ऑटोमेशन फिक्स्चर के लिए सीएनसी मशीनिंग - लोकेटिंग, क्लैम्पिंग और रिपीटेबिलिटी एक साथ कैसे काम करते हैं

एक फिक्स्चर मशीन या निरीक्षण प्रणाली और वर्कपीस के बीच अपने स्वयं के त्रुटि स्रोतों का परिचय देता है। इनमें आधार समतलता, लोकेटर स्थिति, लोकेटर क्लीयरेंस, घटक घिसाव, असेंबली स्टैक-अप, क्लैंप विक्षेपण, मलबा, थर्मल परिवर्तन, भाग भिन्नता और ऑपरेटर या रोबोट लोडिंग व्यवहार शामिल हैं। इसलिए स्थिरता सहनशीलता को पूर्ण त्रुटि बजट के भीतर आवंटित किया जाना चाहिए। यदि प्रक्रिया शुरू होने से पहले फिक्स्चर अधिकांश उत्पाद सहनशीलता का उपभोग करता है, तो टूल बॉडी की सही सीएनसी मशीनिंग भी विश्वसनीय उत्पादन नहीं बनाएगी।

फिक्स्चर को उन सतहों का संदर्भ देना चाहिए जो दर्शाती हैं कि भाग को कैसे परिभाषित और उपयोग किया जाता है। जब उत्पाद ड्राइंग एक मशीनीकृत बोर का संदर्भ देता है तो असंगत कास्टिंग किनारे से पता लगाना स्थिरता की स्थिति और निरीक्षण परिणामों के बीच एक बड़ा बेमेल पैदा कर सकता है। फिक्स्चर को डिजाइन करने से पहले उत्पाद डेटा और उनसे नियंत्रित सुविधाओं की पहचान करें।  गड़गड़ाहट, ड्राफ्ट, फ्लैश, कोटिंग्स, विरूपण और लॉट भिन्नता सहित आने वाली स्थिति को समझें।  प्रक्रिया बल, लोड की दिशा, आवश्यक पहुंच, चक्र समय और लोडिंग विधि को परिभाषित करें।  स्पष्ट करें कि क्या फिक्स्चर स्थिति स्थापित करता है, भाग का समर्थन करता है, इसे मापता है, इसे सील करता है, या कई कार्य करता है।  इस बात पर सहमत हों कि उत्पादन के हिस्सों या मानकों के प्रतिनिधि के साथ फिक्स्चर का प्रदर्शन कैसे योग्य होगा। जब आदर्श उत्पाद डेटाम से संपर्क करना मुश्किल होता है, तो डिज़ाइन टीम को यह दस्तावेज करना चाहिए कि चुनी गई लोकेटिंग विशेषताएं डेटाम को कैसे स्थानांतरित करती हैं और यह किस अतिरिक्त भिन्नता का परिचय देती है।

एक स्वतंत्र कठोर पिंड तीन अक्षों के चारों ओर घूम सकता है और घूम सकता है। सामान्य 3-2-1 लोकेटिंग अवधारणा अनावश्यक अनावश्यक स्थान के बिना स्वतंत्रता के इन छह डिग्री को बाधित करने के लिए तीन प्राथमिक संपर्क, दो माध्यमिक संपर्क और एक तृतीयक संपर्क का उपयोग करती है। यह एक डिज़ाइन सिद्धांत है, कोई नियम नहीं कि प्रत्येक फिक्स्चर में ठीक छह दृश्यमान पिन होने चाहिए। बेलनाकार, शंक्वाकार, वी-आकार, बराबर करने वाला, तैरने वाला और डेटम-लक्ष्य लोकेटर विभिन्न तरीकों से गति को बाधित कर सकते हैं। लचीले या अनियमित भागों को भी अतिरिक्त समर्थन की आवश्यकता हो सकती है जो अनियंत्रित स्थान निर्धारण संघर्ष पैदा किए बिना प्रक्रिया भार वहन करता है। ओवर-लोकेशन से बचें जब वास्तविक भागों में आकार और रूप में भिन्नता होती है तो रिडंडेंट लोकेटर रॉकिंग, बाइंडिंग, अप्रत्याशित बैठने या विरूपण का कारण बन सकते हैं। एक गोल पिन और एक उचित रूप से उन्मुख राहत या हीरे की पिन एक दिशा में अंतर भिन्नता की अनुमति देते हुए दो-छेद पैटर्न का पता लगाने का एक सामान्य तरीका है।

