JIG là gì? Công dụng, cấu tạo & quy trình thiết kế chế tạo
JIG là gì?
JIG hay đồ gá là thiết bị trong ngành cơ khí được sử dụng để xác định vị trí, cố định các chi tiết hay cụm chi tiết nào đó, hỗ trợ các bộ phận thao tác chính xác. JIG rất cần thiết cho việc cố định để lắp ráp, kiểm tra sản phẩm. JIG đảm bảo cho độ chính xác của các sản phẩm trong quá trình chế tạo, hoàn thiện.
Công dụng của JIG
Đồ gá (JIG) thực sự quan trọng trong ngành cơ khí chính xác với những công dụng như sau:
- Cố định, giữ chắc chắn phôi để đảm bảo phôi không bị xê dịch trong khi gia công, cũng như đảm bảo khoảng cách an toàn giữa các phôi với nhau.
- Xác định, kiểm tra nhanh chóng và chính xác vị trí, kích thước của các chi tiết với nhau và với dụng cụ cắt, đảm bảo chất lượng của sản phẩm.
- Hỗ trợ tạo các chuyển động để gia công những bề mặt chi tiết phức tạp.
- Dẫn hướng gia công trên phôi trong các quá trình cắt, khoan, doa, mài, khoét…
- Đảm bảo độ chính xác của các sản phẩm trong quá trình thiết kế, lắp ráp, chẳng hạn như trong ngành ô tô, hàng không, khuôn mẫu…
Lợi ích mà JIG mang đến
Với những công dụng như trên thì đồ gá (JIG) mang đến những lợi ích rõ ràng như sau:
- Giúp nâng cao khả năng sản xuất, có thể thiết kế, chế tạo, gia công các chi tiết khó, độ phức tạp cao dễ dàng hơn.
- Giúp giảm chi phí đầu tư, nhân công và thời gian cho doanh nghiệp.
- Tăng chất lượng của các sản phẩm gia công, sản xuất.
- JIG góp phần đẩy nhanh quá trình công nghệ, thúc đẩy sự phát triển máy móc thiết bị trong ngành cơ khí.
- Giúp loại bỏ được những sai sót trong quá trình sản xuất, gia công.
- Tăng năng suất, độ chính xác, gia công số lượng lớn.
Cấu tạo của đồ gá JIG
JIG có nhiều kiểu dáng thiết kế khác nhau, tùy theo từng mục đích sử dụng (như lắp ráp, gia công hay kiểm tra) và tùy từng kích thước, hình dạng của phôi, chi tiết máy và chất liệu mà đồ gá JIG lại có những thiết kế riêng. Nhưng về cơ bản, JIG có cấu tạo gồm các bộ phận chính như sau:
- Bộ phận kẹp chặt sản phẩm
- Bộ phận định vị các phần của sản phẩm.
- Bộ phận cơ cấu truyền lực
- Bộ phận cơ cấu quay và phân độ
- Đồ gá JIG và các cơ cấu hướng dẫn
- Thân và đế của JIG
- JIG có các cơ cấu kẹp chặt.
- Cơ cấu định vị của đồ gá JIG.
Phân loại đồ gá JIG
Mặc dù có nhiều thiết kế, kiểu dáng khác nhau, nhưng xét theo công dụng thì JIG được phân ra thành 6 loại chính là gá hàn, gá lắp ráp, gá kiểm tra, gá ép nén, gá phay và gá đo độ nhám. Với mỗi loại chúng lại có những vai trò riêng, phục vụ cho từng nhu cầu trong sản xuất, gia công, chế tạo.
Đồ gá hàn
Đồ gá hàn (Welding Jig) là loại đồ gá giúp định vị các vị trí của chi tiết sản phẩm so với dụng cụ hàn để tiến hành hàn các chi tiết có cấu tạo và hình dạng phức tạp, công dụng giữ chặt sản phẩm ở vị trí cần gia công, đảm bảo và nâng cao độ chính xác, cũng như đảm bảo an toàn cho người thợ.
Thanh giằng lớn giữ cho đồ gá hàn ổn định khi phải chịu áp lực, nhiệt độ cao, chuyển động. Với độ chính xác cao, đồ gá hàn giúp xác định vị trí giữa các phôi và những dụng cụ hàn, cắt khác nhau. Cố định vị trí để tránh những ngoại lực bên ngoài tác động, tránh ảnh hưởng đến quá trình sản xuất, lắp ráp.
