تحلیل عمیق و بهینه‌سازی مکان‌های مرجع ماشینکاری و فیکسچرها در مراکز ماشینکاری
چکیده: این مقاله به تفصیل در مورد الزامات و اصول مرجع مکان ماشینکاری در مراکز ماشینکاری و همچنین دانش مربوط به فیکسچرها، از جمله الزامات اساسی، انواع رایج و اصول انتخاب فیکسچرها، توضیح می‌دهد. این مقاله به طور کامل اهمیت و روابط متقابل این عوامل را در فرآیند ماشینکاری مراکز ماشینکاری بررسی می‌کند و هدف آن ارائه مبانی نظری جامع و عمیق و راهنمایی‌های عملی برای متخصصان و دست‌اندرکاران مربوطه در زمینه ماشینکاری مکانیکی است تا به بهینه‌سازی و بهبود دقت، کارایی و کیفیت ماشینکاری دست یابد.
مقدمه
مراکز ماشینکاری، به عنوان نوعی تجهیزات ماشینکاری خودکار با دقت و راندمان بالا، جایگاه بسیار مهمی در صنعت تولید مکانیکی مدرن دارند. فرآیند ماشینکاری شامل پیوندهای پیچیده متعددی است و انتخاب نقطه مرجع ماشینکاری و تعیین فیکسچرها از عناصر کلیدی آن هستند. یک نقطه مرجع منطقی می‌تواند موقعیت دقیق قطعه کار را در طول فرآیند ماشینکاری تضمین کند و نقطه شروع دقیقی را برای عملیات برش بعدی فراهم کند. یک فیکسچر مناسب می‌تواند قطعه کار را به طور پایدار نگه دارد و پیشرفت روان فرآیند ماشینکاری را تضمین کند و تا حدودی بر دقت ماشینکاری و راندمان تولید تأثیر بگذارد. بنابراین، تحقیقات عمیق در مورد نقطه مرجع ماشینکاری و فیکسچرها در مراکز ماشینکاری از اهمیت نظری و عملی بالایی برخوردار است.
مراکز ماشینکاری، به عنوان نوعی تجهیزات ماشینکاری خودکار با دقت و راندمان بالا، جایگاه بسیار مهمی در صنعت تولید مکانیکی مدرن دارند. فرآیند ماشینکاری شامل پیوندهای پیچیده متعددی است و انتخاب نقطه مرجع ماشینکاری و تعیین فیکسچرها از عناصر کلیدی آن هستند. یک نقطه مرجع منطقی می‌تواند موقعیت دقیق قطعه کار را در طول فرآیند ماشینکاری تضمین کند و نقطه شروع دقیقی را برای عملیات برش بعدی فراهم کند. یک فیکسچر مناسب می‌تواند قطعه کار را به طور پایدار نگه دارد و پیشرفت روان فرآیند ماشینکاری را تضمین کند و تا حدودی بر دقت ماشینکاری و راندمان تولید تأثیر بگذارد. بنابراین، تحقیقات عمیق در مورد نقطه مرجع ماشینکاری و فیکسچرها در مراکز ماشینکاری از اهمیت نظری و عملی بالایی برخوردار است.
دوم. الزامات و اصول انتخاب مبنا در مراکز ماشینکاری
(الف) سه الزام اساسی برای انتخاب مبنا
۱. موقعیت مکانی دقیق و نصب راحت و قابل اعتماد
موقعیت دقیق، شرط اصلی برای اطمینان از دقت ماشینکاری است. سطح مبنا باید از دقت و پایداری کافی برای تعیین دقیق موقعیت قطعه کار در سیستم مختصات مرکز ماشینکاری برخوردار باشد. به عنوان مثال، هنگام فرزکاری یک صفحه، اگر خطای مسطح بودن زیادی در سطح مبنای موقعیت وجود داشته باشد، باعث انحراف بین صفحه ماشینکاری شده و الزامات طراحی خواهد شد.
نصب راحت و قابل اعتماد فیکسچر با کارایی و ایمنی ماشینکاری مرتبط است. نحوه نصب فیکسچر و قطعه کار باید ساده و آسان باشد، به طوری که قطعه کار به سرعت روی میز کار مرکز ماشینکاری نصب شود و اطمینان حاصل شود که قطعه کار در طول فرآیند ماشینکاری جابجا یا شل نمی‌شود. به عنوان مثال، با اعمال نیروی گیره مناسب و انتخاب نقاط گیره مناسب، می‌توان از تغییر شکل قطعه کار به دلیل نیروی گیره بیش از حد جلوگیری کرد و همچنین می‌توان از حرکت قطعه کار در حین ماشینکاری به دلیل نیروی گیره ناکافی جلوگیری کرد.