लोकेटर परिभाषित करते हैं कि भाग कहाँ बैठता है। क्लैंप को उन लोकेटरों में भाग को धकेलना या खींचना चाहिए और प्रक्रिया बलों का विरोध करना चाहिए। यदि किसी क्लैंप को वर्कपीस को लोकेटर के पार खींचने, किसी समर्थन से दूर उठाने या पतली दीवार को मोड़ने की अनुमति दी जाती है, तो अंतिम स्थिति डेटम योजना के बजाय घर्षण और बल पर निर्भर करती है। क्लैंप डिज़ाइन प्रश्न  क्या बल लोकेटर की ओर और किसी समर्थित क्षेत्र के करीब कार्य करता है?  क्या क्लैंप बल उत्पादन भाग या फिक्स्चर बॉडी को विकृत कर सकता है?  क्या कटिंग, संयोजन, वितरण, या परीक्षण बल लोकेटर को उतार देंगे?  क्या ऑपरेटर या रोबोट पुष्टि कर सकता है कि क्लैंप सही स्थिति में पहुंच गया है?  क्या क्लैम्पिंग सतह कॉस्मेटिक क्षति, कोटिंग, संदूषण या घिसाव के प्रति संवेदनशील है?

सटीकता इच्छित स्थिति से निकटता का वर्णन करती है। दोहराव यह बताता है कि समान परिस्थितियों में बार-बार दोहराए गए सेटअप कितनी बारीकी से सहमत होते हैं। प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्यता विभिन्न ऑपरेटरों, स्टेशनों, शिफ्टों, फिक्स्चर, या माप प्रणालियों जैसे परिवर्तनों पर विचार करती है। एक फिक्स्चर गलत स्थिति के आसपास कसकर दोहरा सकता है, इसलिए सभी तीन विचारों को अलग से संबोधित किया जाना चाहिए। एक उपयोगी योग्यता अनुक्रम  मशीनीकृत और असेंबल किए गए फिक्स्चर को उसके नियंत्रित ड्राइंग के विरुद्ध सत्यापित करें।  फिक्स्चर को समायोजित किए बिना एक प्रतिनिधि हिस्से को बार-बार लोड और अनलोड करें।  इच्छित ऑपरेटरों या रोबोट अनुक्रम और सामान्य सफाई अभ्यास के साथ अध्ययन को दोहराएं।  परिवर्तन, परिवहन, रखरखाव, या नवीकरणीय घटकों के प्रतिस्थापन के बाद परिणामों की तुलना करें।  उत्पाद आउटपुट या माप परिणामों का मूल्यांकन करें, न कि केवल लोकेटर निर्देशांक का। आवेदन और जोखिम के लिए दोहराव की संख्या और स्वीकृति मानदंड का चयन किया जाना चाहिए। एक संक्षिप्त प्रदर्शन स्पष्ट समस्याओं की पहचान कर सकता है, लेकिन इसे प्रक्रिया क्षमता साक्ष्य के रूप में प्रस्तुत नहीं किया जाना चाहिए जब तक कि अध्ययन डिजाइन उस निष्कर्ष का समर्थन नहीं करता।

