Jig vs. Fixture na Usinagem CNC: Diferenças Essenciais e Usos Práticos

A usinagem CNC como processo de fabricação abrange o uso de muitas ferramentas. Estas ferramentas são únicas, mas diversas. Isso significa que cada uma é aplicável em diferentes capacidades. Das muitas ferramentas usadas na usinagem CNC, duas ferramentas que as pessoas confundem são o jig e o fixture.

Para desmistificar a confusão entre jig vs fixture, este artigo apresentará as ferramentas em termos de seus tipos, diferenças e usos. No final, você será capaz de responder à pergunta: para que servem jigs e fixtures? Pronto para mergulhar no conhecimento? Vamos lá!

O Que é um Jig?

Um jig é um dispositivo usado para fixar uma peça de trabalho e peça de máquina em uma estação de trabalho. É fixado às ferramentas de máquina CNC, como uma ferramenta de corte de torno, onde dita a localização e o movimento. Isso significa que, de certa forma, ele guia tais ferramentas de usinagem. Jigs são únicos de forma que quando eles se movem, a ferramenta se torna estacionária.

Tipos de Jigs

Jigs são dispositivos comuns na usinagem CNC, e vêm em tipos diferentes e variados. Abaixo estão os tipos comuns de jigs usados em operações de usinagem.

• Jigs de Template (Template Jigs): Estes jigs são simples e ideais devido à sua precisão. Também têm tremenda velocidade. No entanto, maquinistas os usam mais para precisão do que velocidade. Jigs de template são usados de muitas maneiras. Por exemplo, você pode ajustá-los sobre ou na peça de trabalho. No entanto, eles não são geralmente presas.

• Jigs de Placa Angular (Angle-Plate Jigs): Jigs de placa angular são ideais para segurar peças preparadas para furação em ângulos para seus localizadores de montagem.

• Jigs de Placa (Plate Jigs): Jigs de placa são como jigs de template com as mesmas formas de uso. No entanto, diferente dos jigs de template, eles têm grampos embutidos para segurar a peça de trabalho.

• Jigs de Folha (Leaf Jigs): Eles têm uma folha articulada que facilita o carregamento e descarregamento de peças. A folha articulada não envolve a peça completamente.

O Que É Um Fixture?

Um fixture ou fixture CNC é outra ferramenta popular de usinagem CNC considerada como agente de estabilidade, suporte e posicionamento. Como o jig, funciona para fixar, suportar ou montar uma peça de trabalho em uma máquina CNC.

Tipos de Fixtures

A maioria dos maquinistas não está familiarizada com a classificação de fixtures. Não é de admirar que tenham problema em selecionar o certo para sua operação. Os fixtures ilustrados abaixo são baseados em três coisas: operações de usinagem, usos e fontes de energia. A lista será resumida. Para a versão completa, você pode conferir nosso artigo sobre fixtures CNC.

Ferramentas de Fixture Baseadas na Operação de Usinagem CNC

• Fixtures de Torneamento.
• Fixtures de Fresamento.
• Fixtures de Furação.
• Fixtures de Mandrilamento.
• Fixtures de Retificação.

Existem outros tipos de fixtures baseados no tipo de operação de usinagem. Concluímos que toda operação de usinagem CNC que precisa de um fixture leva o nome da operação. Portanto, para operações como brunimento e lapidação, você tem fixtures CNC de brunimento e fixtures CNC de lapidação, respectivamente.

Ferramentas de Fixture Baseadas em Seus Usos

• Fixtures Universais.
• Fixtures Especiais.
• Fixtures Montados.
• Fixtures Modulares.
• Fixtures de Combinação.

Ferramentas de Fixture Baseadas em Sua Fonte de Energia

• Fixture manual.
• Fixture pneumático.
• Fixture hidráulico.
• Fixture elétrico.
• Fixture magnético.
• Fixture a vácuo.

Você também pode ver este tutorial em vídeo para jigs e fixtures:

Diferenças Entre Um Jig e Fixture

Para pessoas novas em fixar a peça de trabalho na usinagem CNC ou novas na usinagem CNC geralmente, o jig e o fixture podem ser duas ferramentas muito confusas. Ambas as ferramentas são similares e promovem produtividade e eficiência. No entanto, funcionam de forma diferente. Abaixo estão algumas diferenças destacadas entre jig e fixtures.

