طراحی کرد که بتوان به توسط ان قطعات را تحت زاویه دلخواه نیز ماشینکاری نمود.
گیره های رومیزی نیز در واقع فیکسچر ساده ای برای نگهداشتن قطعات کوچک محسوب می شوند.با اصلاح فرم فکهای گیره می توان آن را برای نگهداشتن قطعات با شکلهای متفاوت مورد استفاده قرار داد . گیره ها متداول ترین نوع فیکسچرها هستند. اندازه فضای بین رو فک گیره تعیین کننده حد اکثر اندازه قطعه کار است که می تواند نگهدارد.
فیکسچر های دورانی.
از نظر ساختمان بسنار شبیه جیگهای دورانی هستند. این فیکسچرها هنگامی به کار می روند که لازم باشد مواضع ماشنیکاری روی قطعه کار در فواصل منظم در پیرامون ان قرار داشته باشد قطعاتی که در شکل نشان داده شده مثالهایی از کاربرد فیکسچرهای دورانی هستند.
فیکسچرهای چند ایستگاهی هنگامی استفاده می شوند که تعداد تولید و سرعت تولید بالا مورد نیاز بوده و سیکل عملیات ماشینکاری پیوسته باشد. فیکسچر دو ایستگاهی ساذه ترین نوع از فیکسچرهای چند ایستگاهی است. با استفاده از این فیکسچر در حالی که یک قطعه کار در حال ماشینکاری است قطعه کار دوم تعویض شده و برای ماشینکاری آماده می گردد . تغییر موقعیت فیکسچر روی ماشین به سادگی با چرخاندن آن و تعویض دو ایستگاه امکان پذیر است.
با استفاده از فیکسچر فرم تراشی می توان ابزار برشی را طلق شکل دلخواه ( که در حالت عادی توسط دستگاه قابل انجام نیست) هدایت نمود. فرم تراشی را می توان ه در داخل ان انجام داد . با توجه به اینکه ابزار دقیقا فرم ایجاد شده روی فیکسچر را دنبال می کند. احتمال ایجاد شکل نادرست توسط ابزار برشی تقریبا غیر ممکن است. نکات قابل توجه این است که اولا باید دائما بلبرینگ دنبال کننده فرم با فیکسچر تماس داشته باشد، ثانیا در صورتی که قطر خارجی بلبرینگ وقطر ابزار برشی یکسان نباشد شکل فیکسچر و فرم ماشینکاری شده اندکی با هم اختلاف خواهند داشت . استفاده از این بلبریگ دنبال کننده در این فیکسچر ضروری می باشد.

دسته بندی فیکسچرها
فیکسچرها به طور معمول بر اساس دستگاهی که روی ان نصب می شوند دسته بندی می گردند. فیکسچرها طبقه بندی های فرعی نیز دارند. مثلا اگر یک فیکسچر روی یک دستگاه فرز نصب شود فیکسچر فرزکاری نامیده می شود. اگر عملیاتی که روی این دستگاه فرز انجام می شود بغل تراشی طرفین باشد، این فیکسچر با نام فرز کاری بغل تراشی دو طرفه نامیده خواهد شد.همین قائده برای فیکسچرهای برشکاری نیز صادق است.مثلا اگر فیکسچری برای کره تراشی طراحی شده باشد فیکسچر تراشکاری کره نامیده می شود در زیر لست عملیات تولیدی که معمولا در آنها از فیکسچر استفاده می شود آمده است:
مونتاژ- سوراخ تراشی( بورینگ) – خان کشی – سوراخ کاری – شکل دادن – اندازه گیری – سنگ زدن – عملیات حرارتی – هونینگ – کنترل های غیر ابعادی – برش کاری( اره کاری) – کله زنی – پرسکاری – قلاویزکاری – آزمایشات مختلف – پینگ – فرزکاری – صفحه تراشی – تراشکاری – جوشکاری.

