Diferencia entre plantillas y accesorios y su consideración de diseño

¿Cuál es la diferencia entre plantilla y accesorio? Es común verlos juntos. Sin embargo, no son intercambiables a pesar de sus propósitos comparables. Examinar cómo se utilizan para mejorar la calidad de fabricación, reducir los costos de producción y automatizar el trabajo nos ayudará a comprender mejor las variaciones sutiles entre varias tecnologías de fabricación.

Se han introducido en el proceso de producción conceptos innovadores de fabricación, como el sistema de producción ajustada, la fabricación celular, el intercambio de troqueles en un solo minuto y el análisis Takt Time. Para estos enfoques innovadores, se requiere una gran cantidad de instrumentos y dispositivos de sujeción de trabajo efectivos y de bajo costo. Siga leyendo para obtener más información sobre la diferencia entre la plantilla y el accesorio.

¿Qué es una plantilla?

Las plantillas son herramientas que se utilizan para sostener y ubicar la pieza de trabajo durante el proceso de producción, así como para guiar las herramientas de corte.

En otras palabras, una plantilla sujeta la pieza de trabajo y guía la herramienta para aumentar la reproducibilidad, la precisión y la productividad de las piezas fabricadas.

Una plantilla de perforación es un ejemplo común de una plantilla. Guían el taladro mientras hace agujeros en las ubicaciones deseadas. El uso de plantillas de perforación aumenta significativamente el ritmo de fabricación.

Tipos de plantillas

A continuación se muestran los tipos de plantillas.

1. Plantilla de plantilla

El modelo más simple es la plantilla de plantilla. La placa, que tiene dos agujeros, sirve de plantilla para la pieza a mecanizar y se fija a ella. Los orificios de la plantilla se utilizan como guía para el taladro y los orificios de la pieza de trabajo se perforan en las mismas posiciones relativas que los de la plantilla.

2. Plantilla de placa

La plantilla de la placa angular se usa para mejorar la plantilla de la plantilla, se agregan agujeros de perforación a la superficie de la plantilla. Con la plantilla de placa, se puede mantener un espacio preciso entre orificios al taladrar componentes masivos.

3. Plantilla de canal

Una plantilla de canal tiene una sección transversal que se asemeja a un canal. Al girar la perilla moleteada, se ubica y sujeta el componente dentro del canal. El casquillo de perforación sirve de guía para el instrumento.

4. Plantilla de diámetro

El taladrado de orificios radiales en una pieza de trabajo cilíndrica o esférica se puede realizar con una plantilla de diámetro.

5. Plantilla de hojas

La carga y descarga se puede lograr con el uso de una hoja en la plantilla.

6. Plantilla de anillo

Para taladrar orificios en artículos con bridas circulares, se utiliza una plantilla de anillo. Los orificios se taladran guiando la herramienta a través de casquillos de perforación mientras el trabajo se sujeta de forma segura al cuerpo del taladro.

7. Plantilla de caja

Este tipo de plantilla tiene un diseño en forma de caja dentro del cual el artículo se sujeta firmemente para que se pueda taladrar o mecanizar desde una variedad de ángulos al mismo tiempo.

¿Qué es un accesorio?

Los accesorios se utilizan en la fabricación de herramientas que permiten la automatización en el proceso de producción. Cuando se trata de procesos industriales automatizados, sería difícil encontrar uno sin accesorios. Dispositivos que sujetan y guían automóviles durante el proceso de soldadura y montaje.

Por ejemplo, es necesario para una cadena de montaje de automóviles. Para verificar la calidad de los procesos de fabricación, también se pueden emplear para mantener un producto en su lugar mientras lo examina un escáner óptico o láser. Es casi imposible caminar por una instalación de producción sin encontrar algún tipo de accesorio.

Tipos de accesorios

1. Accesorio giratorio

Los tornos tienen dispositivos de sujeción de trabajos típicos, como mandriles y colectores, entre el centro y en mandriles o placas frontales, lo que facilita sujetar las piezas de trabajo regulares. Sin embargo, sostener componentes con formas extrañas puede ser un desafío.

