지그 vs 픽스처: 제조 우수성을 위한 핵심 차이점

지그와 픽스처? 이 두 용어는 쉽게 혼동됩니다. 종종 함께 언급되며 유사한 기능을 공유하지만, 둘은 상호 교환할 수 없습니다. 제조 품질 향상, 생산 비용 절감, 작업 자동화에 어떻게 사용되는지 살펴보며 이 제조 도구들의 미묘한 차이점을 알아보겠습니다.

지그(Jig)란?

지그는 공작물과 기계 부품을 작업대에 고정하는 데 사용되는 장치입니다. 커터와 같은 CNC 기계 공구에 고정되어 위치와 움직임을 지시합니다. 즉, 가공 공구를 안내하는 역할을 합니다. 지그는 이동할 때 공구가 고정되도록 하는 독특한 특징이 있습니다.

"지그"라는 용어를 주말 낚시 취미에서 아실 수도 있지만, 엔지니어의 어휘에서는 다른 의미입니다. 우리의 목적상 지그는 제조 작업을 수행하기 위해 공구의 위치를 고정합니다. 드릴링과 탭핑 시 정확성과 반복성을 보장하는 맞춤형 부품인 경우가 많습니다.

드릴 부싱은 일반적인 지그 응용입니다. 드릴이 공작물을 관통하도록 안내하여 정확한 위치와 각도를 유지합니다. 이는 더 높은 품질의 작업으로 이어질 뿐만 아니라 드릴 부싱은 제조 속도도 높일 수 있습니다.

지그의 종류

지그는 CNC 가공에서 흔한 장치로 다양한 유형이 있습니다. 아래는 가공 작업에 사용되는 일반적인 지그 유형입니다.

1. 템플릿 지그

이 지그들은 단순함과 정밀성으로 이상적입니다. 또한 엄청난 속도를 자랑합니다. 그러나 가공 기술자들은 속도보다는 정밀성을 위해 더 많이 사용합니다. 템플릿 지그는 여러 방식으로 사용됩니다. 예를 들어 공작물 위에, 위에, 또는 안에 장착할 수 있습니다. 그러나 보통 클램프하지는 않습니다.

2. 앵글 플레이트 지그

앵글 플레이트 지그는 마운팅 로케이터에 대해 각도로 드릴링이 준비된 부품을 고정하는 데 이상적입니다.

3. 플레이트 지그

플레이트 지그는 템플릿 지그와 사용 방식이 같습니다. 그러나 템플릿 지그와 달리 공작물을 고정하는 내장 클램프가 있습니다.

4. 리프 지그

경첩이 달린 리프가 있어 부품 장착과 탈착이 쉽습니다. 경첩 리프가 부품을 완전히 감싸지는 않습니다.

픽스처(Fixture)란?

픽스처 또는 CNC 픽스처는 안정성, 지지, 위치 결정을 위한 또 다른 인기 있는 CNC 가공 도구로 간주됩니다. 지그처럼 공작물을 CNC 기계에 고정, 지지, 마운트하는 역할을 합니다.

픽스처가 지그와 어떻게 다를까요? 제조 공구를 안내하는 대신, 픽처는 공작물을 안전한 위치, 방향, 또는 위치에 고정합니다. 작업대의 바이스도 픽스처입니다.

픽스처는 자동화를 가능하게 하는 중요한 제조 도구입니다. 픽스처가 관여하지 않는 자동화된 산업 공정을 찾기란 어렵습니다. 예를 들어 자동차 조립 라인은 용접과 조립 공정을 통해 자동차를 고정하고 안내하는 열심히 일하는 픽스처 없이는 불가능합니다.

제조 품질 평가를 위해 제품을 광학 및 레이저 스캔용으로 고정하는 데에도 사용될 수 있습니다. 제조 시설을 둘러보면 픽스처를 하나 둘 발견하게 될 것입니다.

픽스처의 종류

대부분의 가공 기술자들은 픽스처 분류에 익숙하지 않습니다. 그래서 작업에 적합한 것을 선택하는 데 어려움을 겪습니다. 아래에 설명된 픽스처 유형은 세 가지를 기반으로 합니다: 가공 작업, 용도, 전원 공급원. 목록을 요약하겠습니다.

CNC 가공 작업 기반 픽스처 유형

• 터닝 픽스처
• 밀링 픽스처
• 드릴링 픽스처
• 보링 픽스처
• 그라인딩 픽스처

가공 작업 유형에 기반한 다른 픽스처 유형도 있습니다. 픽스처가 필요한 모든 CNC 가공 작업은 작업 이름을 따릅니다.

따라서 호닝 및 래핑 같은 CNC 가공 작업에는 각각 CNC 호닝 픽스처와 CNC 래핑 픽스처가 있습니다.