خلاصه
مطالب مهمی که در این بخش ارائه شدند عبارتند از
* جیگها و فیکسچرها وسایل نگهدارنده ای هستکه در تولیدانبوه قطعات به کار می روند و برای قرار دادن و نگهداشتن قطعه کار روی ماشین تولیدی از آنها استفاده می شود .
– جیگ عموما با استفاده از بوش راهنما مته یا ابزار سوراخ تراشی را به طرق قطعه کار هدایت می کند .
– با استفاده از فیکسچر می توان موقعیت ابزار برشی نسبت به قطعه کا را از فیلر یا قطعات تنظیم کننده تنظیم نمود .
* جیگها به دو دسته اصلی : جیگهای سوراخکاری و سوراخ تراشی تقسیم می شوند .
* انواع جیگها بر اساس روش ساخت آنها تعیین یم شود دو نوع جیگهای باز و جیگهای بسته از این نظر شناخته شده اند .
– جیگهای باز عبارتند از : جیگهای صفحه ای ، جیگهای پایه دار ،جیگهایی با صفحات زیر و رو و جیگهای قائمه الزاویه.
– جیگهای بسته عبارتند از: جیگهای بسته چند وضعیتی ، جیگهای ناودانی و جیگهای با صفحه متحرک
* انواع دیگر جیگها ،نظیر جیگهای د.رانی ،جیگهای بسته چند دورانی ، جیگهای آماده و جیگهای چند ایستگاهی نیز وجود دارند که ممکن است از تنوع باز یا بسته باشند .
* انواع فیسکچرها نیز بر اساس روش ساخت آنها تعیین یم شود انواع رایج فیکسچرها عبارتند از : فیکسچرهای صفحه ای ، قائم الزاویه ، گیره ها ، فیکسچرهای دورانی و فیکسچرهای چند ایستگاهی
* دسته بندی فیکسچرها بر اساس نوع ماشین ابزار یا نوع پروسه تولید تعیین یم شود مثلا فیکسچرهای که روی دستگاه فرز نصب می شوند ، فیکسچر فرزکاری نامیده می شود .
تلرانس
به هنگام طراحی ابزار ، طراح باید تلرانس ابعادی قطعه کار را مد نظر داشته باشد به عنوان یک قاعده کلی تلرانس ساخت ابزار باید بین 50%-20 تلرانس قطعه کار باشد مثلا اگر موقعیت یک سوراخ در یک قطعه نسبت به لبه های قطعه کار تلرانس در 0.01 داشته باشد . تلرانس موقعیت سوراخ راهنمای جیگ نسبت به لبه ها با پینهای قرار باید بین 0.002 تا 0.005 باشد این تلرانس برای به دست آوردنیک قطعه کار دقیق لازم است . البته چنانچه این تلرانس دقیق تر از 0.002 در نظر گرفته شود . هزینه ساخت افزایش می یابد ولی قطعه کار دقیق تر حاصل نخواهد شد از سوی دیگر چنانچه تلرانس ساخت جیگ بازتر از 50% در نظر گرفته شود نمی توان تضمین کرد که قطعه کار با دقت مطلوب ماشینکاری می گردد تصمیم گیری در انتخاب این تلرانس به دقت مورد نیاز در قطعه کار بستگی دارد .
اندازه محل قرار گیری قطعه کار در جیگ یا فیکسچر باید به گونه ای باشد که همه قطعات در محدوده تلرانسی ابعادی تعریف شده را بتوان در آن قرار داد . هر قطعه ای که ابعادش در این محدوده باشد سالم محسوب می شود حال چنانچه جیگ یا فیکسچر طبق اندازه نامی قطعه کار یعنی در 1.250 ساخته می شود ، در عین حال که سالم هستند را نمی توان درون ابزار قرار داد برای پیشگیری از این پدیده نا مطلوب اندازه محل قرار باید مطابق با قطعه کار یا بزرگترین اندازه در نظر گرفته شود .
محدود کردن حرکت
برای قرار گرفتن دقیق یک قطعه کار در جیگ یا فیکسچر باید از حرکت آن جلوگیری کرد این کار توسط پینها و لبه های قرار و روبندها انجام می شود .
با تشریح فیکسچر مورد نیاز برای قطعه اصول محدود کردن حرکت قطعه کار بررسی می شود با قرار دادن این قطعه روی سه عدد پین قرار ، پنج جهت حرکت و گردش قطعه کار یعنی جهتهای 12،4،1،5،2 محدود می شود استفاده از این سه پین قرار سبب می شود که اولا استقرار کامل و بدون لقی ایجاد شده و ریزش براده های حاصل از ماشنیکاری روی فیکسچر نیز مانع عملکرد صحیح آن نباشد ، همچنین نصب سه عدد پین قرار و هم سطح کردن آنها به مراتب سریع تر و ارزان تر از ماشینکاری تمام سطح قرار قطعه کار انجام خواهد شد به علاوه پینها در صورت لزوم به راحتی قابل تعویض هتسند به هنگام استفاده دائم از این فیکسچرها باید توجه کرد که براده ها پیش از حد اطراف پینهای قرار انباشته نشود تا از تماس کامل پینها با قطعه کار اطمینان حاصل شود .
برای محدود کردن حرکت قطعه کار در جهت 8 و حول محور Z-Z استفاده از دو پین قرار دیگر ضروری است . محدود کردن حرکت در جهتهای 11،10،9 نیز با استفاده از یک روبند امکانپذیر یم شود از این روش قرا رگیری 1-2-3 با شش نقطه ای برای مهار کردن اکثر قطعات مکعب مستطیل شکل استفاده می شود .
هنگامی که لازم باشد یک قطعه کار سوراخ دار درون جیگ یا فیکسچر قرا ر گیرد ، استفاده از پینهای قرار که درون بعضی از سوراخها قرار می گیرد براحتی می توان بسیاری از جهتهای حرکتی را مهار کند از یک پین که در سوراخ وسط قطعه کار قرار می گیرد به عنوان پین قرار اصلی استفاده شده است و یک سوراخ دیگر نیز به عنوان محل قرار فرعی به کار گرفته شده است . در این مثال پین قرار اصلی کاملا گرد است ولی پین قرار فرعی به صورت منشور ساخته شده است .
قرار گیری قطعه کار روی پین قرار اصلی ، حرکتهای آن را در نه جهت کاملا مهار می کند ( جهتهای 1.2.4.5.7.8.10.11.12 ) پین فرعی منشوری نیز دو جهت حرکتی 6،3 را محدود می کند ، بنابراین با استفاده از دو پین قرار ، یازده جهت حرکتی کاملا محدود می گردد تنها جهت حرکتی باقیمانده به طرف بالاست با استفاده از یک روبند این جهت حرکت نیز بخوبی مهار خواهد شد .
قرا ردادن قطعه کار
قطعات در شکلها و اندازه های مختلف ساخته می شوند طراح باید قادر باشد هر قطعه ای با هر شکل و اندازه را دقیقا در جیگ یا فیکسچر مهار نماید برای انجام این کار طراح لازم است انواع مختلف پایه ها و پینهای قرار را بشناسد تا بتواند با استفاده از حداقل تعداد آنها قطعه کار را بخوبی نگاه دارد .
اصول اقتصادی بودن یک طرح
امروزه به دست آوردن حداکثر کارآیی با صرف حداقل هزینه چالشی است که همه طراحان با آن روبه رو هستند به عبارت دیگر لازم است طراح علاوه بر اینکه طرح دقیق و مطلوب برای یک جیگ یا فیکسچر تهیه می کند ، حداقل هزینه را برای این کار صرف نمایدوبه این علت بایدملاحظات اقتصادی مربوط را بیاموزد .
ملاحظات اقتصادی ابتدا باید در ایده طراح نقشه ببندد و سپس در ساختار محصول ساخته شده تجلی پیدا کند . او باید طرحهای مختلف را بررسی کرده و از بین آنها کم هزینه ترین را انتخاب نماید، در حالی که به کیفیت و مطلوبیت طرح نیز آسیبی نرسد . با اصولی که در این بخش ارائه شده می توان یک طرح را به صورت اقتصادی تر انجام داد.
سادگی طرح
ساده بودن یک اصل اساسی در طراحی است طرح یک ابزار جیگ و فیکسچر باید در حد امکان ساده و غیر پیچیده باشد . هر یک از جزییات طرح باید از نظر صرفه جویی در مدت زمان مواد و دیگر هزینه ها بررسی گردد یک طرح ساده کلیه هزینه ها را کاهش داده و در بسیاری از موارد می تواند کلیه نیازهای علمکردی را نیز برآورده کند .بنابراین به عنووان یک اصل باید گفت که طراح باید ساده ترین طرح ممکن را ارائه دهد.
قطعات پیش ساخته
استفاده از قطعات پیش ساخته می تواند هزینه های ساخت یک جیگ و فیسکچر را در حد قابل ملاحظه ای کاهش دهد ،زیرا بسیاری از عملیات ماشینکاری حذف می شود بنابراین هر جا که ممکن باشد . باید از قطعات پیش ساخته و آماده نظیر میلگردها پروفیلها ، قابها و پایه ها و … که از بازار قابل خریداری هستند استفاده نمود .
قطعات استاندارد
استفاده از قطعات استاندارد در افزایش کیفیت عملکردی یک جیگ و فیکسچر تاثیر بسزایی داشته و همچنین صرفه جویی قابل ملاحظه ای نیز در مواد اولیه مدت زمان و نیروی انسانی به دنبال دارد . بنابراین هر جا که ممکن باشد باید از قطعات استاندارد نظیر روبندها ، پینها و پایه ها ی قرار استاندارد ، پینها پیچ و مهره ها و فنرها در ساختمان جیگها و فیکسچر ها استفاده کرد .

ماشینکاری و عملیات تکمیلی
ماشنیکاری و عملایت تکمیلی نظیر سنگ زدن ، عملیات حرارتی و از این قبیل را باید تنها در موضع مورد نیاز از قطعات خاص انجام داد . مثلا قسمتی از یک قطعه متحرک که در تماس با قطعه دیگری است را باید سنگ زد یا مثلا چنانچه قسمتهایی از تجهیزات که در معرض سایش هستند ، نظیر تکیه گاهها و قطعات متحرک ، باید سختکاری شوند از ماشینکاری یا انجام عملیات تکمیلی در قسمتهایی که اثری در دقت یا عملکرد جیگ یا فیکسچر ندارند ، بهتر است خودداری کرد .
لقیها و تلرانس ها
به طور کلی تلرانس یک جیگ یا فیکسچر باید 50% – 20 تلرانس قطعه کار باشد رعایت تلرانس های دقیق تر از این مقدار بدون اینکه بر کیفیت عملکردی آن بیفزاید هزینه ها را تا حد قابل ملاحظه ای افزایش خواهد داد به عبارت بهتر اعمال تلرانس های دقیقتر از مورد نیاز ، اتلاف پول و مدت زمان خواهد بود .