En un mandril de cuatro mordazas o empleando mordazas blandas con forma, también se pueden retener en los mandriles proyectos simples de forma irregular. Por el contrario, las piezas de trabajo con formas complejas deben mantenerse en su lugar con la ayuda de dispositivos giratorios. Las piezas de trabajo se aseguran en su lugar mediante estos accesorios, que generalmente se fijan en la punta del husillo o en una placa frontal.

2. Dispositivo de fresado

Las piezas de trabajo se mantienen en su lugar mediante accesorios de fresado, que comúnmente se fijan en la punta del husillo o en una placa frontal. La mesa se desplaza y posiciona en relación con el cortador para lograr los resultados deseados. Antes de comenzar el proceso, las piezas de trabajo se colocan en la base del accesorio y se sujetan.

3. Dispositivo de brochado

Para ubicar, sujetar y apoyar las piezas de trabajo durante operaciones como el brochado de chaveteros y el brochado de orificios, estos accesorios se utilizan en una variedad de diferentes tipos de brochadoras.

4. Accesorio de molienda

Las máquinas rectificadoras emplean una variedad de accesorios para ubicar, sujetar y apoyar las piezas de trabajo mientras se rectifican. Los dispositivos de sujeción de piezas, como mandriles, mandriles y similares, se pueden usar junto con estos accesorios.

5. Accesorio aburrido

La construcción de este accesorio no necesita ser tan robusta como los accesorios de fresado porque nunca estará sujeta a las mismas cargas de corte pesadas a las que están expuestos los accesorios de fresado.

6. Accesorio de indexación

Se deben mecanizar varios componentes en varias superficies para que sus superficies o formas mecanizadas estén espaciadas uniformemente. Para fabricar tantas superficies como sea posible, estos elementos deben indexarse ​​el número correspondiente de veces. Se construye un mecanismo de indexación adecuado dentro de los dispositivos de sujeción (plantillas o accesorios). Un dispositivo de indexación es un dispositivo que incluye un dispositivo que se puede usar para indexar datos.

7. Dispositivo de golpeteo

Para cortar roscas internas en orificios taladrados, los dispositivos de roscado están diseñados para sujetar y estabilizar componentes de trabajo idénticos. Las piezas de forma desigual y desequilibradas siempre requerirán el empleo de fijaciones específicas, especialmente cuando se requiere roscado producido en masa.

8. Luminaria dúplex

Una fijación que sostiene dos componentes idénticos al mismo tiempo y permite que se mecanicen simultáneamente en dos estaciones diferentes se conoce como fijación dúplex.

9. Dispositivo de soldadura

Los accesorios para soldadura están destinados a evitar que las estructuras soldadas se distorsionen durante el proceso, ya que sujetan y soportan los diversos componentes. La sujeción debe ser ligera pero firme, y las piezas de sujeción deben colocarse lo suficientemente lejos del área de soldadura para que esto funcione. Para sobrevivir a las fuerzas de la soldadura, el accesorio debe ser extremadamente sólido y rígido.

10. Accesorio de montaje

El propósito de estos accesorios es mantener las diversas partes del conjunto en sus posiciones relativas correctas.

Jigs vs. Fixtures:¿Cuál es la diferencia?

Jig vs fixture, cuál es la diferencia ? Hay dos instrumentos principales utilizados en los procesos de producción en masa:plantillas y accesorios. Es común que las personas utilicen erróneamente los dos nombres como sinónimos, pero en realidad realizan funciones separadas.

Las plantillas guían la herramienta de corte a un punto determinado en la pieza de trabajo que ha sido predeterminado. Una pieza de trabajo se apoya y se ubica con el uso de accesorios. A diferencia de una plantilla, los accesorios no mantienen la herramienta en su lugar sobre una pieza de trabajo.

