金属加工

治具って何?どんな種類がある?

治具(ジグ)というと、製造業についている人以外には聞きなれない言葉になると思います。また一口に治具といっても用途によって大きさや形状もさまざまなものがあります。ここでは治具の役割や、使われ方について紹介します。

治具って何?どんな種類がある?

治具とは部品を固定したり、作業のガイドになるもの

治具とは部品を固定したり、作業のガイドになるもの

治具とは加工をする際に、加工されるもの(ワーク)を固定し、加工の案内をしてくれる、補助的な役割をもった装置です。補助工具ともいわれます。たとえば裏側が局面形状のワークを平らな作業机の上に置いてネジ止めをしようとした場合、ワークをしっかりと押さえるのが難しくなります。注意深く作業をしなければ、ネジが斜めに刺さってしまうかもしれません。このような場合、ワークの曲面にフィットする形の台を使えばワークは安定し、作業がしやすくなります。これが治具の考え方の基本です。
ただ作業を安定させるだけでなく、品質を安定させたり、作業が早くできるようにするなど、治具にはさまざまな役割があるのです。

治具には大きく分けて2つの種類があります。加工ラインなどで使われるさまざまな形状をした治具と、機械加工をする際に工作機械にワークを固定する治具です。治具は、加工するものや加工内容にあわせた一品一様の品になるため、量産販売はされていません。生産技術部門の技術者や治具の専門メーカーが、使い道に合わせて1つ1つ作り上げている場合がほとんどです。

手作業で使われる治具

手作業で使われる治具

加工ラインなどで使われる治具には主に次のようなものがあります。

  • 作業者や機械が加工、測定を施す際にワークを安定させるもの
  • 貼り付けなどの作業をする際に部品同士の位置決めをするもの
  • 他の部品やツールを挿入する際にろうとのように挿入をガイドするもの
  • 塗装やシーリングを塗布する際に他の場所が汚れないようにマスキングするもの

このような治具は使う場所や目的によってさまざまな材質や形状のものがあります。手作業などの軽い作業の場合はナイロン樹脂のような軽くて柔らかい樹脂や、それに小さなクランプが組み合わせられているものも多く使われます。一方で焼き入れ治具などのように、温度や荷重の条件が厳しいものは、丈夫な金属でつくられていたりします。ワークを置いたら自動でクランプが作動してワークを固定するなどのように、治具そのものが1つの装置や機械として自動化されている場合もあります。

機械加工で使われる治具

機械加工で使われる治具

加工ラインで使われる治具が形状も材質もさまざまだったのに対し、NCなどの工作機械で使われる治具はステンレスなどの丈夫な金属で作られているものがほとんどです。加工の種類によって大きさはさまざまですが、大きいものの場合、クレーンなどを用いなければ動かせないほど大きくなるものもあります。ワークの固定もクランプのような一時的なものではなく、ネジなどを用いてしっかりと固定されます。
上の写真では、削られている金属が乗せられている部分が「治具」です。
特にNCなどに使われるものの場合、1つの治具で複数のワークに対応できるよう、治具にたくさんのネジ穴が開けられていることもあります。

まとめ

治具は製造業以外の人には聞きなれない、あまり知られていない存在です。しかし実際には工作機械や工具などと同じように、製造業を支える非常に重要な役割を持っています。機械の設計などを行う際には、それを加工するときに必要になる治具についても考えを巡らせると、コストダウンや品質向上など、さまざまなメリットがあるでしょう。

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