BAB 18 Studi Desain 1-Drill Jig Lima Langkah Desain Dasar Dari diskusi pada Bab 3, Prosedur Perancangan Fixture, menjadi jelas bahwa ada banyak kesamaan pada desain dan prosedur desain untuk jig dan fixture sehubungan dengan prinsip pada locating, clamping, dan supporting; perbedaan utama pada guidance of the cutting tool, untuk beberapa jangkauan, pada pendukung yntuk melawan gaya. Sebagaimana dijelaskan pada Bab 3, sistematis desain pada fixture terdiri dari lima langkah sebagai berikut : 1. Mendesain sebuah metode locating pada jig and fixture yang akan mengoreksi permukaan pada benda kerja, untuk proses machining atau proses manufaktur lainnya. 2. Mendesain sebuah metode clamping yang akan menahan benda kerja dengan kuat melawan locators dan gaya potong. 3. Apabila dibutuhkan, dapat menambahkan desain pendukung menengah yang mungkin dibutuhkan utntuk mencegah benda kerja dari spring back atau bending ketika dikenai gaya clamping dan gaya potong. 4. Mendesain atau memilih pemandu cutter; untuk drill jig yang berarti drill bushings. 5. Mendesain jig and fixtures body untuk mengakomodasi seluruh komponen yang didesain sebelumnya, ke dalam satu kesatuan struktur. Lima langkah tersebut bersifat mendasar dabn berlaku secara universal. Pada penerapannya, desainer harus
mempertimbangkan dimensi, material, dan berat part yang akan dipegang oleh fixtures; the already existing surface finish and accuracy of its surfaces; the already existing surface finish and accuracy of its surface; the accuracy required in the operations to be performed; the quantity to be manufactured; the probability for multiple machining; and safety for the operator, the equipment, and the part. Selain itu, ketika mengerjakan desain, desainer harus memperhatikan prosedur yang memungkinkan pembuat tool meengembangkan konsturksi jig ataupun fixtures. Untuk kegunaan evaluasi terhadap derajat kecanggihan dan kesempurnaan fixture yang harus didesain. Jumlah produksi dapat diklasifikasi debagai berikut: Type of Production Number of Pieces Small lot Up to 40 Medium lot From 40 to 100 Large lot From 100 to 1000 mass Over 1000
Sistematis produksi desain fixtures akan didemonstrasikan dengan penerapan pada lima langkah dasar. Pada bab ini mencaakup drill jigs; bab berikutnya akan diskusi mengenai tipe fixture untuk milling dana prosen machinig lainnya.
Studi Kasus Kasus 1: A Jig Plate untuk Part Kecil Desain sebuah drill jig berukuran 2 3/8-inch (10mm) diamter lubang pada part ditunjukkan pada gambar 18-1. Part berukuran 5 dibagi 2 ½ dibagi 7/8 inch (127 dibagi 64 dibagi 22 mm), yang terbuat dari cold-drawn AISI 1030 steel, dipotong memanjang, permesinan berakhir
pada ujung, dan berat 3 pounds ( 1 ½ kg). Lubang di bor dengan twist drill; tidak diperlukan reaming. Jumlah yang akan dibuat diklasifikasikan sebagai produksi skala kecil (small-lot) dan disebut dengan kemungkinan penggunaan tool yang paling terjangkau. Sehingga dengan jelas, bahwa ukuran dan berat part tidak membuat permasalahan dalam pemegangan atau handling. Permukaan dan sudut cukup datar dan lurus untuk menempatkan, mendukung, dan fungsi pencekaman. Metode peralatan yang paling simpel yaitu plate jig yang dibuat memiliki kesamaan panjang dan lebar sesuai part, seperti pada gambar 18-2. Solusi ini berkorelasi dengan lima langkah berikut : 1. Peletakkan jig diletakkan pada part sepanjang sisi part. Labih lanjut, part diletakaan dengan mengaturnya, langsung maupun tak langsung pada meja mesin bor. 2. Clamping dilakukan dengan komponen tambahan, tidak utuh dengan jig. Sebagaimana digambarkan pada gambar 18-3, jig dan part (pada kasus ini terdiri dari dua tumpukan) dapat dicekam pada meja mesin bor dengan sabuk cekam konvensional dengan baut dan heel block, atau plat cekam dengan tiang, strap clamp, dan heel block. Baut dikencangkan ke dalam T-slot pada meja press bor akan mencegahnya dari berputar. 3. Dengan ketebalan part yang cukup tebaldan bentuk yang standar serta permukaan yang rata, tidak memerlukan penyangga lanjutan. 4. Untuk meminimalkan biaya, jig plate dibuat dengan lubang agar sesuai dengan boor yang akan digunakan, dan dibuat tanpa