نقشه های ساده :
تهیه نقشه های ساخت جیگ و فیکسچرها بخش قابل ملاحظه ای از هزینه کلی را در بر می گرد بنابراین هر گونه صرف جویی در تهیه نقشه ها در کاهش هزینه ها نیز موثر خواهد بود .
روشهای زیر در این مورد می تواند نتیجه بخش باشند :
* هر جا که ممکن باشد از عبارات نوشتاری به جای جزئیات نقشه کشی شده استفاده شود
* نماهای برش و ها و جزییات اضافی حذف گردد .
* هر جا ممکن باشد از نمادهای استاندارد به جای جزئیات نقشه کشی شده استفاده شود .
* قطعات استاندارد را باید تنها در حدوروشن بودن کلیات نقشه رسم نمود و جزییات مربوط به این قطعات را با شماره و کدهای استاندارد مشخص نمود .
البته ساده کردن بیش از حد نقشه ها ممکن است به کیفیت و تفهیم اطلاعات آسیب رساند . به طور کلی نقشه ها باید تا حد ممکن ساده باشند .
طراح با در نظر گرفتن ملاحظات اقتصادی می تواند طرحی به وجود اوورد که با صرف هزینه کمتر در مواد و نیروی انسانی ، نتیجه مطلوب را عاید سازد .
بررسی اقتصادی :
طراح جیگ و فیکسچر لازم است طرح خود را از نظر اقتصادی و کارایی تولیدی توجیه کند . او این اطلاعات را در برگه برآورد هزینه و کارآیی وارد کرده وارائه می کند در این برگه هزینه طراحی و ساخت ابزار و صرفه جویی اقتصادی که با استفاده از این ابزار نسبت به انواع دیگر حاصل شود . درج شده است همچنین اطلاعات اضافی دیگری که در توجیه طرح کمک می کند .
برای برآورد دقیق این مقادیر لازم است طراح اطلاعات دقیقی درباره جنس و مقدار ماده اولیه مورد نیاز ، نیروی انسانی مورد نیاز و تعداد قطعاتی که توسط این جیگ و فیکسچر در هر ساعتت می توان تولید کرد به دست آورد .
برآورد هزینه ها و کارآیی یک جیگ و فیکسچر
آسان ترین و منطقی ترین روش تعیین هزینه ساخت یک جیگ یا فیکسچر جمع کردن هزینه های مربوط به مواد و نیروی انسانی به کار رفته در آن است . این کار باید با دقت انجام گیرد تا هیچ قطعه عملیات یا نکته دیگری فراموش نشود . یک روش این است که لیست قطعات تهیه شود سپس با استفاده از لیست برآورد هزینه هزینه مواد ونیروی انسانی هر قطعه و عملیات مربوط به آن برآورد شود . مدت زمان مورد نیاز هر مرحله ماشینکاری شامل زمان بستن ، تنظیم ، ماشینکاری و توقفهای مجاز آن است هزینه های طراحی نیز به هزینه های ساخت اضافه می شود .

برآورد هزینه و کار آیی
نام قطعه کار ———————-شماره قطعه کار——————
تعداد بچ تولید ——————- سفارش مجدد بله ——– خیر —-
عملیات تولیدی مورد نیاز:

فیکسچر مورد نیاز:
برآورد هزینه ساخت فیکسچر
برآورد تعداد تولیر توسط فیکسچر ——– قطعه در هر ساعت
بر آرود هزینه تولید هر قطعه کار
برآورد صرفه جویی با به کار گیری فیکسچر
روش فعلی تولید:

توضیحات:

تاریخ: نام طراح:

سپس باید تعداد قطعاتی که توسط جیگ و یا فیکسچر در هر ساعت تولید می شود را برآورد نمود یعنی یک ساعت را بر مدت زمان تولید یک قطعه تقسیم نمود . با استفاده از فرمول زیر
Ph=1/s
که در آن
Ph= تعداد تولید در هر ساعت
S=زمان مورد نیاز تولید هر قطعه کار
مثال : اگر زمان ماشینکاری هر قطعه کار 0.0167 ساعت ، مدت زمان گذاشتن هر قطعه کار 0.0027 ساعت و مدت زمان برداشتن نیز 0.0027 ساعت باشد ، خواهیم داشت :
Ph=1/s
با جایگذاری مقادیر در فرمول تعداد قطعه تولیدی در هر ساعت پیدا می شود :
Ph=1/(0.0167+0.0027+0.0027)
= 1/00221=45.25
از جدول زیر نیز می توان در تبدیل اجزا ساعت از صورت اعشاری به صورت کسری استفاده کرد .

ساعت 0.5 = 2/1 ساعت
ساعت 0.25 = 4/1 ساعت
ساعت 0.1 = 6 دقیقه
ساعت 0..167 = 1 دقیقه
یاعت 0.000277 = 1 دقیقه

برآورد هزینه نیروی انسانی
نیروی انسانی یکی از گران ترین عوامل تولید به شمار می رود
بنابراین کاهش هزینه نیروی انسانی سبب یم شود هزینه کلی کاهش چشمگیری داشته باشد .
استفاده از جیگها و فیکسچرها مدت زمان تولید را پایین می آورد و همچنین نیاز به اپراتوری متخصص را برطرف می کند . به عبارت دیگر ، جیگها و فیکسچرها ( که جزو ابزارهای مخصوص به شمار می روند ) مهارت و دقت مورد نیاز را از اپراتور به ابزار انتقال دهده و بدین ترتیب اپراتور غیر ماهر نیز قادر خواهد بود با دستمزد پایین محصولات دقیق تولید نماید . برای محاسبه هزینه نیروی انسانی از فرمول زیر استفاده می شود L=(LS/ph)*w
که در آن
L= هزینه نیروی انسانی
Ls= تعداد تولید کل
Ph = تعداد تولید در ساعت
W= دستمزد اپراتور در هر ساعت
L=(ls/ph)*w
با جایگذاری مقادیر ذکر شده در فرمول خواهیم داشت .
L = (5000/60)*$6.75
=83.33*$6.75
=$562.50
محاسبه هزینه تولید هر قطعه
مقایسه هزینه ساخت جیگ یا فیکسچر و هزینه نیروی انسانی ، برای تعیین توجیه اقتصادی یک طراح کافی نیست . برای انجام برآورد دقیق تر ، لازم است طراح حساب کند که با صرف هزینه ساخت جیگ یا فیکسچر و هزینه نیروی انسانی که با استفاده از این ابزار مخصوص باید صرف شود ، هزینه تولید هر قطعه کار چقدر خواهد شد .
فرمول محاسبه هزینه تولید هر قطعه به صورت زیر است .
Cp=(TC+L)/LS
که در آن
Cp= هزینه تولید هر قطعه کار
Tc= هزینه ساخت جیگ یا فیکسچر
L= هزینه نیروی انسانی
LS= تعداد کل تولید
Cp= ($55.00+$784.12)/7000
= ($839.12)/7000
= $0.119=0.12 برای هر قطعه کار

