Fixation (outil) - Fixture (tool)

Un type de montage courant, utilisé dans les essais de traction des matériaux

Un accessoire est un dispositif de maintien ou de support utilisé dans l' industrie manufacturière . Les appareils sont utilisés pour localiser en toute sécurité (positionner dans un emplacement ou une orientation spécifique) et soutenir le travail, garantissant que toutes les pièces produites à l'aide de l'appareil maintiendront la conformité et l'interchangeabilité. L'utilisation d'un montage améliore l'économie de la production en permettant un fonctionnement en douceur et une transition rapide d'une pièce à l'autre, en réduisant les besoins en main-d'œuvre qualifiée en simplifiant le montage des pièces et en augmentant la conformité tout au long d'un cycle de production.

Une fixation diffère d'un gabarit en ce que lorsqu'une fixation est utilisée, l'outil doit se déplacer par rapport à la pièce ; un gabarit déplace la pièce tandis que l'outil reste immobile.

But

L'objectif principal d'un montage est de créer un point de montage sécurisé pour une pièce, permettant un support pendant le fonctionnement et une précision, une précision, une fiabilité et une interchangeabilité accrues dans les pièces finies. Il permet également de réduire le temps de travail en permettant une mise en place rapide et en facilitant le passage d'une pièce à l'autre. Il réduit fréquemment la complexité d'un processus, permettant à des travailleurs non qualifiés de l'exécuter et transférant efficacement les compétences du fabricant d'outils au travailleur non qualifié. Les appareils permettent également un degré plus élevé de sécurité de l'opérateur en réduisant la concentration et l'effort requis pour maintenir une pièce stable.

D'un point de vue économique, la fonction la plus précieuse d'un accessoire est de réduire les coûts de main-d'œuvre. Sans montage, l'exploitation d'une machine ou d'un processus peut nécessiter deux opérateurs ou plus ; l'utilisation d'un accessoire peut éliminer l'un des opérateurs en sécurisant la pièce.

Concevoir

Ces composants de luminaires modulaires peuvent être intégrés dans divers agencements pour s'adapter à différentes pièces

Les luminaires doivent être conçus en tenant compte de l'économie ; le but de ces dispositifs est souvent de réduire les coûts, et ils doivent donc être conçus de telle manière que la réduction des coûts l'emporte sur le coût de mise en œuvre de l'appareil. Il est généralement préférable, d'un point de vue économique, qu'un accessoire se traduise par une faible réduction de coût pour un procédé en utilisation constante, que pour une forte réduction de coût pour un procédé utilisé seulement occasionnellement.


La plupart des montages comportent un composant solide, fixé au sol ou au corps de la machine et considéré comme immobile par rapport au mouvement du trépan d'usinage, et un ou plusieurs composants mobiles appelés pinces . Ces pinces (qui peuvent être actionnées par de nombreux moyens mécaniques différents) permettent aux pièces d'être facilement placées dans la machine ou retirées, tout en restant sécurisées pendant le fonctionnement. Beaucoup sont également réglables, ce qui permet d'utiliser des pièces de différentes tailles pour différentes opérations. Les montages doivent être conçus de telle sorte que la pression ou le mouvement de l'opération d'usinage (généralement connu sous le nom d' avance ) soit dirigé principalement contre le composant solide du montage. Cela réduit la probabilité que l'appareil tombe en panne, interrompant le fonctionnement et endommageant potentiellement l'infrastructure, les composants ou les opérateurs.

Les luminaires peuvent également être conçus pour des usages très généraux ou simples. Ces appareils multi-usages ont tendance à être très simples eux-mêmes, s'appuyant souvent sur la précision et l'ingéniosité de l'opérateur, ainsi que sur des surfaces et des composants déjà présents dans l'atelier, pour offrir les mêmes avantages qu'un appareil spécialement conçu. Les exemples incluent l' atelier étaux , réglables des pinces et des dispositifs improvisés tels que des poids et des meubles.

Chaque composant d'un luminaire est conçu pour l'un des deux objectifs suivants : emplacement ou support .

Emplacement

Les éléments de positionnement assurent la stabilité géométrique de la pièce. Ils s'assurent que la pièce repose dans la position et l'orientation correctes pour l'opération en adressant et en empêchant tous les degrés de liberté que la pièce possède.

Pour localiser les pièces, les appareils utilisent des broches (ou des boutons ), des pinces et des surfaces. Ces composants garantissent que la pièce est correctement positionnée et reste dans la même position tout au long de l'opération. Les surfaces fournissent un support pour la pièce, les broches permettent un emplacement précis à faible coût de surface et les pinces permettent de retirer la pièce ou d'ajuster sa position. Les pièces de positionnement ont tendance à être conçues et construites selon des spécifications très strictes.

Soutien

Lors de la conception des pièces de positionnement d'une fixation, seule la direction des forces appliquées par l'opération est prise en compte, et non leur amplitude . Les pièces de localisation soutiennent techniquement la pièce, mais ne tiennent pas compte de la force des forces appliquées par le processus et sont donc généralement insuffisantes pour sécuriser réellement la pièce pendant le fonctionnement. À cette fin, des composants de support sont utilisés.

Pour sécuriser les pièces et empêcher le mouvement pendant le fonctionnement, les composants de support utilisent principalement deux techniques : les arrêts positifs et la friction. Une butée positive est tout composant immobile (comme une surface solide ou une goupille) qui, par son placement, empêche physiquement le mouvement de la pièce. Les composants de support sont plus susceptibles d'être réglables que les composants de positionnement, et normalement n'appuient pas fermement sur la pièce ou ne fournissent pas un emplacement absolu.