موقعیت دقیق، شرط اصلی برای اطمینان از دقت ماشینکاری است. سطح مبنا باید از دقت و پایداری کافی برای تعیین دقیق موقعیت قطعه کار در سیستم مختصات مرکز ماشینکاری برخوردار باشد. به عنوان مثال، هنگام فرزکاری یک صفحه، اگر خطای مسطح بودن زیادی در سطح مبنای موقعیت وجود داشته باشد، باعث انحراف بین صفحه ماشینکاری شده و الزامات طراحی خواهد شد.
نصب راحت و قابل اعتماد فیکسچر با کارایی و ایمنی ماشینکاری مرتبط است. نحوه نصب فیکسچر و قطعه کار باید ساده و آسان باشد، به طوری که قطعه کار به سرعت روی میز کار مرکز ماشینکاری نصب شود و اطمینان حاصل شود که قطعه کار در طول فرآیند ماشینکاری جابجا یا شل نمی‌شود. به عنوان مثال، با اعمال نیروی گیره مناسب و انتخاب نقاط گیره مناسب، می‌توان از تغییر شکل قطعه کار به دلیل نیروی گیره بیش از حد جلوگیری کرد و همچنین می‌توان از حرکت قطعه کار در حین ماشینکاری به دلیل نیروی گیره ناکافی جلوگیری کرد.
۲. محاسبه ساده ابعاد
هنگام محاسبه ابعاد قطعات مختلف ماشینکاری بر اساس یک مبنای مشخص، فرآیند محاسبه باید تا حد امکان ساده شود. این امر می‌تواند خطاهای محاسبه را در طول برنامه‌نویسی و ماشینکاری کاهش دهد و در نتیجه راندمان ماشینکاری را بهبود بخشد. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری یک قطعه با سیستم‌های سوراخ چندگانه، اگر مبنای انتخاب شده بتواند محاسبه ابعاد مختصات هر سوراخ را ساده کند، می‌تواند محاسبات پیچیده در برنامه‌نویسی کنترل عددی را کاهش داده و احتمال خطا را کاهش دهد.
هنگام محاسبه ابعاد قطعات مختلف ماشینکاری بر اساس یک مبنای مشخص، فرآیند محاسبه باید تا حد امکان ساده شود. این امر می‌تواند خطاهای محاسبه را در طول برنامه‌نویسی و ماشینکاری کاهش دهد و در نتیجه راندمان ماشینکاری را بهبود بخشد. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری یک قطعه با سیستم‌های سوراخ چندگانه، اگر مبنای انتخاب شده بتواند محاسبه ابعاد مختصات هر سوراخ را ساده کند، می‌تواند محاسبات پیچیده در برنامه‌نویسی کنترل عددی را کاهش داده و احتمال خطا را کاهش دهد.
۳. اطمینان از دقت ماشینکاری
دقت ماشینکاری یک شاخص مهم برای اندازه‌گیری کیفیت ماشینکاری، از جمله دقت ابعادی، دقت شکل و دقت موقعیت است. انتخاب مبنا باید بتواند خطاهای ماشینکاری را به طور موثر کنترل کند تا قطعه کار ماشینکاری شده الزامات نقشه طراحی را برآورده کند. به عنوان مثال، هنگام تراشکاری قطعات شفت مانند، انتخاب خط مرکزی شفت به عنوان مبنای مکان می‌تواند استوانه‌ای بودن شفت و هم‌محوری بین بخش‌های مختلف شفت را بهتر تضمین کند.
دقت ماشینکاری یک شاخص مهم برای اندازه‌گیری کیفیت ماشینکاری، از جمله دقت ابعادی، دقت شکل و دقت موقعیت است. انتخاب مبنا باید بتواند خطاهای ماشینکاری را به طور موثر کنترل کند تا قطعه کار ماشینکاری شده الزامات نقشه طراحی را برآورده کند. به عنوان مثال، هنگام تراشکاری قطعات شفت مانند، انتخاب خط مرکزی شفت به عنوان مبنای مکان می‌تواند استوانه‌ای بودن شفت و هم‌محوری بین بخش‌های مختلف شفت را بهتر تضمین کند.
(ب) شش اصل برای انتخاب مبنای مکان
۱. سعی کنید مبنای طراحی را به عنوان مبنای مکان انتخاب کنید
مبنای طراحی، نقطه شروع برای تعیین سایر ابعاد و شکل‌ها هنگام طراحی یک قطعه است. انتخاب مبنای طراحی به عنوان مبنای مکان می‌تواند مستقیماً الزامات دقت ابعاد طراحی را تضمین کرده و خطای ناهمترازی مبنا را کاهش دهد. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری یک قطعه جعبه‌ای شکل، اگر مبنای طراحی سطح زیرین و دو سطح جانبی جعبه باشد، استفاده از این سطوح به عنوان مبنای مکان در طول فرآیند ماشینکاری می‌تواند به راحتی تضمین کند که دقت موقعیتی بین سیستم‌های سوراخ در جعبه با الزامات طراحی مطابقت دارد.