محاسبه هزینه صرفه جویی شده .
برای تعیین اقتصادی ترین روش تولید طراح باید طرح های تولیدی مختلف را با یکدیگر مقایسه کند . این محاسبه به دو روش انجام می شود ، که استفاده از هر روش بستگی به ابزارهای مخصوص مورد نیاز دارد .
در فرمول اول فرض یم شود که دو روش مورد مقایسه ، هر دو احتیاج به جیگ یا فیکسچر خاصی دارند .
فرمول اول به صورت زیر است :
TS=LS*(Cp#1-Cp#2)
که در آن :
Ts= هزینه صرفه جویی شده
Ls= تعداد تولید کل
Cp= هزینه تولید هر قطعه کار
Ts=ls*(cp#1-cp#2)
با جایگذاری مقادیر ذکر شده در فرمول خواهیم داشت .
TS=1000*($0.19-$0.12)
=1000*$0.07
=$70.00
هزینه صرفه جویی شده
در صورتی که در مقایسه دو روش تولید ، تنها یکی از آنها احتیاج به ابزار مخصوص داشته باشد. باید از فرمول زیر استفاده کرد .
TS=LS*(CP#1-CP#2)-TC
که در آن :
TS= هزینه صرفه جویی شده
LS= تعداد تولید کل
CP= هزینه تولید هر قطعه
TC= هزینه تهیه جیگ یا فیکسچر
TS=LS *(CP#1-CP#2)-TC
با جایگذاری مقادیر ذکر شده در فرمول خواهیم داشت .
TS=1500*($0.24)-$0.10)-$128.00
= 1500 *$0.14-$128.00
= $210.00-$128.00
= $ 82.00 هزینه صرفه جویی شده
محاسبه نقطه سر به سر تولید
نقطه سر به سر حداقل تعداد قطعاتی است که یک جیگ یا فیکسچر باید تولید کند تا هزینه تهیه آن جبران شوداگر تعداد تولید شده کمتر از این نقطه باشد ، زیان و اگر تعداد تولید شده بیشتر از این نقطه باشد سود حاصل خواهد شد سعی طراح باید این باشد که نقطه سر به سر تا حد ممکن پایی بیاید تا امکان سود بیشتر فراهم گردد .
فرمول محاسبه نقطه س ره سر صورتزی است BP=TC / (CP#1-CP#2)
که در آن :
BP= نقطه سر به سر
TC= هزینه تهیه جیگ و فیکسچر
CP= هزینه تولید هر قطعه
BP=TC / (CP#1-CP#2)
با جایگذاری مقادیر ذکر شده در فرمول خواهیم داشت .
BP=$150.00/($.40-$0.20)
=($150.00)/$0.20
تعداد تولید در نقطه سر به سر =750
مقایسه روشهای تولید مختلف
روشهای مختلف
3 # 2 # 1 #
عوامل قابل توجه در مقایسه روشها
500
110.00 $

7.00 $
500
35.00 $

7.00 $

500
0
2.5

12.00 $

تعداد تولید کل
هزینه تهیه جیگ یا فیکسچر
تعداد قطعه تولیدی در ساعت
هزینه نیروی ایسانی در هر ساعت
نیروی انسانی مورد نیاز برای تولید کل
هزینه تولید هر قطعه

روش مقایسه
طراح جیگ و فیکسچر لازم است قبل از شروع به ساخت روشهای ممکن تولید را مقایسه و ارزیابی کند پس از این ارزیابی هزینه ها در مقابل صرفه جوییهای هر روش اشکار خواهد شد بنابراین می توان روشی که بیشترین صرفه اقتصادی را دارد انتخاب نمود .
برای انجام این مقایسه طراح ابزار باید تمام عوامل اقتصادی مربوط به هزینه ها و صرفه جوییها را با هم ارزیابی نماید .
مثال : پانصد صفحه راهنما احتیاج به فرزکاری دارد سه روش ممکن است برای انجام این عملیات تولیدی وجو دارد .
1- یک اپراتور ماهر به ازای دریافت دستمزدی معادل 12.00$ در هر ساعت 25 قطعه کار در هر ساعت تولید نماید .
2- با استفاده از یک فیکسچر ساده به ارزش 35.00 $ یک کارگر ماشینکار عمومی با حقوق ساعتی 7.00$ در هر یک دقیقه و بیست و پنج ثانیه یک قطعه تولید نماید
3- با استفاده از یک فیکسچر گران قیمت به بهای 110.00 $ هر قطعه کار را در زمانی معادل 25 ثانیه تولید نمود . در این روش نیز دستمزد اپراتور عمومی ساعتی 7.00 $ است
کدام یک از روشهای فوق اقتصادی تر و کارآمدتراست ؟ این سوالی است که طراح باید پس از بررسی بدان جوابد دهد . برای این کار باید ابتدا اطلاعات را سازمان دهی کند ، در این جدول روشهای مختلف در ستونها و عوامل مورد بررسی در سطرها ثبت شده و مقادیر مربوط به آنها نیز در محلهای مناسب درج شده اند دیگر مقادیر را باید با استفاده از فرمولها محاسبه کرده و در جدول وارد نمود .

جیگهای صفحه ای
جیگهای صفحه ای ،ساده ترین و اصلی ترین نوع جیگهای مورد استفاده در تولید هستند . طرح پینهای قرار یا سوراخ روی صفحه جیگ باسانی قطعه کار را مهار کرده و بدین ترتیب می توان از این جیگ برای تولید قطعات دقیق در تیراژ کم استفاده نمود .
این جیگها معمولا بدون روبند ساخته می شود و قطعه کار صرفا بر پینها و تکیه گاهها قرار می گیرد .
با توجه به سادگی ساختار جیگهای صفحه ای ، از آنها در تولید قطعات مختلف در تعداد محدود ، مثلا به هنگام تولید آزمایشی قطعات ، در سطح وسیعی استفاده می شود ارزانی این جیگها نیز یکی دیگر از جذابیتهای آن است ولی در مقابل ،دقت آنها کمتر از برخی انواع جیگها است .
یکی از معایب اصلی جیگهای صفحه ای این است که اپراتور ممکن است در قرار گیری درست قطعه کار روی جیگ دچار خطا یا اشکال شود . بنابراین به هنگام کار با این جیگها ، اپراتور باید کاملا مراقب باشد تا قطعه کار به صورت مطلوب ماشنیکاری گردد .