Đồ gá lắp ráp
Đây là loại JIG được sử dụng rất phổ biến, đồ gá lắp ráp có công dụng đảm bảo sự liên kết một cách chính xác giữa các chi tiết hay cụm chi tiết khi cần lắp ghép chúng lại với nhau, thường sử dụng cho những sản phẩm có kết cấu phức tạp, đòi hỏi độ chính xác cao.
Đồ gá lắp ráp được ứng dụng trong nhiều công đoạn khác nhau như kẹp các chi tiết trong quá trình lắp ráp, làm gá đặt các chi tiết để lắp ráp, làm biến dạng các chi tiết nhằm phục vụ các công đoạn hàn, ép, nén khí trong quá trình sản xuất. Giúp các sản phẩm đạt được độ chính xác cao, cũng như đạt được các yêu cầu về mặt kỹ thuật của sản phẩm.
Đồ gá kiểm tra
Loại JIG này được sử dụng khi cần kiểm tra các chi tiết sản phẩm từ khi bắt đầu cho đến khi kết thúc sản xuất. Đồ gá kiểm tra giúp giữ cố định sản phẩm, đảm bảo cho sản phẩm không bị dịch chuyển hoặc rung động khi có tác động của ngoại lực, nhằm giúp các kỹ thuật viên đo độ dày chi tiết, kiểm tra kích thước,… được dễ dàng và chính xác nhất. Qua đó đảm bảo các sản phẩm được sản xuất ra đáp ứng được đúng theo các yêu cầu kỹ thuật.
Đồ gá ép nén
Chúng được sử dụng để cố định các chi tiết sản phẩm trước khi hàn hoặc lắp ráp. Đồ gá ép nén có kết cấu đơn giản, sử dụng tháo lắp dễ dàng, rất hiệu quả để thay thế người lao động giữ chắc chắn các chi tiết để hoàn thành quá trình gia công, mang lại hiệu suất làm việc cao, an toàn và tiết kiệm thời gian, chi phí.
Đồ gá phay
Các đồ gá dùng để định vị phôi nhằm thực hiện quá trình gia công trên các máy phay được gọi là đồ gá phay. Do lực cắt trong quá trình phay là rất lớn nên cấu tạo của đồ gá phay phải đủ lớn và chắc chắn để đảm bảo không xê dịch hay lật ngược phôi.
Đồ gá phay bao gồm những bộ phận định vị, bộ phận kẹp chặt, bộ phận chỉ thị (hướng dẫn), vỏ đồ gá, ngoài ra còn có một số chi tiết đặc trưng như căn và cữ so dao, chốt định hướng. Loại đồ gá này lại được chia thành nhiều loại gồm đồ gá phay một chi tiết, đồ gá phay nhiều chi tiết, đồ gá phay tiến dao thẳng, đồ gá phay tiến dao vòng, đồ gá phay tiến dao theo đường cong chép hình,…
Xem thêm bài viết: Những phương pháp gá đặt phôi trên máy phay CNC, ưu nhược điểm của chúng
Đồ gá đo nhám
Loại đồ gá này cũng được dùng rất phổ biến trong ngành cơ khí, chúng hỗ trợ cho việc kiểm tra độ nhám của bề mặt sản phẩm dễ dàng hơn, trong thời gian ngắn hơn. Đồ gá đo nhám có thể giúp doanh nghiệp tiết kiệm thời gian, chi phí, nhân công, cũng như nâng cao hiệu suất đo kiểm vì nó có thể giúp các kỹ thuật viên nhanh chóng đánh giá được bề mặt chi tiết đã đạt hay chưa.
Ngoài ra theo tính chất và công năng sử dụng mà đồ gá có thể được chia thành đồ gá vạn năng và đồ gá chuyên dùng.
Đồ gá vạn năng
Là loại đồ gá mà có thể sử dụng được cho nhiều dạng chi tiết, sản phẩm khác nhau như ê tô, bàn gá quay, đồ gá phay… Đây là loại Jig được dùng phổ biến trong hầu hết các công đoạn gia công cơ khí.
Đồ gá chuyên dùng
Là loại đồ gá được thiết kế để dùng cho một chi tiết, sản phẩm cụ thể như đồ gá lắp ráp, đồ gá hàn… Nghĩa là nó không sử dụng được cho nhiều loại chi tiết khác nhau mà chỉ dùng trong các ngành có độ chuyên môn hóa cao.
