クランプシステム

機械式クランプシステムは、直接力を加えることでワークを固定します。代表的な種類としては、パワークランプブロック、チャック、固定用アングル、押さえ治具などがあります。

万力 (バイス) は、固定口金と可動口金の間にワークを保持します。これらは金属加工において最も一般的に使用されるクランプ装置の種類の一つであり、クランプ幅は数ミリメートルから500 mm以上まで利用可能です。CNCアプリケーション向けの機械用バイスは、クランプ時の高い繰り返し精度を実現します。

固定用アングルはマシンテーブルに直接取り付けられ、外周の固定が不可能なワークに適しています。押さえ治具は、ワークを上方から所定の支持面に対して固定するもので、水平方向のクランプ点が加工機のアクセスを妨げる場合に使用されます。

空圧式および油圧式のクランプ装置は、加圧された媒体を用いて固定部を作動させます。手動操作に比べて、均一で再現性の高いクランプ力が得られること、およびセットアップ時間が大幅に短縮されることが利点です。

油圧式クランプシステムは、コンパクトなデザインでありながら高いクランプ力 (通常、システム圧力 400 barで最大50 kN) を発生させることができ、特に高耐久仕様の切削加工に適しています。 空気圧式クランプシステムは、自動化された製造プロセスなどで見られるような、クランプ力が比較的低く、クランプサイクルが速い用途に適しています。

磁気式クランププレートは、磁力を利用して強磁性体のワークを固定します。水平方向のクランプ要素が不要なため、ワークの全面を加工対象とすることができます。永久磁石と電磁石の2種類が利用可能です。

真空式クランプシステムは、真空を利用して保持力を発生させます。この方法により、機械的な固定点が不要になり、木材、ガラス、プラスチック、金属製のワークを傷つけることなく固定することができます。 特に、機械式クランプシステムを使用すると反りや表面損傷が生じやすい、大面積、薄肉、または繊細なワークピースに適しています。

クランプシステムは、加工プロセス中に発生する力を安全に吸収し、ワークを所定の位置に保持し続けなければいけません。

• クランプ力と剛性: 加えられるクランプ力は、加工装置から最大圧がかけられた場合でもワークのズレを防ぐのに十分なものでなければなりません。加工内容によっては、これらの力はクランプ力だけでなく、ストッパーなどの形状嵌合要素によっても吸収されます。同時に、クランプ力によってワークが変形してはなりません。
• 繰り返し精度: シリーズでの生産においては、各ワークが正確に同じ位置で固定されることが極めて重要です。厳しい位置決め公差は、一貫した加工品質を確保するための絶対条件です。
• アクセス性: クランプシステムは、加工機のツールを可能な限り妨げないものでなければなりません。多面加工や5軸加工においては、再クランプすることなくすべての関連エリアにアクセスできるよう、クランプ部品を配置する必要があります。
• ワークの保護: クランプシステムは、ワーク表面を保護しなければなりません。傷つきやすい材質の場合は、固定跡を防ぐ種類のクランプ装置、あるいは真空クランプシステムのように広いエリアに力を分散させるクランプシステムが適しています。
• セットアップの容易さ: セットアップ時間が短ければ、運転コストを削減できます。クイッククランプ機能や標準化されたインターフェースを備えたクランプシステムは、ワークの交換に必要な工数を大幅に軽減します。