Les éléments de soutien supportent généralement le poids des forces livrées au cours de l'opération. Pour réduire les risques de défaillance, les composants de support ne sont généralement pas également conçus comme des pinces.

Types de luminaires

Les appareils sont généralement classés en fonction de la machine pour laquelle ils ont été conçus. Les deux plus courants sont fraisage appareils et forage accessoires .

Appareils de fraisage

Les opérations de fraisage ont tendance à impliquer de grandes coupes droites qui produisent de nombreux copeaux et impliquent une force variable. Les zones de localisation et de support doivent généralement être grandes et très robustes afin de permettre les opérations de fraisage ; des pinces solides sont également nécessaires. En raison des vibrations de la machine, les butées positives sont préférées à la friction pour fixer la pièce. Pour les processus automatisés à grand volume, les dispositifs de fraisage impliquent généralement des pinces hydrauliques ou pneumatiques .

Dispositifs de perçage

Les montages de perçage couvrent un plus large éventail de conceptions et de procédures différentes que les montages de fraisage. Bien que le serrage des perceuses soit plus souvent fourni par des gabarits , les montages sont également utilisés pour les opérations de perçage.

Deux éléments communs des dispositifs de perçage sont le trou et la douille . Les trous sont souvent conçus dans les montages de perçage, pour laisser de l'espace au foret lui-même pour continuer à travers la pièce sans endommager le montage ou le foret, ou pour guider le foret jusqu'au point approprié sur la pièce. Les douilles sont de simples manchons de palier insérés dans ces trous pour les protéger et guider le foret.

Étant donné que les perceuses ont tendance à appliquer une force dans une seule direction, les composants de support pour les dispositifs de perçage peuvent être plus simples. Si le foret est orienté vers le bas, les mêmes composants de support peuvent compenser les forces du foret et de la gravité à la fois. Cependant, bien que monodirectionnelle, la force appliquée par les perceuses a tendance à se concentrer sur une très petite zone. Les dispositifs de perçage doivent être conçus avec soin pour empêcher la pièce de se plier sous la force de la perceuse.

Appareils de soudage au gaz

Le soudage se fait en brûlant du combustible en présence d'oxygène qui produit des températures extrêmement élevées qui font fondre les pièces et les unissent pendant le soudage. Dans le cas du soudage au gaz, la perte de chaleur doit être minimale pour éviter les fissures de soudure. Par conséquent, les fixations doivent être conçues de manière à ce que les grandes masses de fixation soient éloignées de la ligne de soudure tout en offrant un support suffisant aux pièces.

Appareils de soudage à l'arc

La pièce peut réagir chimiquement avec l'oxygène et l'azote gazeux de l'air à des températures plus élevées produites par l'arc pendant le soudage. Pour empêcher la pièce de réagir avec l'air, un gaz de protection est utilisé autour de la zone de soudage pour minimiser l'exposition de la pièce à l'environnement. Les températures produites dans le soudage à l'arc sont beaucoup plus élevées que celles du soudage au gaz. Par conséquent, ils sont utilisés dans le soudage de structures en acier et de véhicules.

Appareils de soudage par résistance

Les luminaires doivent être exempts de débris et de flash pour un fonctionnement sûr. Il existe diverses raisons de cicatrisation de l'appareil comme l'inductance, l'isolation, les bavures de soudure et l'emplacement. Même l'outillage magnétique provoque des problèmes similaires. L'outil absorbe de l'énergie et chauffe pendant le soudage, ce qui oblige le soudeur à travailler plus fort pour le soudage par points. Pour éviter cela, les luminaires, plaques de base et autres composants sont fabriqués à partir de matériaux non magnétiques. Isolez le luminaire pour empêcher le courant de le traverser et de chauffer en raison du chauffage par résistance. Des boulons aux surfaces de contact, isolez tous les composants du luminaire.

Appareils de soudage au laser

Le soudage au laser est connu pour sa polyvalence et sa rapidité à produire des soudures étroites et profondes avec un minimum de distorsion et d'apport de chaleur. Il a gagné en popularité parmi les pièces qui nécessitent peu ou pas de traitement après soudage. De plus, le soudage au laser avec une fixation appropriée facilite le travail de l'outil et permet d'obtenir un produit précis en moins de temps. Un faisceau laser de haute intensité est focalisé sur la pièce à souder à l'aide d'une lentille. Il fait fondre le matériau et le soudage par fusion a lieu en raison de la chaleur intense produite. L'appareil doit être conçu de telle sorte que le laser soit placé sur un support solide pour éviter les vibrations. Un espace suffisant est autorisé entre la table de travail et l'objectif pour divers outils de positionnement internes. Lorsque plusieurs appareils doivent être utilisés, contrôlez les hauteurs de travail des deux appareils l'un par rapport à l'autre pour éviter une défocalisation accidentelle pouvant entraîner une mauvaise qualité.

Voir également

Remarques

Les références

  • Colvin, Fred H.; Haas, Lucian L. (1938). Gabarits et appareils : un ouvrage de référence . New York et Londres : McGraw-Hill Book Company.
  • Henriksen, Erik K. (1973). Manuel de conception de gabarits et de luminaires . New York, NY : Industrial Press Inc.