Quy trình thiết kế chế tạo JIG
Khi thiết kế, chế tạo đồ gá Jig cần đòi hỏi các kỹ sư phải có chuyên môn cao, am hiểu về gia công cơ khí, cũng như cần phải có những thiết bị đo lường chuyên dụng, chẳng hạn các máy đo quét 3D để đảm bảo độ chính xác cho khuôn jig. (Tìm hiểu thêm Máy đo laser 3D FARO Quantum Max ScanArm).
Quy trình thiết kế chế tạo đồ gá Jig sẽ cần phải tuân thủ theo các bước sau đây:
- Bước 1: Nghiên cứu, đưa ra nguyên lý hoạt động của Jig gá.
- Bước 2: Thiết kế bản vẽ kết cấu cụ thể theo đúng tỷ lệ của Jig.
- Bước 3: Kiểm tra khả năng tháo lắp nhanh để điều chỉnh thiết kế lại ở bước 2.
- Bước 4: Vẽ tách và điều chỉnh chi tiết trong bản vẽ gốc.
- Bước 5: Tiến hành hiệu chỉnh bản vẽ.
Tiêu chuẩn của Jig gá
Để cho một sản phẩm khi sản xuất đạt được độ chính xác cao và đạt được những yêu cầu kỹ thuật thì Jig cần phải đạt chuẩn. Một khuôn gá Jig đạt chuẩn thì phải đảm bảo được các tiêu chuẩn cơ bản như sau:
- Định vị sản phẩm tốt: Độ chính xác của sản phẩm phụ thuộc vào Jig gá, chính vì thế đồ gá phải đảm bảo định vị chính xác vị trí của các chi tiết với nhau hoặc với dụng cụ cắt để đảm bảo tất cả quá trình lắp ráp, gia công đều diễn ra thuận lợi, nhanh chóng và không sai sót.
- Giữ chắc phôi: Jig gá phải đảm bảo giữ chắc chắn phôi để quá trình gia công được diễn ra an toàn, ổn định và chính xác.
- Tối ưu tính kinh tế: Đồ gá jig khi được sử dụng phải đảm bảo có độ bền cao, sử dụng lâu dài, tiết kiệm chi phí và nâng cao năng suất tổng thể.
- Tối ưu vật liệu: Jig cần phải được chế tạo bởi vật liệu đảm bảo độ cơ tính, không bị co, giãn hoặc thay đổi hình dạng trong quá trình sử dụng. Đồng thời vật liệu đó cũng phải có giá thành phải chăng, nhằm tối ưu chi phí.
- Dễ dàng sử dụng: jig gá cũng cần có kết cấu phù hợp với công dụng, cho phép người vận hành dễ dàng sử dụng, tháo lắp, cất giữ.
Ngoài ra thì đồ gá jig cũng phải đảm bảo các tiêu chí an toàn lao động cho người dùng và nhà xưởng, dễ dàng sửa chữa, bảo dưỡng.
Những lưu ý khi lựa chọn đồ gá JIG
Dựa theo những tiêu chuẩn trên của đồ gá, thì khi lựa chọn đồ gá cho sản xuất, gia công, lắp ráp thì các bạn cần chú ý tới những yếu tố sau đây:
- Đồ gá cần có kết cấu chắc chắn, đảm bảo chất lượng, độ chính xác, dễ dàng cho việc gá lắp sản phẩm.
- Đồ gá cũng cần dễ dàng sửa chữa, thay thế phụ kiện và kết hợp với các dòng sản phẩm khác thuận lợi.
- Độ bền jig cao, tuổi thọ lâu dài, chịu được những tác dụng của ngoại lực như lực cắt, ít hư hỏng trong khi sử dụng.
- Phải đảm bảo được độ chính xác cao, ít chịu tác động của những yếu tố bên ngoài như áp lực, nhiệt độ, độ ẩm.
- Phải đảm bảo an toàn cho người sử dụng và nhà xưởng.
- Cũng có thể chú ý đến tính thẩm mỹ của đồ gá.
Trên đây là một vài thông tin về đồ gá JIG mà Tinh Hà chia sẻ tới các bạn. Rất mong với bài viết này, các bạn đã hiểu nhiều hơn về JIG trong ngành cơ khí chính xác. Công ty chúng tôi cũng cung cấp đa dạng các thiết bị đo lường để hỗ trợ cho quá trình thiết kế chế tạo đồ gá JIG. Quý khách có nhu cầu xin vui lòng liên hệ với chúng tôi qua thông tin trên website này.