Função Principal

A principal diferença entre jig e fixture está em suas funções principais. Um jig guia a fresa para trabalhar em uma localização predefinida em uma peça de trabalho. Também suporta e localiza a peça. O fixture, no entanto, apenas fixa, suporta e localiza a peça de trabalho. Não guia a peça da máquina.

Complexidade

Ao comparar um jig e fixture, o maquinista concorda que jigs são mais fáceis de usar. Fixtures requerem que maquinistas tenham algumas habilidades antes de realizar uma operação.

Peso

Outra propriedade a observar é o peso: jigs são mais leves que fixtures. Fixtures são mais pesados porque precisam suportar a enorme força de corte e vibração.

Se São Fixados à Máquina

Jigs podem ser segurados ou fixados na mesa dependendo do tipo de trabalho para o qual são usados. Além disso, jigs não requerem dispositivos adicionais quando usados em trabalhos pesados, embora possam precisar ser presos. Fixtures, no entanto, requerem fixação e acessórios para melhor funcionamento.

Design

Jigs são mais complexos que fixtures em termos de sua construção.

Se Entram em Contato com a Ferramenta

Fixtures não precisam entrar em contato com uma peça da máquina, já que seu design é para ajustar a peça. No entanto, um jig deve entrar em contato com a ferramenta para definir o ângulo e a posição com precisão.

Por Que Jig e Fixture São Importantes para Usinagem?

Tanto o jig quanto o fixture são muito importantes na usinagem CNC, pois suas vantagens os tornam amplamente aplicados. O seguinte introduzirá as aplicações e vantagens das operações de fabricação de jig e fixture.

Aplicação do Jig e Fixture

O jig e o fixture geralmente funcionam na fixação da peça de trabalho e peças da máquina. No entanto, há uma diferença entre ambos. Fixtures são adequados para torneamento, fresamento, retificação, ranhuramento e outras operações multidimensionais. Por outro lado, jigs são adequados para alargamento, rosqueamento, furação, reamer e outras operações unidimensionais.

Vantagens do Uso de Jigs e Fixtures

Existem muitas vantagens de usar o jig e o fixture em qualquer operação de usinagem. Abaixo estão algumas importantes:

• Melhor Produtividade e Eficiência. Como as duas ferramentas eliminam o alinhamento de uma peça de trabalho, o tempo ocioso de uma máquina é reduzido, o que melhora a produtividade e eficiência.

• Reduz Custo de Fabricação. Seu uso diminui o custo de fabricação do produto enquanto aumenta produtividade e qualidade. Temos artigo discutindo o custo de usinagem CNC, e você pode ver.

• Melhoria na Qualidade do Produto. Eliminam a necessidade de maquinistas configurarem manualmente as peças durante a operação. Portanto, isso remove a chance humana de criar erros e melhora a qualidade.

• Facilita Fabricação de Ferramentas Complexas e Pesadas. Permitem que maquinistas fabriquem peças pesadas e de formato complexo facilmente. Isso porque as duas ferramentas seguram a peça de trabalho rigidamente durante a operação de usinagem.

• Melhora a Segurança. Como o jig e o fixture estão diretamente envolvidos na peça de trabalho e máquina, removem o envolvimento de humanos, aumentando assim a segurança.

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Como Fazer Jigs e Fixtures

Usinagem CNC e impressão 3D são as duas principais maneiras de fazer um jig e fixture. No entanto, ambos os processos dependem fortemente da complexidade, volume a ser produzido e dificuldade de fabricá-los. Abaixo está o que você precisa saber sobre fazer um jig e fixture.

Design

Antes de projetar um jig e fixture, existem algumas coisas que você deve saber. Abaixo está um destaque das coisas comuns que você deve saber.