मिश्रण का प्रदर्शन कई योगदानकर्ताओं का परिणाम है। बेस, राइजर, बुशिंग्स, लोकेटर शैंक्स, कॉन्टैक्ट टिप्स, डॉवेल्स, फास्टनरों, खरीदे गए क्लैंप, पैलेट्स, मशीन इंटरफेस और खुद का हिस्सा सभी भिन्नता जोड़ते हैं। बस प्रत्येक घटक के लिए बहुत कड़ी सहनशीलता निर्दिष्ट करने से प्रमुख त्रुटि स्रोत को अपरिवर्तित छोड़ते हुए लागत में वृद्धि हो सकती है। एक त्रुटि बजट टीम को सटीकता से काम करने में मदद करता है जहां वह कार्य को नियंत्रित करता है। नवीकरणीय लोकेटर इंटरफेस को गैर-कार्यात्मक बाहरी प्रोफ़ाइल की तुलना में करीबी नियंत्रण की आवश्यकता हो सकती है, जबकि गार्डिंग या केबल पहुंच के लिए एक उदार निकासी सही हो सकती है।

स्थिरता सामग्री का चयन भार, कठोरता, द्रव्यमान, घिसाव, संक्षारण, प्रभाव, थर्मल स्थिरता, सफाई, चक्र गणना और मरम्मत रणनीति के अनुसार किया जाना चाहिए। एल्युमीनियम कई संरचनाओं के द्रव्यमान और मशीनिंग समय को कम कर सकता है; स्टील्स कठोरता और टिकाऊ संपर्क सतह प्रदान कर सकते हैं; इंजीनियरिंग प्लास्टिक कॉस्मेटिक भागों की रक्षा कर सकता है या जहां उपयुक्त हो, विद्युत और घर्षण गुण प्रदान कर सकता है। रखरखाव के लिए डिज़ाइन  जहां बार-बार संपर्क की संभावना हो, वहां बदलने योग्य पिन, पैड, बुशिंग, इंसर्ट, वियर स्ट्रिप्स या नेस्ट विवरण का उपयोग करें।  स्थिर इंटरफेस से नवीकरणीय घटकों का पता लगाएं ताकि प्रतिस्थापन के लिए पूर्ण स्थिरता पुनः मशीनिंग की आवश्यकता न हो। गलत संयोजन को रोकने के लिए घटक संशोधन और अभिविन्यास की पहचान करें।  चिप्स, चिपकने वाले, शीतलक, धूल, या प्रक्रिया अवशेषों की सफाई के लिए पहुंच प्रदान करें।  केवल बीते हुए समय पर निर्भर रहने के बजाय घिसी-पिटी वस्तुओं के लिए निरीक्षण या प्रतिस्थापन मानदंड को परिभाषित करें। सतह के उपचार से घिसाव या संक्षारण प्रतिरोध में सुधार हो सकता है, लेकिन कोटिंग की मोटाई और मास्किंग फिट और लोकेटर संबंधों को बदल सकती है। ड्राइंग को यह परिभाषित करना चाहिए कि महत्वपूर्ण आयाम परिष्करण से पहले या बाद में लागू होते हैं या नहीं।

एक स्वचालन स्थिरता लोगों, रोबोट, सेंसर, केबल, वायवीय लाइनों, नियंत्रण और सुरक्षा प्रणालियों के साथ एक इंटरफ़ेस भी है। सीएडी में काम करने वाली ज्यामिति तब विफल हो सकती है जब ग्रिपर पास आता है, क्लैंप घूमता है, सेंसर केबल झुकता है, या भाग सामान्य भिन्नता के साथ प्रस्तुत किया जाता है। ऑटोमेशन इंटीग्रेशन चेकलिस्ट  अंतिम स्थान निर्धारण संपर्क को कमजोर किए बिना लीड-इन और लोडिंग क्लीयरेंस प्रदान करें।  जहां उचित संभव हो, उलटे, गायब, दोगुने या गलत भागों को रोकें या उनका पता लगाएं।  सेंसर को चिप, कूलेंट, एडहेसिव, वेल्ड स्पैटर और प्रत्यक्ष प्रभाव क्षेत्रों से दूर रखें।  नियंत्रण अवधारणा के अनुसार स्पष्ट क्लैंप-ओपन, क्लैंप-क्लोज्ड, पार्ट-प्रेजेंट और प्रक्रिया-तैयार स्थिति प्रदान करें।  रोबोट दृष्टिकोण, कलाई घुमाव, ग्रिपर उंगलियां, होसेस, केबल मोड़ त्रिज्या, गार्डिंग और रखरखाव पहुंच की जांच करें।  फंसी-ऊर्जा, चुटकी, तेज धार और अप्रत्याशित गति के जोखिमों को मशीन सुरक्षा समीक्षा का हिस्सा बनाएं। मशीन निर्माता या इंटीग्रेटर संपूर्ण जोखिम मूल्यांकन और सुरक्षा कार्य के लिए जिम्मेदार रहता है। एक मशीनीकृत फिक्स्चर घटक की उस प्रणाली के भीतर समीक्षा की जानी चाहिए, इसे एक स्वतंत्र सुरक्षा समाधान के रूप में नहीं माना जाना चाहिए।