انواع جیگهای صفحه ای
برای کار کردن روی قطعات مختلف طبعا به انواع مختلف و متنوع جیگهای صفحه ای نیاز می باشد .
در عین حال که اساس ساختمان این جیگها مشابه است هر جیگ خاص براساس نیاز خاص هر قطعه طراحی می شود
جیگ خط کشی و نشان گذاری
جیگ خط کشی و نشان گذاری قطعات مشابه به کار می رود .
از این جیگها برای نشان گذاری سوراخه ، خط کشی فرمها یا جزییات پیرامون قطعات استفاده می گردد. وقتی قرار باشد قطعات متقابل ( که باید روی هم مونتاژ شوند ) علامت گذاری شوند .
جنس خط کشی که برای علامت گذاری تعداد زیادی قطعه به کار می روند ، از جنس سخت تر نظیر فولادهای ابزار ساخته شوند . در هر حال ضخامت صفحه جیگ باید آنقدر باشد که بتواند اجزای جیگ را با صلیب کافی روی خود نگاه دارد .
صخامت این صفحه را معمولا 0.05 تا 0.2 در نظر می گیردند
این جیگها معمولا توسط پینهای قرار ، روی دیواره های قطعه کار مهار می شوند و یا به نحوی روی سوراخ قطعه کار قرار می گیرند .
ضخامت صفحه این جیگها با توجه به قطر سوراخ راهنمای آنها تعیین می شود . معمولا حداقل ضخامت این صفحه یک تا دو برابر قطر سوراخ راهنما در نظر گرفته می شود .
جیگهای صفحه ای دایره ای
از این جیگها برای سوارخکاری قطعات دایره ای شکل استفاده می شود محل قرار گیری جیگ روی قسمتهای دایره ای قطعه کار می باشد .
هر چند که تقریبا هر گونه طرح سوراخکاری را می توان توسط این جیگها روی قطعه کار انجام داد ولی معمولا سوراخهای پیرامونی را با استفاده از این جیگ سوراخکاری می کنند در این جیگها عموما روبند وجود ندارد بنابراین لازم است پس از سوراخکاری سوراخ اول ، با یک پین موقعیت جیگ را نسبت به قطعه کار تثبیت کرده و سپس به سوراخکاری بقیه سوراخها پرداخت با این کار دقت لازم در فاصله سوراخها به دست خواهد آمد .
جیگهای صفحه ای برای قطعات فرم دار برای مهار کردن قطعه کار روی این جیگ معمولا از پینهای قرار که با طرح خاصی در صفحه جیگ جا سازی شده اند و یا ماشنیکاری صفحه جیگ به فرم قطعه کار استفاده یم شود . با این جیگ می توان تقریبا هر قطعه کار فرم دار را مهار کرد البته ماشینکاری فرم دار صفحه جیگ ممکن است .هزینه زیادی صرف کند ، مگر اینکه شکلهای ساده ای نظیر دایره مربع و یا مستطیل باشد . بهتر است از چند پین که در محلهای مناسب نصب شده اند برای مهار قطعه کار استفاده نمود بدین ترتیب می توان هزینه ساخت جیگ را کاهش داد
مراحل طراحی
هنگامی که طراح تصمیم گرفت برای یک عملیات خاص از جیگ صفحه ای بایداستفاده کند عملیات طراحی آغاز می شود با توجه به مطالبی که در بخش 1 و در بخش 7 ارائه شده طراح ابتدا باید اطلاعات لازم را جمع آوری کرده و ارزیابی کند .
مثلا با بررسی نقشه تولیدی یک صفحه لبه دار و فرآیند عملیات تولید آن اطلاعات زیر را به دست می اید .قطعه کار به شکل یک قرص با قطر 2.56 و ضخامت 0.75 است یک سوراخ راه به در به قطر 1000 در مرکز آن وجود دارد.
از جیگ تنها برای سوراخکاری دو سوراخ با قطر هر کدام 0.19 و فاصله 1770 استفاده می شود .
قطعه کار قبلا تراشکاری شده و سوراخ مرکزی آن نیز برقو خورده و به اندازه نهایی رسیده است .با استفاده از این اطلاعات طراح عملا طراحی جیگ را آغاز می کند .
قرار گیری قطعه کار روی جیگ
اولین کاری که طراح باید به انجام آن بپردازد تصمیم گیری در چگونگی قرار گیری قطعه کار روی جیچگ است . با توجه به اینکه قطعه کار یک سوراخ مکرزی به قطر دقیق 1000 دارد . بهترین محل قرار گیری همین سوراخ است . چنانچه به هر علتی نتوان قطعه کار را از سوراخ مرکزی روی جیگ قرار داد می توان آن را از بیرون مهار کرد ولی به هیچ وجه نباید قطعه کار هم از سوراخ و هم از بیرون مهار شود زیرا نقاط قرار اضافی به وجود آمده و دقت علمکرد جیگ به شدت افت خواهد کرد .
به هنگام تعیین ابعادو محل نصب پینهای قرار ، باید تلرانسهای قطعه کار را نیز مورد توجه قرار داد . پینهای قرار باید بر مبنای ابعاد قطعه کار و تلرانسهای آن روی صفحه جیگ قرار گیرند . مثلا هنگامی که صفحه لبه دار به شماره 2164 اندازه گیری شود محل قرار دها با هننگامی که همان قطعه کار به روش اندازه گذاری شود متفاوت خواهد بود زیرا در این دو روش ابعاد بحرانی و دقت دار با هم تفاوت دارد .
وقتی که اندازه ها نسبت به سوراخ مرکزی داده می شوند این سوراخ را باید به عنوان محل قرار اصلی انتخاب نمود ولی چنانچه اندازه ها نسبت به یکی از سوراخهای جانبی داده شده باشد ابتدا باید قطر پین قرار را محاسبه نمود حدود واقعی اندازه سوراخ به ترتیب 0.996 و 1.004 است یعنی حداکثر 0.008 انحراف کلی فاصله محور سوراخ جانبی تا محور سوراخ مرکزی نیر 0.879تا 0.891 است
چنانچه قطر سوراخ مرکزی 0.996 در نظر گرفته شود ، قطر بین قرار را می توان 0.995 در نظر گرفت . با فرض اینکه طراح برای ساخت بین ، تلرانسی معادل 0.0005 تعیین نماید . بزرگترین قطر پین قرار 0.9955 کوچکترین قطر پین قرار 0.9945 خواهد بود .
پس از تعیین قطر پین قرار ، طراح بدترین حالات ممکن در انطباق بین قطعه کار و پیز قرار را محاسبه می کند . وقتی که سرواخ کوچکترین حالت 0.9945 در نظر گرفته شود . حداکثر فاصله بین محورهای دو سوراخ ، یعنی 0.879 و 0.891 که در نقشه قطعه کار نشان داده شده است معلوم می شود که تلرانس ابزار در محدوده تلرانس قطعه کار واقع شده و بنابراین با استفاده از این جیگ با تلرانس فرض شده می توان قطعه کار را با دقت مطلوب ماشینکاری نمود .
متقابلا هنگامی که بزرگترین قطر پین قرار و کوچکترین قطر سوراخ در نظ گرفته شود . حداکثر فاصله محور در سوراخ 0.8855 و حداقل این فاصله 0.8845 خواهد شد . در این حالت نیز مقادیر به دست آمده در محدوده تلرانسی قطعه کار قرار می گیرد .
بنابراین در این وضعیت نیز دقت مطلوب در ماشینکاری قطعه کار حاصل خواهد شد . البته این وضعیت یعنی حداقل یا حداکثر اندازه ها بندرت اتفاق می افتد بنابراین لازم است طراح مقادیر میانگین را نیز در محاسبات خود به کار برد . اندازه میانگیرن قطر سوراخ مرکزی 1000 و قطر میانگین پین قرار 0.995 است با وارد کردن یان دو مقدار در محاسبات حداکثر فاصله بین محورهای دو سواخ 0.8875 و حداقل این فاصله 0.8825 خواهد شد . این دو عدد مقادیری هستند که پس از سوراخکاری قطعه کار با جیگ به دست می آیند
قرار دادن بوشهای سوراخکاری
پس از محاسبه قطر پین قرار اصلی و تلرانس آن باید موقعیت بوش سوراخکاری و تلرانس مربوط به این موقعیت محاسبه می کردد.
سوراخ اول با فاصله 0.006 و 0.885 نسبت به سوراخ مرکزی ایجاد می گردد.
سرواخ دوم با فاصله 0.012و 1.770 نسبت به محور سوراخ اول ایجاد می گردد .
در این مرحله محاسبات زیر باید انجام شود .حداکثر فاصله مجاز بین محور و سوراخ جانبی
تلرنسی که دقت مورد نیاز در قطعه کار را حاصل کند در محاسبه اول قطعه کار را روی جیگ از یک طرف تا حداکثر مقدار ، یعنی 0.00475 جا به جا می کنیم . بدین ترتیب اندازه اصلی 0.885 و میزان جابه جایی با هم جمع می شوند . سپس این عدد ، یعنی 0.88975 از حداکثر اندازه مربوط به قطعه کار یعنی 0.891 کم شده تا حداکثر مقدار ممکن در جهت مقابل جا به جا شده و میزان جا به جایی از عدد 0.885 کم می گردد تا عدد 0.88025 به دست آید . حال حداقل اندازه قطعه کار ، یعنی 0.879 از عدد حاصل کسر می شود تا حداکثر انحراف 0.00125 در جهت مخالف نیز به دست آید .
جمع آوری مطالب فوق این است که بوش سوراخکاری سوراخ اول باید به دقت 0.00125 در صفحه جیگ نصب گردد ( دقت موقعیت بوش ) تار سوراخ با دقت مطلوب ماشینکاری گردد از این مقدار تلرانس می توان مقدار 0.001 در 0.00025 را برای سایش تدریجی جیگ در نظر گرفت و تا مدت طولانی از جیگ استفاده نمود .
هنگامی که تلرانس موقعیت بوش سوراخکاری اول تعیین شد تلرانس موقعیت بوش دوم باید محاسبه گردد .