bushing. Dapat digunakan untuk produksi skala kecil. Untuk jumlah yang lebih besar, drill bushing harus digunakan sebagaimana diperlihatkan pada gambar 18-2. Ketebalan jig plate dapat ditentukan sebesar ¾ inch (19 mm), untuk menentukan panjang bearing yang baik ditentukan dengan dua kalinya diameter bor. 5. Langkah ini secara otomatis selesai dengan membuat jig plate dalam satu bagian. Pada penggambaran dimensi part secara konvensional, dimensi a, b, c, dan d akan diberikan, diperlihatkan pada gambar 18-4. Untuk penggambaran jig plate, dimensidiubah ke koordinat, sebagaimana dijelaskan detail pada Bab 16. Bagian atas dan kiri dipiih sebagai sumbu, sehingga dapat merepresentasikan jarak antara dua pinggir pada terhadap titik pusat lubang. Memulai dari drill jig ini, yang merepresentasikan kemungkinan desain paling simpel, jumlah langkah yang diambil untuk mendapatkan kebutuhan pada produksi yang lebih besar dan/atau dimensi benda kerja yang lebih besar. Dimulai dari permukaan benda yang datar, permukaan paralel dapat ditumpuk sehingga dapat dilakukan pengeboran sekaligus dalam satu waktu, sebagaimana digambarkan pada gambar 18-3. Untuk fungsi lain yang lebih lanjut dibutuhkan bushing, plat terbuat dari carbon steel dengan range AISI 1025 sampai AISI 1035.
BAB 18
Material tersebut cukup terjangkau harganya dan siap untuk dilakukan proses permesinan dan memiliki kekerasan alami yang cukup untuk tahan pakai dan terlindung dari kerusakan permukaan, yang disebabkan karena nicking dan goresan yang tidak disengaja, cukup baik. Material tersebut juga dapat dilakukan cold rolling, yang untuk fungsi nantinya dapat menghemat permesinan pada dua permukaan yang besar. Pengoperasian jig dikembangkan dengan menambahkan locating points yang berfungsi untuk melawan dua sisi, dua unit pada sisi panjang dan satu pada sisi pendek, sebagaimana digambarkan pada
gambar 18-5. Locating pins berbentuk pin silindris, dipasang dengan press-fit. Point tersebut merupakan lokasi paku tembok/dowel atau pin atau commercial locating buttons (lihat Bab 17). Semenjak mereka melawan permukaan datar, permukaan yang dilakukan permesinan, mereka menyediakan dengan permukaan kontak yang rata. Pin tambahan membuat operasi lokasi lebih cepat, dan positifnya kontak dengan tiga pin memastikan semua part yang dibor memiliki kesamaan. Gambar 18-6 menggambarkan modifikasi bentuk jig plate, cocok untuk casting, dan menghemat berat untuk jig yang berukuran besar.
Apabila dibutuhkan pencekaman yang lebih kuat terhadap jig, digambarkan pada gambar 18-17, ditambahakan baut untuk mengunci part pada posisinya melawan pada locating pins. Hal tersebut dilakukan untuk menghilangkan bahaya yang diakibatkan oleh hilangnya posisi
Kasus 2: An Open Drill Jig
Untuk benda yang panjang dan berdiamter kecil, dibutuhkan dua pembawa pada sisi panjangnya, untuk menghindari springback atau deformasi akibat elastisitas pada part. Pada part yang pendek dan rigid, cukup dengan satu pembawa, seperti pada gambar pada titik B. Bagimanapun manipulasi yang ceroboh akan menghasilkan ketidakauratan dalam pencekaman. Pada akhirnya, jig dapat disediakan dengan kaki, sebagaimana digambarkan pada gambar 18-8, yang mana baut menekan pada tempat yang kedalamannya disesuaikan dengan bahu A. Apabila dibaut dengan pin atau baut tak berkepala, mereka akan terkunci. Bagian kaki terbuat dari carburizing steel atau tool steel.