En comparación con los accesorios, las plantillas son más compactas y requieren menos peso para ser estables cuando se someten a altas presiones vibratorias y de corte. A diferencia de los accesorios, las plantillas se pueden sostener o unir a una mesa según la tarea en cuestión y no requieren herramientas adicionales.

¿Por qué son importantes las plantillas y los accesorios en el mecanizado CNC?

La selección cuidadosa de plantillas y accesorios mejorará significativamente la economía del proceso de fabricación al permitir un funcionamiento fluido, una producción simplificada y una transición rápida del proceso. Las plantillas y accesorios ayudan a compensar las limitaciones de la máquina CNC al trabajar con una pieza. Están diseñados para proporcionar un montaje seguro y mantener la confiabilidad de la ubicación de la pieza durante el proceso de mecanizado. A continuación se describen las diferentes funciones de las herramientas y los accesorios para el mecanizado CNC personalizado:

1. Retención de piezas

Uno de los propósitos principales de las plantillas y accesorios es proporcionar un montaje seguro de la pieza durante el proceso de mecanizado. Están diseñados a medida para adaptarse a la pieza particular que se está mecanizando. Proporcionan sujeción de piezas personalizada siempre que sea necesario sujetar una pieza en un ángulo específico o sujetarla en una forma particular.

La fijación personalizada confiable es crucial para evitar imprecisiones no deseadas causadas por la vibración y la extracción de la herramienta. Algunos ejemplos de accesorios utilizados como sujeción de piezas son prensas, portabrocas, centros, accesorios de fresado y varias placas de sujeción.

2. Protección de piezas

Una de las funciones de las plantillas y accesorios es que protegen la pieza de trabajo durante el mecanizado. Son de gran ayuda para mantener el acabado superficial deseado y mantener el descentramiento adecuado.

Los accesorios de manguito, buje y enmascaramiento se diseñan comúnmente para piezas personalizadas en las que se controla el acabado de la superficie. Esto se hace para proteger la superficie de la pieza acabada de las virutas/virutas metálicas de los diferentes procesos de mecanizado de la pieza de trabajo. Además, los centros de mecanizado personalizados están diseñados específicamente para atender piezas personalizadas con indicaciones ajustadas en el descentramiento general.

3. Control de ubicación/ Prueba de tontos

Las plantillas y los accesorios son muy esenciales para mantener la precisión dimensional y de ubicación. Sostienen la pieza de trabajo en la ubicación y orientación correctas durante el proceso de mecanizado. Por estas razones, hace que los accesorios sean una forma conveniente de incorporar la infalibilidad en un proceso para minimizar los errores debidos a factores humanos.

Los accesorios controlan la ubicación, la orientación y la estabilidad al restringir los grados de libertad en la parte de trabajo. Esto se hace mediante el uso de pasadores, abrazaderas, planos y sujetadores. en el diseño del accesorio necesario. Los planos brindan soporte para la pieza, las abrazaderas permiten un montaje ajustable mientras se puede desmontar y los pasadores brindan un control de ubicación preciso para características específicas.

En el mecanizado de piezas personalizadas, las características como agujeros y ranuras se controlan en una ubicación específica donde podría ser difícil mecanizar debido a algunas restricciones de montaje, y es por eso que se diseñan los accesorios. Las fijaciones son la forma más fiable de mecanizar características de piezas difíciles.

4. Coherencia de piezas

Los accesorios hacen posible mecanizar múltiples piezas personalizadas manteniendo su calidad. Se aseguran de que la calidad sea consistente de una parte a otra. Ejemplos de los controles de características que necesitan consistencia son planitud, paralelismo, perpendicularidad.

5. Configurar Reducción

Los accesorios son una excelente manera de eliminar el tedioso proceso de inspección mientras se carga una pieza. Un accesorio diseñado para una pieza específica hace que todo el proceso CNC sea una operación plug and play. El trabajo del operador será solo cargar el trabajo en parte porque todo el control de ubicación necesario y la referencia de piezas ya se gestionan dentro del accesorio. Muchos fabricantes de mecanizado CNC están haciendo esto en su proceso para ahorrar un valioso tiempo de configuración para otros procesos de valor agregado. Algunos ejemplos de accesorios que reducen el tiempo de preparación son los accesorios SMED (intercambio de matriz en un solo minuto), accesorios de fresado, mordazas blandas, accesorios de fresado hexagonal y muchos más.