مشخصات تجاری رایج برای بوشهای سوراخکاری
"1
طول
معمولا اندازه طول بوشها به شرح زیر است:
4/3، 8/5،2/1،8/3،16/5،4/1،2/1 1،8/13، 4/1 1،1 وغیره

طول باید با قطر بوش متناسب باشد
4/3 4/1
قطر خارجی قطر سوراخ داخلی
این انداره ها به صورت اعداد کسری یا اعشاری و گاهی نیز با کد حرفی نشان داده می شوند.
P نوع بوش سوراخکاری
بوش تعویضی سریع(چرخشی) S:
بوش تعویضی سریع(ثابت) F:
بوش واسطه بدون لبه L:
بوش واسطه لبه دار HL:
بوش پرسی بدون لبه P:
بوش پرسی لبه دار H:
قطر خارجی سنگ نخورده U:
(به همراه کدهای بالا استفاده می شود)

مشخصات بوشهای سوراخکاری طبق استانداردANSI
U

وجوداین کد نشاندهنده این است که سطح بیرونی بوش سنگ خورده نیست
16
طول

این عدد باید ضرب شود تا اندازه طول به دست آید

48
قطر خارجی

این عدد باید ضرب شود تا اندازه قطر خارجی بر حسب اینچ به دست آید.
P
نوع بوش سوراخکاری

این کد شبیه کدهای ارائه شده در جدول فوق است
(به جز کد U)
2500
قطر داخلی

این اندازه همچنین به صورت کسری یا اعشاری و گاهی نیز با کد حرفی یا عددی نشان داده می شوند.
طرح ابتدایی جیگ
حال پس از انجام محاسبات لازم ، طراح آماده است تا بقیه مراحل طراحی را انجام دهد . در ابتدا باید نقشه ابتدایی یا کروکی قطعه کار رسم شود از انجایی که صفحه لبه دار ، شکل ساده ای دارد تنها دو نما برای نشان دادن آن کافی خواهدبود .
با استفاده از نمای بالا ، طراح می تواند کروکی نمای بالای جیگ را رسم کند . برای جلوگیری از اشتباهات احتمالی میتوان این دو نقشه را با رنگهای متفاوت ترسیم نمود. استفاده از رتگهای مختلف در تشخیص و تفکیک قطعه کار و جیگ در کروکی تلفیقی کمک موثری به طراح خواهد کرد. هنگامی که کروکی جیگ آماده شد اندازه گذاری آن نیز باید انجام گیرد.
با استفاده از نمای رو به روی قطعه کار نیز می توان بسادگی تمای رو به روی جیگ را رسم نمود . با رسم این نما طراح می تواند در مورد طول پین تصمیم بگیرد.
برای جلوگیری کردن پین در قطعه کار معمولا طول پین را طوری در نظر می گیرند که به اندازه حد اکثر نصف ضخامت قطعه کار با آن در گیر باشد. در این مورد خاص طول پین 0.38 در نظر گرفته شده است.
برای تنظیم محل سوراخها یسبت به هم لازم است پس از سوراخکاری یکی از سوراخها پین داخل آن قرار داده شود و سپس سوراخ بعدی ماشینکاری گردد. بهتر است از پیناه استاندارد برای این کار استفده شود.
تکمیل نقشه ابزار
هنگامی که نقشه ابتدایی ابزار رسم شد و طراح به این نتیجه رسید که طرح رسم شده برای انجام وظیفه مورد نظر مطلوب می باشد تهیه نقشه های اصلی با کلیه جزییات ، ابعاد و تلرانسهای لازم رسم گردد. نقشه های اصلی همچنین باید حاوی کلیه اطلاعات جنبی مورد نیاز ابزارساز برای ساخت تک تک اجزای ابزار باشد.

