加工用途に適した CNC バイスを選択する方法

ワークホールディングは、CNC 加工セットアップにおいて最も重要な決定事項の 1 つです。機械の能力やツールパスのプログラミングに関係なく、最終的な結果は、切削中にワークピースがどれだけ安全かつ正確に保持されるかによって決まります。

精密バイスは、世界中の CNC マシニング センター、フライス盤、研削盤で最も一般的なワークホールディング ソリューションです。しかし、「精密バイス」は単一の製品ではなく、複数の構成、ジョーのタイプ、設計のバリエーションが含まれるカテゴリであり、それぞれが異なるワークピース、作業、生産要件に適しています。

用途に合わせて間違ったバイスを選択すると、クランプ力の低下、切断中のワークの動き、セットアップ時間の延長、部品の不正確さ、バイスと機械テーブルの両方の不必要な摩耗などの問題が発生します。適切なものを選択すると、これらの問題が解決され、自信を持って加工できるようになります。

このガイドでは、機械のサイズ、ワークピースの特性、ジョーの要件、生産ワークフローに基づいて適切な CNC 精密バイスを選択する方法について説明します。これは、交換可能なジョー付きの標準バイス、クイックチェンジジョーバイス、複動デュアルステーションバイス、特大ワークピース用の ZQ84 ツーピースバイスなど、Zhenhao が製造する GT シリーズ精密モジュラーバイスの全範囲をカバーしています。

基礎: すべての Zhenhao GT 精密バイスに共通するもの

特定のバイス タイプを比較する前に、GT シリーズ全体に適用される共通の製造基準を理解する価値があります。

すべての Zhenhao GT 精密モジュラーバイスは次のとおりです。

• から製造 20CrMnTi 合金鋼強度、靭性、焼入れ性の組み合わせで選ばれた

• に焼入れして HRC 58 ～ 62 耐摩耗性と長期的な寸法安定性を実現

• まで精密研磨 0.005 mm の直角度と平行度 すべての重要な表面にわたって

• で使用するために設計されています。 CNCマシニングセンター、フライス盤、研削盤、ボール盤

• ジョー幅 100 mm、125 mm、150 mm、175 mm、200 mm、300 mmをご用意

• で構築されており モジュール設計 、複数のバイスを並べて取り付けてマルチパーツのセットアップが可能

この一貫した製造基盤により、どの GT バイスのバリエーションを選択しても、同じ精度と製造品質のベースラインからスタートできることになります。

ステップ 1: 適切なジョー幅とクランプ長さを選択する

最初の選択基準は常に、機械テーブルおよびワークピースに対するバイスの物理的なサイズです。

ジョー幅（B寸法）：

ジョーの幅によって、バイスとワークピースの面との接触面積が決まります。幅の広いジョーにより、より多くのクランプ面が得られ、安定性が向上し、クランプ力の分散が向上します。

クランプ長さ（S最大/L寸法）：

クランプ長さによってバイスの最大開口部が決まります。 Zhenhao は、各ジョー幅内で複数の長さのバリエーション (GT150A から GT150C など) を提供しているため、購入者は不必要な移動費を支払うことなく、必要な正確なクランプ範囲を選択できます。

一般規則: 最大のワークに対応できる最短のクランプ長を選択してください。移動量が多すぎる万力は取り扱いが難しく、不必要なコンプライアンスが発生する可能性があります。

クランプ力：

GT シリーズ バイスは、クランプ力が 3,000 N (GT100)から まで定格されており 12,000 N (GT300)、軽い仕上げパスから重度の荒加工まで、あらゆる作業に適切な保持力を保証します。

ステップ 2: 用途に適したバイスのタイプを選択する

ジョーの幅とクランプの長さを決定したら、次にどのバイス構成がワークピースのタイプと生産ワークフローに最適であるかを決定します。

オプション 1: GT 標準精密モジュラーバイス、交換可能なジョー付き

最適な用途: 汎用 CNC 加工、混合生産、ワークピースごとに異なるジョータイプが必要なアプリケーション。

GT 標準モジュラーバイスは、Zhenhao バイス製品群の基礎です。その特徴は 交換可能なジョー システムで、オペレーターはバイス本体を交換することなく、異なるワークピースの形状や加工作業に合わせて異なるジョー タイプを交換できます。

利用可能なジョーのタイプ:

A — フラットジョー

汎用クランプ用の標準硬化ジョー。傷を避けなければならない事前に機械加工された表面に最適です。顎の顔面全体にわたってきれいで均一な接触を実現します。

B — ステップジョー

規定の深さに精密加工されたステップが特徴で、別個の平行ブロックを必要とせずにワークピースを一定の高さに設置できます。これによりセットアップが簡素化され、再現性が向上します。