Desain drill jig untuk drilling part dengan lubang berdiameter 2 5/8-inch (16mm) digambarkan pada gambar 18-1. Oart berukuran 7/3, ½, 5/8 inches (175. 90. 40 mm), dimachining dengan sempurna dari iron casting abu-abu dan berat 10 pounds (5 kg). Di manufakturisasi dengan pengulangan sebanyak 100 pieces, setiap pieces dengan lubang yang di drilling and reamed. Kebutuhan jumlah dapat diklasifikasi sebagai batas atas pada medium-lot produksi, dan dirata-rata sebagai jig komplit dengan semua komponen integral yang dipasangkan pada jig, tapi tanpa peralatan untuk fungsi otomatisasi. Dengan desain yang proper, seperti tooling akan memastikan interchangeability, atau kemungkinan untuk diganti pada part yang independent bergantung pada skill dan kepedulian operator. Penerapan pda langkah dasar diawali untuk tipe jig yang dikenal dengan “open drill jig” yang mana pada dasarnny a plate jig yang tergantung di bawah, dan berdiri diatas kaki, sebagaimana digambarkan pada gambar 18-9. Semenjak dia dibuka pada satu sisi, memungkinan untuk dilakukan casting,
BAB 18
Karena dia membutuhkan sedikit atau tanpa pekerjaan inti. Desain digambarkan melalui proses langkah – langkah berikut : 1. Lubang dapat di bor dari satu sisi. Part sudah dilakukan permesinan sehingga memiliki permukaa yang yang rata untuk pemempatan locating untuk pada sisi yang du=sudah dilakukan proses permesinan. Minimum ketebalan 1 inch (25 mm), dan dilaukan proses permesinan pada muka mencapai ¼ inch (6 mm) untuk memberikan kelonggaran. 2. Part harus dicekam dari baah berlawanan dengan jig plate. Ini akan membuat kemunculan secara natural untuk memberikan strap clamp di setiap akhir: bagaimanpun, part yang rigid akan dapat berdiri meskipun ada tekanan
dari bor meski hanya satu strap clamp, yang diletakkan di tengah. Sousinya membutuhkan dimensi yang mendasar. Strap berukuran 2 3 ¾ inches (70 mm) wide by 1 inch (25 mm) ketebalan dan slot 7/8 inch (22 mm) baut pencekam dapat ditarik ke belakang dan bersih untuk area penempatan untuk memasukkan atau mengeluarkan pin di ujung. Terdapat tiga baut yang tersedia berlawanan dengan locating pins. 3. Tidak dibutuhkan support tambahan karena part sudah disupport 4. Drill bushings dimasukkan pada jig plate. Bushing press-fit untuk digunakan agar tidak terjadi slip pada saat dilakukan drilling dan reaming. Panjang bushing adalah 1 ¼ inches (s kali diamter lubang )
5. Bosses berukuran ¼ inch (6 mm) ditambahkan pada bagian atas jig plat. Pada bagian dinding vertikal dibentuk sepanjang perimeter pada jig plat untuk membawa bautbagian dinding samping dibentuk menyerupai L-shaped dengan potongan menyilang, dan dibuat cukup panjang untuk mengangkat semua komponen dengan baik dari meja mesin. Kaki dibuat 15 derajat dari maksimum rigiditiy dengan minimum weight, sebagaimana digambarkan pada sketch di pojok kanan atas. Lebar b pada bagian terbawah adalah 1 ½ kali ketebalan a, berikut contoh ukuran: Faces Area of Jig Square mm2 inches up to 6 6 to 60 over 60
4000 4000 to 40.0000 over 40.000
Thickness a Inches
mm
5/16 - 3/8 1/2 - 5/8 3/4 - 1 ½
8 - 10 13 - 16 10 - 38
Pada jig ini berukuran 10 ½ by 7 ½ inches (270 x 190), dan kaki tebalnnya berukuran ¾ inch (19 mm). Pad A tersedia pada satu sisi panjang dan satu sisi pendek, untuk mendukung casting ketika dilakukan proses permesinan. Pada long handle, sebesar 4 inch (100 mm) dilakukan cast pada sati sisi ujung untuk meberikan grip terhadap operator selama proses drilling dan reaming.
Kasus 3: An Open Drill Jig with an Intermediate Support Desain jig untuk bracket dengan s ukuran yang besar. Digambarkan
pada gambar 19-10. Parta merupakan gray iron casting, diperkirakan berukuran panjang 13inches (330 mm) dan lebar 8 inches (200 mm), dengan massa 35 pounds (16 kg), dengan boss besar berbentuk lingkaran berdiamter 2 ¼ inch (57 mm) sebagai lubang A. Memiliki flange, sudah dilakukan proses permesinan sehingga rata pada setiapsisinya, disediakan tiga lubang untuk baut, satu lubang B, dan dua lubang C. Initial lot sebanyak 300 pieces dan mungkin dapat berulang pada waktu berikutnya. Seluruh perasi kecuali beberapa wajah, dapat dilakukan pada satu sisi yang menawarkan permukaan yang sempurna dan rata. Solusi pada open jig dapat bilakukan pada sisi bawah, atau pada sisi yang lainnya.