خلاصه
* جیگهای صفحه ای اصلی ترین ورایج ترین نوع جیگها هستند.
– در جیگهای صفحه ای عموما از روبند استفاده نمی شود.
– در این جیگها معمولا از پینها برای تنظیم موقعیت درست کار استفاده می شود.
. قبلا از شروع طراحی باید نقشه محصول مورد بررسی قرار گیرد و تمام اطلاعات مورد نیاز راجع به قطعه کار برداشت شود.
. برای نعیین اندازه دقیق و محل نصب پینهای قرار و بوشهای سوراخکاری لازم است محاسبات دقیق به عمل آید.. هر طرحی را باید با رسم نقشه های ابتدایی با کروکی آغاز نمود.
– با رسم کروکیها، تعداد بقشه های مورد نیاز و روند طراحی آشکار می شود.
– با روشن شدن ارتباط بین قطعات ، مشکلات طرح معلوم شده و در مراحل اولیه رفع می گردد.
– هنگامی که نقشه های ابتدایی آماده شد و ایرادات آنها رفع گردید، می توان طراحی نهایی و نقشه های اصلی را تهیه نمود.
فیکسچرهای جوشکاری و فیکسچرهای کنترل
فیکسچرهای کنترل عمدتا برای سه نوع عملیات طراحی شده اند .خال جوش زدن , جوشکاری کامل و نگهداشتن قطعات خال جوش خورد ه , جیگ و فیکسچر جوشکار یبرای نگهداشتن چند قطعه د روضعیت درست نسبت به هم و جوشکاری کامل آنها به کار می روند
کنترل دفع حرارت یکی از نکات مهم است که در هر فیکسچر جوشکاری باید به آن توجه کرد وظیفه اصلی یک جیگ یا فیکسچر جوشکاری نگهداشتن قطعات در وضعیت در ست نسبت به هم است تا پس از جوشکاری قطعه کار با اشکال و ابعاد درست به دست بیاید یک جتیگ یا فیکسچر جوشکاری باید در تولید انبوه بتواند قطعات یکسان ود رمحدوده تلانی مجاز تولیدنماید به طوری که حداقل تاب برداشتن د رقطعه کا رتوجود می آید در صورت امکان جیگ یا فیکسچر باید طوری طراحی شود که عملیات جوشکاری بر روی قطعه کار را بتوان د ریک سطح افقی انجام داد دو دسته اصلی فیکسچرهای کنترل عبارتند از :1- فرمانها 2- فیکسچرها ی کنترل ساعتی فرمانها اندازه یک قطعه کار را نسبت به یک اندازه استاندارد از پیس تعیین شده مقایسه می کنند این ابزارها می توانند تعیین کنند که آیا اندازه قطعه کا رد رمحدوده تلرانس مجاز قرا ردارد یا خیر فیکسچر ساعتی د رواقع قطعه کارراد ریک محدوده خاص اندازه گیری می کند و نمی تواند دقیقا تعیین کند که چه قسمتی از قطعه کار و به چه میزانی خارج از تلرانس است .
فیکسچرهای کنترل :
ویژگی مهم و اصلی یک فیکسچر کنترل دقت است یک فیکسچر کنترل از اجزایی تشکیل شده
که برای کنترل یک اندازه یا ویژگی خاص مورد نیاز اگر ابعاد مختلف یک قطعه کار از هم مستقل باشند و به یکدیگر وابسته نباشند باید برای هر اندازه از یک فیکسچر کنترل ساده استفاده کرد مثلا یک سوراخ رزوه شده در یک قطعه کار از دو جنبه می توان کنترل کرد 1- اندازه 2- موقعیت سوراخ این ویژگی از هم میستقل شده و با دو فیکسچر جداگانه باید کنترل شوند .
سه نظامها ی استاندارد در سطح وسیعی در صنعت برای نگهدااشتن قطعات استوانه ای شکل مورد استفاده قرار می گیرد . امروزه این این ابزارها در اندازه ها و شکلهای متنوع عرضه می شوند و می توان با استفاده از آنها جیگ ها یا فیکسچرهای ارزان قیمت طراحی نمود
دو گروه اصلی از تجهیزات نگهدارنده ارزان قیمت در ساخت یکسچر ها عبارتند از :
سه نظام ها و گیره ها – روبندها و نگهدارنده های خاص
نگهدارنده های خاص و نگهدارنده های مدولار
در بررسی تاریخچه تولید صنعتی ملاحظه می شود که جیگ ها و فیکسچرها در بهبود و افزایش بهره وری تولید نقش عمده ا یداشته اند دو گروه اصلی این ابزارها عبارتند از :
نگهدارنده های عمومی و نگهدارنده های مخصوص . هر چتند که کلیه جیگ ها و فیکسچرها در یکی از دو گروه عمده قرار می گیرند ولی کاربردهایی نیز در صنعت یافت می شوند که هی یک از این دو گرو ابزارها نمی توانند به طوراقتصادی برای آنها انجام وظیفه کنند به همین دلیل گروه سومی از فیکسچرها با عنوان نگهدارنده های مدولار برای پر کردنفاصله بین این دو گروه مطرح گردید در واقع نگهدارنده مدولا رترکیبی از این دو گروه را در خود دارد در سیستمهای مدولار از یک سری قطعات و تجهیزات استاندارد برای ساخت وبرپایی یک ابزار خاص استفاده می گردد تجهیزات استانداردی که در یک نگهدارنده مدولار به کار میروند عبارتند از :
صفحه ها – پایه ها – قرارها – روبندها و از این قبیل این قطعات استاندارد را می توان به روشهای مختلف به هم وصل کرد و تنوع بی شماری از جیگ ها و فیکسچرها بوجود آوردبنابراین فیکسچرهای مدولار از مونتاژ قطعات و تجهیزات استاندارد بر روی هم ساخته می شوند . امروزه انواع مختلفی از فیکسچرهای مدولار د ربازار عرضه می شوند . د رمیان این انواع دو نوع بیشترین کاربرد را دارند فیکسچرهای باشیا رTشکل و فیکحسچرهای پین دار
ابزارهای نگهدارنده رامی توان در سه گروه طبقه بندی کرد نگهدارنده های خاص نگهدارنده های عمومی و نگهدارنده های مدولار . هنگامی که تعداد زیادی قطعه باید تولید شود از نگهدانده های خاص استفاده می شود .
هنگامی که تعداد کمی قطعه لازم باشد تولید شود بهتر است از از نگهدارنده مدولار استفاده می شود برای ساخت قطعات به صورت تکی نیز از نگهدارنده های استاندارد نظیرگیر ه ها , سه نظام ها و گیره ها ی فنری ( کولت ) استفاده می گردد . از جیگ ها و فیسچرهای خاص در تولید دائمی و انبو ه قطعات استفاد ه می شود ولی جیگ ها و فیکسچرها ی مدولار برای تعدد تولید محدودی قطعه کار مناسب هستند بنابراین نگهدارنده های خاص می توانند به صورت روزمره و به دفعات خیلی زیاد استفاده شوند ولی نگهدارنده های مدولار تنها جوابگوی تعداد محدودی قطعه کار که مثلا به صورت سفارشی د رحال تولید هستند می باشد نگهدارنده های مدولار برای کار گاههای نمونه سازی تحقیقاتی و یا به عنوان جایگزین وقتی یک نگهدارنده خاص که در حال تعمیر است بسیار مناسب هستند . با توجه به تنوع قطعات اصلی وجانبی استاندارد که در
مجموعه نگهدارنده های مدولار یافت می شود زمان ساخت یک فیکسچر خاص د رحد قابل ملاحظه ای تقلیل می یابد البته قیمت مجموعه قطعات فیکسچرها ی مدولار زیاد است ولی با استفاده از آنها د رساخت و بر پایی فیکسچرهای خاص صرفه جویی زیادی در هزینه ومد ت زمان حاصل خواهد شد .مزایای استفاده از فیکسچرها ی مدولار به شرح زیر است :
زمان کوتاه در طراحی و مونتاژ فیکسچر
2-= قابلیت استفاده مجدد از تجهیزات و قطعات مونتاژ شده
3- تنوع نامحدود فیکسچرهای قابل ساخت با استفاده از تجهیزات مدولار