ステップジョーの寸法はすべての GT サイズで一貫しています。

ステップ幅は 3mmです。 全サイズ

C — ラティスジョー

ダイヤモンド パターンの鋸歯状の表面が特徴で、未加工、鱗片状、または熱間圧延された素材に対して積極的なグリップを提供します。最大限のグリップ力が必要で、表面の傷が許容される荒加工作業に最適です。

D — 溝ジョー / V 溝ジョー

円筒部品、シャフト、丸棒素材をクランプするための V 字型チャンネルが特徴です。転がりを防止し、丸いワークピースを確実に中心にクランプします。

E — ラージ V ジョー

標準の溝ジョーでは十分な接触面積が得られない、より大きな直径の円筒形ワークピース用の幅広の V 溝プロファイル。

F — ネジ穴ジョー

ソフトジョーブランク (通常はアルミニウム) をボルトで固定し、複雑または繊細なワークピースの正確なプロファイルに合わせてカスタム加工できるネジ穴を備えています。精密部品の二次作業や仕上げに最適です。

G — エレベーションジョー / スクエアジョー

より高いジョープロファイルにより、ワークピースがバイス本体よりも高く持ち上げられ、工具が部品の側面と底面にアクセスするためのより多くのクリアランスが提供されます。背の高いワークや下面へのアクセスが必要な作業に便利です。

これらの標準タイプに加えて、Zhenhao は顧客の仕様に合わせた カスタム ステップ ジョーや特殊プロファイル ジョーも製造しています 。これは、標準のジョー タイプでは最適なグリップ形状が得られない専用の生産治具に役立ちます。

ストレートジョー用途向けに、Zhenhao は、ジョーの面がバイス本体に対して完全に平行かつ垂直 であるストレートジョーデザインの バイスバリエーションも提供しており、最大の直角度を必要とする用途に最適化されています。

の全範囲を表示 GT精密モジュラーバイス用交換ジョー

オプション 2: GT 精密モジュラーバイス (クイックチェンジジョーシステム付き)

最適な用途: 多品種少量生産。頻繁な顎の交換。単一のシフトで同じ機械上で複数のジョータイプを必要とする作業。

クイックチェンジジョーバイスは、Zhenhao の GT シリーズへの最新製品で、CNC ワークショップで最も一般的な時間ロスの原因の 1 つであるジョー交換に対処するように設計されています。

従来のバイスでは、ジョープレートを交換するには複数のネジを取り外して再度ボルトを締める必要があります。このプロセスには数分かかり、ネジ穴に切りくずが混入するリスクがあり、均一なクランプを確保するために慎重に締め直す必要があります。ジョーのタイプを頻繁に変更する必要がある忙しい生産環境では、この時間はすぐに増加します。

主な特徴:

• 数秒での迅速なジョー交換: クイックチェンジ機構には、高精度のダブテールまたはウェッジロック システムが使用されています。ジョーはレンチを回すだけでスライドしてしっかりとロックされます。ボルトを取り外す必要も、ザグリ穴に切りくずが溜まる必要もありません。

• アルミニウム製ソフトジョーセットが付属：各バイスには一対のアルミニウム製ソフトジョーが付属しており、オペレーターが傷を付けることなく繊細なまたは柔らかいワークピースをクランプしたり、複雑な部品形状のジョー面にカスタムプロファイルを直接機械加工したりできます。

• 真のモジュラー設計: バイス本体はすべての側面が精密研磨されており、複数のユニットを機械テーブル上に並べて、または端から端まで取り付けて、複数部品のセットアップを行うことができます。

• アンチリフト機構：可動ジョーにはプルダウン設計が組み込まれており、クランプ力が加わるとワークピースがバイスベッドに積極的に固定され、重切削時の浮き上がりを防ぎます。

• 精度: 直角度および平行度 0.005 mm、GT シリーズの完全な標準に準拠。

で利用可能です GT150×200 および GT150×300構成 。

を表示します。 クイックチェンジジョーシステムを備えた GT 精密モジュラーバイス

オプション3：ZQ83 複動精密バイス（デュアルステーションバイス）

最適な用途: 同一または類似の部品の大量生産。 VMC および HMC でのサイクルあたりのパーツ数を最大化します。墓石とパレットの固定具のセットアップ。

ZQ83 ダブルアクション精密バイスは、単一のハンドル操作を使用して、単一のバイス本体で 2 つのワークを同時にクランプするという、シンプルかつ強力なコンセプトに基づいて設計されています。