मॉड्यूलर फिक्स्चर बदलाव के समय को कम कर सकते हैं और सामान्य आधारों का पुन: उपयोग कर सकते हैं, लेकिन प्रत्येक हटाने योग्य जोड़ एक इंटरफ़ेस जोड़ता है। पुनरावृत्ति स्थान विधि, क्लैंपिंग विधि, सफाई, पहनने की स्थिति, असेंबली अनुक्रम और सेटअप के दस्तावेज़ीकरण पर निर्भर करती है। एक उपयोगी मॉड्यूलर डिज़ाइन स्थिर सामान्य बुनियादी ढांचे को उत्पाद-विशिष्ट घोंसले और पहनने वाले घटकों से अलग करता है। जहां ओरिएंटेशन त्रुटियां संभव हैं वहां इंटरफेस को कुंजीबद्ध या पहचाना जाना चाहिए। पुनरीक्षण नियंत्रण के तहत केबल, सेंसर, सॉफ़्टवेयर रेसिपी और भाग संख्याएँ एक साथ बदलनी चाहिए।

एक निरीक्षण उपकरण को आवश्यक विशेषताओं को छिपाए बिना या मापी जा रही ज्यामिति को विकृत किए बिना भाग को सुरक्षित रूप से पकड़ना चाहिए। इसके लोकेटरों को माप के उद्देश्य के लिए इच्छित डेटाम योजना को पर्याप्त रूप से अनुकरण करना चाहिए, और सेटअप को दस्तावेजित किया जाना चाहिए ताकि इसे फिर से बनाया जा सके। माप की अनिश्चितता में स्थिरता की पुनरावृत्ति केवल एक योगदानकर्ता है। उपकरण, जांच या ऑप्टिकल एक्सेस, अंशांकन, पर्यावरण, मूल्यांकन सॉफ्टवेयर, ऑपरेटर विधि और भाग की स्थिति भी मायने रखती है। एक अच्छा फिक्स्चर स्थिरता में सुधार करता है, लेकिन यह अनुपयुक्त माप पद्धति को वैध नहीं बनाता है। निरीक्षण संबंधी विचार  परिभाषित करें कि क्या भाग को नियंत्रित असेंबली स्थिति या मुक्त स्थिति में मापा जाता है।  क्लैंप को माप सुविधाओं और विरूपण-संवेदनशील क्षेत्रों से दूर रखें।  जांच, कैमरा, स्कैनर, गेज और सफाई तक पहुंच प्रदान करें।  दस्तावेज़ लोकेटर पहचान, सेटअप निर्देशांक, क्लैंप अनुक्रम, और भाग अभिविन्यास।  लोकेटर को बदलने, फिक्स्चर को स्थानांतरित करने, या माप सहसंबंध में परिवर्तन के बाद पुनः सत्यापित करें।