용도 기반 픽스처 유형

• 범용 픽스처
• 특수 픽스처
• 조립식 픽스처
• 모듈러 픽스처
• 조합 픽스처

전원 공급원 기반 픽스처 유형

• 수동 픽스처
• 공압 픽스처
• 유압 픽스처
• 전기 픽스처
• 자기 픽스처
• 진공 픽스처

지그와 픽스처 결합으로 정밀도 향상

지그와 픽스처를 함께 사용하면 제품이 제대로 작동하는 데 필요한 제조 정밀도를 달성할 수 있습니다. 문, 캐비닛, 선반을 살펴보세요. 문손잡이, 래치, 경첩 구멍은 드릴링을 위한 정밀한 배치 또는 안내가 필요합니다.

캐비닛의 더브테일 컷이나 캐비닛 측면의 선반 구멍도 마찬가지입니다. 지그와 픽스처가 없으면 책이 선반에서 미끄러지고, 서랍이 부실하며, 문이 제대로 닫히지 않을 것입니다.

지그와 픽스처 제조 방법

CNC 가공은 지그와 픽스처 제작에 가장 일반적인 제조 공정입니다. 생산량이 일반적으로 낮기 때문입니다. 경우에 따라 형상이 너무 복잡하거나 가공 비용이 많이 들 때 3D 프린팅이 가장 논리적인 공정입니다.

모든 지그와 픽스처가 금속으로 만들어질 필요는 없다는 점을 유의해야 합니다. 많은 응용 분야에서 플라스틱이 비용을 절감하고 성능 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

신속 제조가 기존 기계 공장을 대체하지는 않지만, 적절히 활용하면 지그와 픽스처용 블랭크나 고정밀이 필요하지 않은 덜 중요한 부품을 생산하는 데 유용한 도구가 될 수 있습니다.

소량 부품의 경우 가장 일반적인 지그나 픽스처에 대해 CNC 가공 기능을 권장합니다. 부품이 가공하기 어려운 더 복잡한 형상을 요구하는 경우 3D 프린팅을 권장합니다. 대량 생산이 필요한 경우 신속 사출 성형으로 엔지니어링 등급 열가소성 수지로 25~10,000개 이상의 부품을 생산할 수 있습니다.

설계

지그와 픽스처를 설계하기 전에 알아야 할 몇 가지 사항이 있습니다. 아래는 반드시 알아야 할 일반적인 사항들입니다.

• 부품 연구
• 위치 결정 요소 연구
• 기계 유형 및 용량 파악
• 적재 및 하역 배치 파악
• 클램핑 배치 파악
• 전원 장치 및 안전 장치 연구
• 지그/픽스처와 부품 간 클리어런스 파악
• 배출 장치, 테이블 고정 배치, 인덱싱 장치 연구

지그 및 픽스처 제작에 사용되는 재료

지그나 픽스처 제작에 사용할 재료 선택은 그 응용 및 가공 작업 요구 사항에 따라 달라집니다. 아래는 지그와 픽스처 제작에 사용되는 재료들입니다.

• 강철(스테인리스, 경질, 초경, 연강, 고속도강)
• 주철
• 경화 알루미늄
• 플라스틱: 델린, 나일론, PC
• 청동

지그와 픽스처의 용도

지그와 픽스처는 일반적으로 공작물과 기계 부품을 고정하는 기능을 합니다. 그러나 둘 사이에는 차이가 있습니다. 픽스처에서는 공작물이 움직여도 공구가 움직이지 않습니다. 지그에서는 공구가 움직입니다. 지그와 픽스처 유형에 따라 클램핑이 필요할 수도 있습니다.

지그와 픽스처 사용의 장점

어떤 가공 작업에서든 지그와 픽스처 사용에는 많은 장점이 있습니다. 아래는 몇 가지 중요한 것들입니다:

• 생산성 및 효율성 향상: 두 도구가 공작물의 정렬을 제거하여 기계 유휴 시간이 줄어들어 생산성과 효율성이 향상됩니다.
• 제조 비용 절감: 생산성과 품질을 높이면서 제품 제조 비용을 절감합니다.
• 제품 품질 향상: 작업 중 기계공이 수동으로 부품을 분리할 필요가 없어집니다. 따라서 사람의 실수 가능성을 제거하고 품질을 향상시킵니다.
• 복잡하고 무거운 공구 제조 용이: 두 도구가 가공 작업 중 공작물을 단단히 고정하여 기계공이 무겁고 복잡한 형상의 부품을 쉽게 제조할 수 있게 합니다.
• 안전성 향상: 지그와 픽스처가 공작물과 기계에 직접 관여하여 사람의 개입을 제거함으로써 안전성을 높입니다.