バイスは、 固定中央ジョーを特徴としています が両側に配置された 2 つの独立した可動外側ジョー。リードスクリューを回すと、両方の外側ジョーが同時に内側に移動し、2 つの部品を硬い中央ジョーに等しい力でクランプします。その結果、通常 1 つをクランプするのにかかる時間内に、2 つの完全にクランプされたワークピースを加工できる状態になります。

主な特徴:

• 生産性 2 倍: サイクルごとに 2 つの部品をクランプするということは、オペレータが介入する前に機械が 2 つの部品を切断することを意味します。これにより、繰り返しの生産実行におけるスピンドル時間あたりの生産量が効果的に 2 倍になります。

• 独立したクランプ動作: 親ねじの設計により、バイスはわずかに異なるサイズの 2 つのワークピースを同時にクランプでき、両方に等しいクランプ力が適用されます。原材料の寸法がわずかに異なるバッチに役立ちます。

• アンチリフトプルダウン機構: 両方の可動ジョーには、クランプ力が加えられたときにワークピースをバイスベッドにしっかりと固定する角度付きプルダウン設計が組み込まれており、積極的なフライス加工中のリフトを防ぎます。

• 多用途な取り付け: 水平または垂直に取り付けることができ、4 軸トゥームストーンやパレット プール システムでの使用に適しています。

• 精度: 直角度および平行度 0.005 mm、摺動面は火炎硬化処理されており、長期の耐摩耗性を備えています。

で利用可能です。 ZQ83150 および ZQ83150(I)構成 ジョー幅 150 mm の

を表示します。 ZQ83 複動精密バイス

オプション4：ZQ84 2ピース精密モジュラーバイス（大型ワーク用）

最適な用途: 標準的な一体型バイスのクランプ能力を超える、超長、超幅、または不規則な形状のワークピース。大型鋳物、長い押出成形品、特大プレート。

ZQ84 は、最大クランプ開口部がバイス本体の長さによって固定されるという、従来のバイス設計の根本的な制限に対処します。標準バイスが対応できる長さを超えるワークピースの場合、従来の解決策は高価なカスタム治具であり、設計、製造、セットアップに時間がかかります。

ZQ84はバイスを 2つの独立した部分に分けることでこの問題を解決しました。 2 つのセクションは共有ベースで接続されていないため、機械テーブルの T スロット上で固定ジョー部と可動ジョー部のに配置でき 任意の距離 、制限されるのは機械自体の移動量だけです。

主な特徴:

• 無制限のクランプ能力: 機械テーブルが許す限り、固定ジョーセクションと可動ジョーセクションを離して配置します。これにより、ZQ84 はあらゆる長さのワークピースに対する実用的なソリューションになります。

• 頑丈な構造: どちらのセクションも、HRC 58 ～ 62 に硬化された高級 20CrMnTi 合金鋼で製造されています。肉厚の設計により、激しい加工振動が吸収され、材料除去率の高い作業中のビビリが防止されます。

• 高いクランプ力: 可動ジョーセクションは、頑丈なリードスクリューとスラストベアリングアセンブリを使用して、大型で重い部品を滑らずに保持するために必要な巨大なクランプ圧力を生成します。

• 精密研削面: すべての重要な合わせ面は 0.005 mm まで精密研削されており、大きなワークピースと機械軸の正確な位置合わせが保証されます。

• 非常に長い部品用の複数のセット: 複数の ZQ84 セットを 1 つのワークピースの長さに沿って同時に使用することができ、非常に長い部品や柔軟な部品に分散サポートとクランプを提供します。

ジョー幅 100 mm、125 mm、150 mm、175 mm、200 mmをご用意.

を表示します。 ZQ84 2ピース精密モジュラーバイス

ステップ 3: ジョーのタイプをワークピースに合わせる

バイス本体の構成を選択したら、最後のステップでは、ジョーのタイプが特定のワークピースと操作に適切であることを確認します。

このクイック リファレンス ガイドを使用してください。

ステップ 4: 制作ワークフローを検討する

ワーク自体以外にも、生産ワークフローが万力の選択に影響を与える必要があります。

マルチステーションバイス：能力をさらに拡大

最大のスループットが優先される生産環境向けに、Zhenhao は マルチステーションバイス 構成も提供しています。精密研削されたモジュラー設計により、複数の GT モジュラー バイス本体を機械テーブルに並べて取り付けることで、オペレーターは 1 回のセットアップで複数のワークピースをクランプでき、大型の機械を必要とせずに 1 サイクルあたりの部品数を大幅に増やすことができます。

このアプローチは、パレット システムを備えた横型マシニング センターで特に効果的です。この場合、機械テーブル全体にバイスのグリッドを設置して、無人バッチ生産を行うことができます。