• Estudar o componente.
• Estudar elementos de localização.
• Saber o tipo e capacidade da máquina.
• Saber o arranjo de carregamento e descarregamento.
• Conhecer o arranjo de fixação.
• Estudar dispositivos de energia e dispositivos de arranjo de segurança.
• Saber a folga entre o jig ou fixtures e seus componentes.
• Estudo de dispositivos de ejeção, arranjo de fixação de mesa e dispositivo de indexação.

Materiais Usados na Fabricação do Jig e Fixture

Selecionar um material a ser usado para fazer um jig ou fixture depende de sua aplicação e requisitos de operação de usinagem. Abaixo estão os materiais usados na fabricação de um jig e fixture.

• Aço (Inoxidável, Duro, Carboneto, Baixo Carbono, Alta Velocidade).
• Ferro fundido.
• Alumínio Endurecido.
• Plástico: Delrin, Nylon e PC.
• Bronze.

Fabricação

Jigs e fixtures são fabricados de duas maneiras: usinagem CNC e impressão 3D. Cada método é único e depende do tipo de materiais e requisitos de operação de usinagem. Abaixo está uma explicação das duas maneiras.

Impressão 3D

Das duas maneiras, a impressão 3D é mais usada e tem muitas vantagens sobre a usinagem CNC. É mais barata, mais rápida e também fornece aos fabricantes a flexibilidade necessária para re-otimizar o design.

Impressão 3D de jigs e fixtures também permite melhor complexidade de design sem aumento de custo. Fabricantes também podem adicionar outras funcionalidades para melhorar o desempenho do jig e fixture. Abaixo estão os passos a seguir para fazer um jig e fixture usando impressão 3D.

• Verificar a precisão dimensional dos jigs e fixture. Você pode fazer isso usando ferramentas de metrologia.
• Usar nervuras e filetes para aumentar a rigidez.
• Aumentar a durabilidade do jig e fixture usando inserts roscados de metal.
• Afrouxar o parafuso e os grampos para evitar empenamento após operações secundárias completas.

Usinagem CNC

Ao usar usinagem CNC, você deve contabilizar o detrito ao desenhar o plano de design. Portanto, você vê fabricantes deixando uma folga no jig ou fixtures para preparar contra a formação de rebarbas sem afetar a ferramenta. No entanto, você deve minimizar ranhuras e bolsos que podem acomodar cavacos que se expandirão em cunhas.

Após a conclusão da fabricação, o jig e fixture devem ser validados para forma e função. Os dois são comparados com o modelo CAD para verificar se a dimensão da peça fabricada é similar ao modelo CAD. O jig e fixture que é validado e dimensionalmente correto deve fazer seu trabalho sem inclinar, dobrar ou deslocar.

Conclusão

Um dos argumentos mais comuns em processos de fabricação CNC é jig vs fixture. Ambas as ferramentas são confusas, especialmente para iniciantes. Neste artigo, você aprenderá sobre ambas as ferramentas, seus tipos, usos e fabricação. Após ler o artigo, você entenderá a diferença entre ambas as ferramentas e como pode usá-las para uma operação mais suave.

No meio disso, fazer um jig e fixture não precisa ser estressante. O mesmo pode ser dito de qualquer operação de usinagem que você queira realizar. Conosco na Rapid Direct, você tem acesso ao melhor. Não importa sua agenda, você pode facilmente fazer upload do seu modelo CAD e ter acesso a cotações instantâneas em minutos. Portanto, quando você pensa em operação suave e alta qualidade a um preço baixo, pense na Rapid Direct.

Perguntas Frequentes

Qual é o uso de um jig e fixture?

Um jig e fixture são dispositivos de fixação de peça usados em operações de usinagem como agente de suporte. Eles fixam, suportam ou montam uma peça de trabalho corretamente nas partes de uma máquina CNC. São muito importantes pois auxiliam operações de fabricação mais suaves, produtividade entre outras vantagens.

Qual é a diferença entre um jig e um fixture?

A principal diferença está em suas funções principais. Um jig funciona guiando a peça da máquina, por exemplo, uma fresa enquanto faz seu trabalho. No entanto, um fixture não. Ele apenas fixa, suporta e estabiliza a peça de trabalho. Com um fixture, a ferramenta não se move quando a peça de trabalho se move. Isso não acontece com os jigs onde a ferramenta se move.