فیکسچرهای مدولار پین دار
فیکسچرهای مدولار پین دار از نظر طرح اصلی بسیار شبیه فیکسچرهای مدولار با شیارTهستند ابعاد و اندازه هر دو نوع و شکل و تنوع و قطعات جانبی آنهاا نیز مشابه هستند تنها تفاوت آنها استفاده از سوراخهای شبکه ای به جای شیارهای متقاطع است . اگر لازم باشد یک فیکسچر مدولار چند بار مونتاژ شود بهتر است از نوع پین دار ساخته شود . سوراخهای صفحه اصلی دو گونه هستند در نوعی از آنها سوراخها به صورت یک در میان ساد ه و رزوه شده طراحی می شوند بدین ترتیب می توان هم پین و هم پیچ را در نقاط مختلف صفحه نصب نمود در نوع
دیگر سوراخها به صورت ترکیبی طراحی و پیچهای مخصوصی بر روی آنها بسته میشود این پیچها هم به عنوان پین قرار و هم به عنوان پیچ نگهدارنده استفاده می شوند د راین طرح لازم است ازیک پیچ قرار مخصوص استفاده شود از پیچ نگهدارنده هم به عنوان پین قرار استفاده شود و هم به عنوان پیچ قرارروبندهای کورد استفاده در سیستمهای نگهدارنده مدولار اغلب از نوع مکانیکی و دستی هستندولی بنا به ضرورت می توان از سیستمهای نگهدارنده مکانیزه نیز در فیکسچرهای مدولار استفاده کرد متعلقات جانبی دیگری که می توان در ساختن یک فیکسچر مدولار به کار برد عبارتند از : گیره های ماشینی , صفحات مغناطیسی , صفحات گردان ایستگاهی(صفحه مستقیم ).
گیره های ماشینی بر روی صفحات مغناطیسی
روی آن برای روشن وخاموش کردن میدان مغناطیسی است که از موارد استفاده آن بدین صورت است که برایثابت کردن فیکسچرهای مدولار بر روی دستگاه بر روی چهار گوشه آن این روبند مغناطیسی را برای ثابت کردن فیکسچرهای مدولار استفاده می کنند قابل ذکر است که plate یا صفحه اصلی دستگاه cmm از آهن است روبند مشکی : از موارد استفاده این روبندها در دستگاههای پرس تمام اتو ماتیک ورق است که ورق ها توسط مکش هوا در چندین قسمت نگه داشته می شوند واین نیروی نگه دارنده در تمام سطح به طور یکنواخت توزیع می شود و قطعه را می توان به مکان مورد نظر توسط ربات منتفل کرد.
تفاوت جیگ و فیکسچر برای عملیات ماشین کاری
فیکسچرها نگهدارنده هایی هیتند که به موقعیت دهی قطعه کار می پردازند یعنی وظیفه فیکسچرها موقعیت دهی و محکم کردن قطعه کار است در حالی که جیگ ها (jigs) علاوه بر اینکه به موقعیت دهی و ثبات قطعه کا رمی پردازند وظیفه موقعیت دهی و هدایت ابزار کار را نیز بر عهده دارن که عموما لفظ جیگ بطور عامیانه به جای واژه فیکسچر (finture) بیشتر جا افتاده است و جایگزین واژه فیکسچر شده است .
فیکسچر ها : فیکسچرها برای نگهداشتنیا موقعیت دادن قطعه کا ربرای عملیات ماشین کار ییا مونتاژ (جوشکاری ) و غیره استفاده می شوند که قطعات مشابه را به دقت تولید نمود جیگ ها : همان فیکسچرها هستند یعنی استفاده می شوند برای نگهداری یا موقعیت دادن قطعه کار و علاوه بر این یک وسیله ای را شامل می شوند که به هدایت ابزار می پردازند برای عملیات برش و غیره یعنی تفاوت در هدایت ابزار برشی به طرف قطعه کار است جیگ ها عموما دارای بوشهای هدایت کننده می باشند که از جنس فولاد سخت شده است و برای عملیات سوراخکاری و فرآیند به کار می روند برای تنظیم مو قعیت قطعه کا ربه عبار ت دیگر فیکسچر نسبت به ابزار برشی از فیلر یا بلوک های مکعب مستطیلی سنگ خورده استفاده می شود
طراحی ابزار
طراحی ابزار فرآیندی است شامل طرح , محاسبه , و ایجاد روشها و فنونی که برای افزایش بازدهی و بهره وری تولید ضروری هستندهدف اصلی د رطراحی ابزار افزایش تولید با در نظر گرفتن کیفیت مورد نیاز و همچنین کاهش هزینه های تولید است .
عوامل متعددی د رطراحی ابزار موثر هستند ابعاد و اشکال کلی قطعه – نوع مواد اولیه – عملیات ماشین کاری که روی قطعه انجام شود – میزان دقت مورد نیاز , تعداد تولید قطعه کار. یک طراح ابزار باید اطلاعات کافی در مورد تهییه مواد اولیه مورد نیاز نظارت بر ساخت وکنترل ابزار نیز داشته باشد .بر همین اساس در فسمتهای بعدی نمونه ی یک روش تولید به کمک wire cut توضیح داده می شود.
بررسی اقتصادی
طراح جیگ و فیکسچر لازم است طرح خود را از نظر اقتصادی و کارآیی تولید توجیه کند او این اطلاعات را د ربرگه بر آورد هزینه و کار آیی وارد کرده و ارائه می کند در این برگه هزینه طراحی و ساخت ابزار و صرفه جوی اقتصادی که با استفاده از این ابزار نسبت به انواع دیگر حاصل می شود درج شده است . طراح باید اطلاعات دقیقی درباره جنس و مقدار ماده اولیه مورد نیاز نیروی انسانی مورد نیاز و تعداد قطعاتی که توسط این جیگ یا فیکسچر در هر ساعت می توان تولید کرد بدست آورد . نیروی انسانی یکی از گرا ن ترین عوامل تولید به شکار
مرود بنا براین کاهش هزینه نیروی انسانی سبب می شود هزینه کلی کاهش چشمگیری داشته باشد .
استفاده از قطعات استاندارد نقش مهمی در کامش هزینه تولید دارد.بنابراین در فرایند طراحی توجه به ساخت قطعات استاندارددر الویت است.

فهرست مطالب
دسته بندی جیگ وفیکسچرها: 1
تقسیم جیگ ها بر اساس روش ساخت : 1
طراحی ابزار 2
اهداف طراحی ابزار 2
جایگاه طراحی ابزار در تولید 2
قطعات پیش ساخته: 5
جیگها وفیکچرها 6
مزیت استفاده از جیگ وفیکچرها: 6
جیگ چیست؟ 6
فیکسچرچیست؟ 7
فرق بین جیگ وفیکچر: 8
برنامه ریزی در طراحی 9
نقشه قطعه کار 10
فرآیند تولید 10
بررسی راه حلها 11
طراحی 12
نظارت 12
تهیه مقدمات 12
کنترل و بازرسی 13
خلاصه 14
جیک ها و فیکسچرها 14
انواع جیگها 15
انواع فیکسچرها 18
فیکسچر های دورانی. 19
دسته بندی فیکسچرها 20
خلاصه 21
تلرانس 22
محدود کردن حرکت 23
قرا ردادن قطعه کار 24
اصول اقتصادی بودن یک طرح 24
سادگی طرح 25
قطعات پیش ساخته 25
قطعات استاندارد 25
ماشینکاری و عملیات تکمیلی 25
لقیها و تلرانس ها 26
نقشه های ساده : 26
بررسی اقتصادی : 27
برآورد هزینه ها و کارآیی یک جیگ و فیکسچر 27
برآورد هزینه نیروی انسانی 30
روش مقایسه 35
جیگهای صفحه ای 36
انواع جیگهای صفحه ای 36
جیگ خط کشی و نشان گذاری 37
جیگهای صفحه ای دایره ای 37
مراحل طراحی 38
قرار گیری قطعه کار روی جیگ 38
قرار دادن بوشهای سوراخکاری 40
طرح ابتدایی جیگ 42
تکمیل نقشه ابزار 43
خلاصه 44
فیکسچرهای جوشکاری و فیکسچرهای کنترل 44
فیکسچرهای کنترل : 45
زمان کوتاه در طراحی و مونتاژ فیکسچر 47
فیکسچرهای مدولار پین دار 47
گیره های ماشینی بر روی صفحات مغناطیسی 48
تفاوت جیگ و فیکسچر برای عملیات ماشین کاری 48
طراحی ابزار 49
بررسی اقتصادی 50

51