Métodos básicos y pasos para hacer jigs y fixtures

Preparación previa al diseño de la información original del diseño de la plantilla y el accesorio, incluido lo siguiente.

(1) Aviso de diseño, diagrama de piezas terminadas, diagrama en blanco y ruta de proceso y otra información técnica.

Comprender los requisitos de tecnología de procesamiento de cada proceso, programa de posicionamiento y sujeción, el contenido de procesamiento del proceso anterior, la situación en blanco, el torno de la máquina utilizado en el procesamiento, herramientas, calibres de inspección, margen de mecanizado y cantidad de corte, etc.

(2) Comprender el lote de producción y la necesidad de plantillas y accesorios. Determine aproximadamente la cantidad de plantillas y accesorios necesarios.

(3) Comprender los principales parámetros técnicos de la máquina torno utilizada, el rendimiento, las especificaciones, la precisión y la parte de conexión de la plantilla de la estructura del tamaño del contacto, etc.

(4) El stock de material de la plantilla y el accesorio. Los siguientes materiales se utilizan para fabricar plantillas y accesorios:acero templado, hierro fundido gris, plástico, carburo, resinas epoxi, acero inoxidable, bronce, acero de aleación de bajo punto de fusión. Puede seleccionar el material correcto de acuerdo con el proyecto de procesamiento.

La consideración de diseño de plantillas y accesorios

El diseño de la plantilla y el dispositivo generalmente tiene una estructura única, lo que da la impresión de que la estructura no es muy compleja, especialmente ahora que el dispositivo hidráulico está de moda, lo que simplifica enormemente su estructura mecánica original, pero si el proceso de diseño no se considera en detalle, se verá afectado. conducen inevitablemente a problemas innecesarios. Por lo tanto, los siguientes puntos deben tenerse en cuenta al diseñar plantillas y accesorios.

(1) La tolerancia en blanco de la pieza maquinada. Si el tamaño del espacio en blanco es demasiado grande, se producirán interferencias. Así que asegúrese de preparar un dibujo en blanco antes del diseño. Deje suficiente espacio.

(2) La evacuación de virutas del accesorio es suave. Debido al espacio de procesamiento limitado de la máquina herramienta, las plantillas y los accesorios a menudo se diseñan para tener un espacio más compacto, lo que a menudo se ignora en el proceso de mecanizado de virutas generadas en el almacenamiento sin salida del dispositivo.

Otro problema es que puede conducir a que el flujo de salida del fluido del chip no sea uniforme, lo que traerá muchos problemas para el procesamiento futuro. Por lo que al inicio del proceso propiamente dicho se deben considerar los problemas que surgen en el proceso de mecanizado. Después de todo, la plantilla y el accesorio son para mejorar la eficiencia y facilitar la operación.

(3) La apertura general de la plantilla y el accesorio. Si se descuida la apertura, el operador tendrá dificultades para cargar la tarjeta, lo que requiere mucho tiempo y es laborioso.

(4) El principio teórico básico del diseño de plantillas y accesorios. Cada conjunto de plantilla y dispositivo debe pasar por innumerables acciones de sujeción y desbloqueo, por lo que puede cumplir con los requisitos del usuario al principio.

La plantilla y el accesorio deben tener retención de precisión, así que no diseñe algo que vaya en contra del principio. Incluso si puede salirse con la suya en este momento, no será sostenible a largo plazo. Un buen diseño debe resistir el paso del tiempo.

(5) La reemplazabilidad de los elementos de posicionamiento. Los elementos de posicionamiento están muy desgastados. Por lo tanto, debe tenerse en cuenta para un reemplazo rápido y fácil. Es mejor no diseñar para piezas más grandes.