지그(Jig) vs 픽스처(Fixture): 제조 현장에서의 명확한 역할 구분

지그인가 픽스처인가? 두 용어는 쉽게 혼동됩니다. 종종 함께 언급되며 유사한 기능을 공유하지만, 둘은 상호 교환할 수 없습니다. 제조 품질 향상, 생산 비용 절감, 작업 자동화를 위해 어떻게 사용되는지 살펴보며 이 제조 도구들 사이의 미묘한 차이점을 알아보겠습니다.

지그(Jig)란?

지그는 공작물과 기계 부품을 작업장에서 고정하는 데 사용되는 장치입니다. 커터와 같은 CNC 기계 공구에 고정되어 위치와 움직임을 지시합니다. 즉, 어떤 의미에서 그러한 가공 공구를 안내합니다. 지그는 움직일 때 공구가 고정되도록 하여 독특합니다.

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

드릴 부싱은 일반적인 지그 응용 분야입니다. 공작물을 통해 드릴을 안내하여 정확한 위치와 각도를 유지하는 데 도움을 줍니다. 이는 더 높은 품질의 작업으로 이어질 뿐만 아니라 드릴 부싱은 제조 속도도 높일 수 있습니다.

지그 유형

지그는 CNC 가공에서 흔한 장치이며 다양한 유형으로 제공됩니다. 아래는 가공 작업에서 사용되는 일반적인 지그 유형입니다.

1. 템플릿 지그(Template Jigs)

이 지그들은 단순하며 정확성 덕분에 이상적입니다. 또한 엄청난 속도를 자랑합니다. 그러나 기계공들은 속도보다 정확성을 위해 더 많이 사용합니다. 템플릿 지그는 여러 방식으로 사용됩니다. 예를 들어, 공작물 위, 위, 또는 안에 장착할 수 있습니다. 그러나 보통 클램핑하지는 않습니다.

2. 앵글 플레이트 지그(Angle-Plate Jigs)

앵글 플레이트 지그는 마운팅 로케이터에 대한 각도에서 드릴링을 위해 준비된 부품을 고정하는 데 이상적입니다.

3. 플레이트 지그(Plate Jigs)

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

4. 리프 지그(Leaf Jigs)

경첩이 달린 리프가 있어 부품을 쉽게 적재 및 하역할 수 있습니다. 경첩 리프는 부품을 완전히 둘러싸지 않습니다.

픽스처(Fixture)란?

픽스처 또는 CNC 픽스처는 안정성, 지지, 위치 결정의 대리자로 간주되는 또 다른 인기 있는 CNC 가공 도구입니다. 지그와 마찬가지로 CNC 기계에서 공작물을 고정, 지지 또는 마운트하는 역할을 합니다.

픽스처는 지그와 어떻게 다를까요? 제조 공구를 안내하는 대신, 픽스처는 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. 자동차 조립 라인, 예를 들어, 용접 및 조립 공정을 통해 자동차를 고정하고 안내하는 열심히 일하는 픽스처 없이는 불가능합니다.

또한 광학 및 레이저 스캐닝으로 제조 품질을 평가하기 위해 제품을 제자리에 고정하는 데 사용될 수 있습니다. 제조 시설을 둘러보면 하나 또는 두 개의 픽스처를 발견할 수 있을 것입니다.

픽스처 유형

대부분의 기계공은 픽스처 분류에 익숙하지 않습니다. 그래서 자신의 작업에 적합한 것을 선택하는 데 문제가 있습니다. 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 유형의 픽스처도 있습니다. 모든 CNC 가공 작업이 픽스처를 필요로 하며 작업 이름을 따르는 것으로 결론지었습니다.

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

용도 기반 픽스처 유형

• 범용 픽스처
• 전용 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 달성하는 데 도움이 됩니다. 문, 캐비닛, 선반을 살펴보세요. 문손잡이, 래치, 경첩 구멍은 드릴링을 위한 정확한 배치 또는 안내가 필요합니다.

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

지그와 픽스처 제조 방법

CNC 가공은 일반적으로 수량이 적기 때문에 지그와 픽스처를 만드는 가장 일반적인 제조 공정입니다. 어떤 경우에는 기하학이 가공하기 너무 어렵거나 비용이 많이 들 때 3D 프린팅이 가장 논리적인 공정입니다.

모든 지그와 픽스처가 금속으로 만들어질 필요는 없다는 점에 유의해야 합니다. 많은 애플리케이션에서 플라스틱은 비용을 절감하고 성능 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

래피드 제조가 현재 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. 부품에 가공하기 어려운 더 복잡한 기하학이 필요한 경우 3D 프린팅을 권장합니다. 대량 수요의 경우 래피드 사출 성형으로 다수의 엔지니어링 등급 열가소성 수지에서 25~10,000개 이상의 부품을 생산할 수 있습니다.

설계

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

• 구성 요소 연구
• 위치 결정 요소 연구
• 기계 유형 및 용량 파악
• 적재 및 하역 방식 파악
• 클램핑 방식 파악
• 전원 장치 및 안전 장치 연구
• 지그 또는 픽스처와 구성 요소 간의 클리어런스 파악
• 배출 장치, 테이블 고정 방식, 인덱싱 장치 연구

지그 및 픽스처 제작에 사용되는 재료

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

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

지그와 픽스처의 용도

지그와 픽스처는 일반적으로 공작물과 기계 부품을 고정하는 기능을 합니다. 그러나 둘 사이에는 차이가 있습니다. 픽스처의 경우 공작물이 움직일 때 공구가 움직이지 않습니다. 지그의 경우에는 공구가 움직입니다. 지그와 픽스처 유형에 따라 클램핑도 필요할 수 있습니다.

지그와 픽스처 사용의 장점

모든 가공 작업에서 지그와 픽스처를 사용하면 많은 이점이 있습니다. 아래는 몇 가지 중요한 것들입니다:

• 생산성 및 효율성 향상: 두 도구가 공작물의 정렬을 제거하므로 기계 유휴 시간이 줄어들어 생산성과 효율성이 향상됩니다.
• 제조 비용 절감: 생산성과 품질을 높이는 동시에 제품 제조 비용을 절감합니다.
• 제품 품질 개선: 작업 중 기계공이 수동으로 부품을 분리할 필요를 없애므로 사람의 실수 가능성을 제거하고 품질을 개선합니다.
• 복잡하고 무거운 공구 제작 용이: 두 도구가 가공 작업 동안 공작물을 단단히 고정하므로 기계공이 무겁고 복잡한 형상의 부품을 쉽게 제작할 수 있습니다.
• 안전성 향상: 지그와 픽스처가 공작물과 기계에 직접 관여하므로 사람의 개입을 제거하여 안전성을 높입니다.