バイスの選択に材質と精度が重要な理由

Zhenhao GT シリーズのバイスはすべて同じ材質と精度基準を共有しています。つまり、選択の決定は品質の妥協ではなく主に構成に基づいて行われることを意味します。標準バイス、クイックチェンジ バリアント、ダブルアクション モデル、または 2 ピース ZQ84 のいずれを選択しても、次のものを使用します。

• 全体に20CrMnTi 合金鋼 - Zhenhao の CNC ツール ホルダーとコレットに使用されているのと同じ材料で、強度、焼入れ性、長期的な寸法安定性を考慮して選択されました。

• HRC 58 ～ 62 の硬度 すべての摩耗面で

• 0.005 mm の直角度と平行度 すべての重要な研磨面で

• 月産800台を超える精密バイスの生産能力により、代理店やOEMバイヤーへの信頼できる供給を確保

製品範囲全体にわたるこの一貫性により、複数のタイプのバイスを必要とする購入者や、完全なワークホールディングの在庫を構築している購入者の調達が簡素化されます。

概要: バイス選択の決定ガイド

結論

適切な CNC 精密バイスを選択することは、単に最大または最も高価なオプションを選択するという問題ではありません。正しい選択は、ワークピースの形状、加工操作、生産量、ワークフロー要件を明確に理解しているかどうかによって決まります。

Zhenhao の GT シリーズは、汎用の単一部品セットアップからデュアルステーションの大量生産まで、標準的なフラットジョークランプから複雑なソフトジョープロファイリングまで、コンパクト部品から従来のバイス能力を超える大型ワークピースまで、CNC 加工アプリケーションの全範囲をカバーする完全なモジュール式ワークホールディングシステムを提供します。

すべての GT シリーズ バイスはから製造され 20CrMnTi 合金鋼、 HRC 58 ～ 62に焼入れされ、 0.005 mmに精密研磨され、精密 CNC 加工に求められる精度と耐久性を備えています。

全範囲を探索してください:

• GTスタンダードバイス 爪交換式

• GT クイックチェンジジョーバイス

• ZQ83 複動デュアルステーションバイス

• ZQ84 大型ワーク用ツーピースバイス

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よくある質問

バイスにどのジョー幅を選択すればよいかを知るにはどうすればよいですか?

ワークの接触幅と一致するか、わずかに超えるジョー幅を選択してください。ジョーはクランプ面全体に完全かつ均一な接触を提供する必要があります。ワークピースよりも大幅に広いジョーを使用すると、クランプ力が無駄になります。狭すぎるものを使用すると、サポートが不十分になります。

同じバイス本体を異なる顎タイプで使用できますか?

はい。 GT標準モジュラーバイスは、この目的のために特別に設計されています。交換可能なジョーシステムにより、同じバイス本体上でフラットジョー、ステップジョー、V 溝ジョー、格子ジョー、ネジ穴ジョー、エレベーションジョーを交換できるため、バイス全体を交換することなく、さまざまなワークピースに適応できます。

標準の交換可能なジョーと比較したクイックチェンジジョーシステムの利点は何ですか?

標準の交換可能なジョーでは、ジョープレートを交換するにはネジを取り外して再度ボルトを締める必要があり、これには数分かかります。クイックチェンジシステムは機械的ロック機構を採用しており、工具を使わずにジョープレートを数秒で交換できます。これは、ジョーのタイプを 1 日を通して頻繁に変更する必要がある、多品種生産環境で特に役立ちます。

2 つの別々のバイスの代わりにダブルアクションバイスを使用する必要があるのはどのような場合ですか?

ダブルアクションバイスは、2 つの同一または類似の部品をクランプする場合、2 つの別々のバイスよりもコンパクトで操作が簡単です。 1 本の親ねじを使用して両方の部品を同じ力で同時にクランプし、セットアップ時間とテーブルスペースを削減します。 2 つの別々のバイスにより、サイズが非常に異なる部品や独立したクランプ制御が必要な場合に、より柔軟な対応が可能になります。

ZQ84 2 ピースバイスはどのようなワーク向けに設計されていますか?

ZQ84 は、標準的な一体型バイスのクランプ範囲内に収まらないほど長すぎる、幅が広すぎる、または不規則な形状のワークピース用に設計されています。固定ジョーセクションと可動ジョーセクションは独立しているため、機械テーブル上で任意の距離に配置でき、クランプ能力は機械のテーブル移動量によってのみ制限されます。

Zhenhao はカスタムジョープロファイルを製造できますか?

はい。 Zhenhao では、標準のジョー タイプに加えて、顧客の仕様に合わせてカスタム ステップ ジョーや特殊プロファイル ジョーを製造しています。これは、標準のジョー形状では特定のワークピースに最適なグリップや位置決めができない専用の生産治具に役立ちます。