मशीनिंग समाप्त होने पर फिक्स्चर पूरा नहीं होता है। इसे अपनी इच्छित प्रक्रिया के लिए इकट्ठा किया जाना चाहिए, निरीक्षण किया जाना चाहिए, कार्यात्मक रूप से सिद्ध किया जाना चाहिए, दस्तावेजीकरण किया जाना चाहिए और जारी किया जाना चाहिए। योग्यता में स्थिरता आयाम, बार-बार लोडिंग, भाग माप, परीक्षण परिणाम, सेंसर जांच, क्लैंप-बल या दबाव की पुष्टि, और प्रतिनिधि उत्पादन भागों के साथ अपवाह शामिल हो सकते हैं। लोकेटर प्रतिस्थापन, टकराव, मरम्मत, सॉफ़्टवेयर या प्रक्रिया परिवर्तन, स्टेशनों के बीच आंदोलन, अस्पष्टीकृत उत्पाद बहाव, या ग्राहक नियंत्रण योजना के अनुसार निर्धारित रखरखाव जैसी सार्थक घटनाओं से पुन: सत्यापन शुरू किया जाना चाहिए।

 नियंत्रित भाग मॉडल और चित्र, जिसमें आने वाली विविधता और उत्पाद डेटा शामिल हैं।  स्थिरता फ़ंक्शन, स्टेशन लेआउट, मशीन या पैलेट इंटरफ़ेस, प्रक्रिया बल और अपेक्षित चक्र स्थितियां।  लोडिंग विधि, रोबोट या ऑपरेटर पहुंच, क्लैंप अनुक्रम, सेंसर, उपयोगिताएँ, रखवाली, और रखरखाव लिफाफा।  लक्ष्य स्थिति, दोहराव या उत्पाद-आउटपुट आवश्यकता और सहमत योग्यता पद्धति।  सामग्री, परिष्करण, कॉस्मेटिक सुरक्षा, सफाई, पहनने-जीवन, और प्रतिस्थापन योग्य-घटक आवश्यकताएँ।  खरीदा गया घटक समकक्ष बनाता है या स्वीकृत करता है जहां विनिमेयता मायने रखती है।  निरीक्षण रिपोर्ट, असेंबली ड्राइंग, सामग्री के बिल, सेटअप निर्देश, स्पेयर पार्ट्स, लेबलिंग, और संशोधन-नियंत्रण डिलिवरेबल्स।  मात्रा, सामान्य-आधार रणनीति, उत्पाद प्रकार, भविष्य में बदलाव की आवश्यकताएं और स्वीकृति स्थान।

विश्वसनीय स्वचालन फिक्स्चर एक ध्वनि डेटाम रणनीति, गैर-अनावश्यक स्थान, नियंत्रित क्लैंप बल, उपयुक्त सामग्री, सुलभ रखरखाव, स्वचालन एकीकरण और उत्पाद प्रदर्शन से जुड़ी एक योग्यता विधि को जोड़ती है। सीएनसी मशीनिंग ज्यामिति प्रदान करती है, लेकिन सिस्टम-स्तरीय डिज़ाइन और नियंत्रण दोहराव पैदा करते हैं। फिक्स्चर जोखिम को हल करने का सबसे अच्छा समय बेस प्लेट को मशीनीकृत करने से पहले है। वास्तविक भाग भिन्नता, प्रक्रिया भार, इंटरफेस, पहुंच बाधाएं और स्वीकृति मानदंड साझा करने से मशीनिंग आपूर्तिकर्ता और इंटीग्रेटर को उन सुविधाओं पर सटीकता से ध्यान केंद्रित करने की अनुमति मिलती है जो वास्तव में प्रक्रिया को नियंत्रित करते हैं। जीजेड प्रोटोटाइप 3-अक्ष, 4-अक्ष और 5-अक्ष क्षमताओं का उपयोग करके धातु और इंजीनियरिंग प्लास्टिक में सीएनसी-मशीनीकृत प्रोटोटाइप और छोटे बैचों का समर्थन करता है। फिक्स्चर-घटक आरएफक्यू के लिए, डेटाम अवधारणा, असेंबली संदर्भ और योग्यता अपेक्षाएं प्रदान करने से अधिक उपयोगी डीएफएम और विनिर्माण प्रतिक्रिया सक्षम हो जाती है।