مبنای طراحی، نقطه شروع برای تعیین سایر ابعاد و شکل‌ها هنگام طراحی یک قطعه است. انتخاب مبنای طراحی به عنوان مبنای مکان می‌تواند مستقیماً الزامات دقت ابعاد طراحی را تضمین کرده و خطای ناهمترازی مبنا را کاهش دهد. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری یک قطعه جعبه‌ای شکل، اگر مبنای طراحی سطح زیرین و دو سطح جانبی جعبه باشد، استفاده از این سطوح به عنوان مبنای مکان در طول فرآیند ماشینکاری می‌تواند به راحتی تضمین کند که دقت موقعیتی بین سیستم‌های سوراخ در جعبه با الزامات طراحی مطابقت دارد.
۲. وقتی نمی‌توان مبنای مکان و مبنای طراحی را یکی کرد، خطای مکان باید به شدت کنترل شود تا دقت ماشینکاری تضمین شود.
وقتی به دلیل ساختار قطعه کار یا فرآیند ماشینکاری و غیره، اتخاذ مبنای طراحی به عنوان مبنای مکان غیرممکن باشد، لازم است خطای مکان به طور دقیق تجزیه و تحلیل و کنترل شود. خطای مکان شامل خطای ناهمراستایی مبنا و خطای جابجایی مبنا است. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری یک قطعه با شکل پیچیده، ممکن است ابتدا لازم باشد یک سطح مبنای کمکی ماشینکاری شود. در این زمان، لازم است خطای مکان در محدوده مجاز از طریق طراحی معقول فیکسچر و روش‌های مکان‌یابی کنترل شود تا از دقت ماشینکاری اطمینان حاصل شود. روش‌هایی مانند بهبود دقت عناصر مکان‌یابی و بهینه‌سازی چیدمان مکان‌یابی می‌تواند برای کاهش خطای مکان‌یابی استفاده شود.
وقتی به دلیل ساختار قطعه کار یا فرآیند ماشینکاری و غیره، اتخاذ مبنای طراحی به عنوان مبنای مکان غیرممکن باشد، لازم است خطای مکان به طور دقیق تجزیه و تحلیل و کنترل شود. خطای مکان شامل خطای ناهمراستایی مبنا و خطای جابجایی مبنا است. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری یک قطعه با شکل پیچیده، ممکن است ابتدا لازم باشد یک سطح مبنای کمکی ماشینکاری شود. در این زمان، لازم است خطای مکان در محدوده مجاز از طریق طراحی معقول فیکسچر و روش‌های مکان‌یابی کنترل شود تا از دقت ماشینکاری اطمینان حاصل شود. روش‌هایی مانند بهبود دقت عناصر مکان‌یابی و بهینه‌سازی چیدمان مکان‌یابی می‌تواند برای کاهش خطای مکان‌یابی استفاده شود.
۳. هنگامی که قطعه کار نیاز به فیکسچر شدن و ماشینکاری بیش از دو بار دارد، مرجع انتخاب شده باید بتواند ماشینکاری تمام قطعات با دقت کلیدی را در یک فیکسچر و مکان انجام دهد.
برای قطعات کاری که نیاز به چندین بار فیکسچرینگ دارند، اگر مرجع برای هر فیکسچرینگ متناقض باشد، خطاهای تجمعی ایجاد می‌شود که بر دقت کلی قطعه کار تأثیر می‌گذارد. بنابراین، باید یک مرجع مناسب انتخاب شود تا ماشینکاری تمام قطعات دقیق کلیدی تا حد امکان در یک فیکسچرینگ تکمیل شود. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری قطعه‌ای با سطوح جانبی و سیستم‌های سوراخ متعدد، می‌توان از یک صفحه اصلی و دو سوراخ به عنوان مرجع برای یک فیکسچرینگ استفاده کرد تا ماشینکاری اکثر سوراخ‌ها و صفحات کلیدی تکمیل شود و سپس ماشینکاری سایر قطعات ثانویه انجام شود که می‌تواند از دست دادن دقت ناشی از فیکسچرینگ‌های متعدد را کاهش دهد.
برای قطعات کاری که نیاز به چندین بار فیکسچرینگ دارند، اگر مرجع برای هر فیکسچرینگ متناقض باشد، خطاهای تجمعی ایجاد می‌شود که بر دقت کلی قطعه کار تأثیر می‌گذارد. بنابراین، باید یک مرجع مناسب انتخاب شود تا ماشینکاری تمام قطعات دقیق کلیدی تا حد امکان در یک فیکسچرینگ تکمیل شود. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری قطعه‌ای با سطوح جانبی و سیستم‌های سوراخ متعدد، می‌توان از یک صفحه اصلی و دو سوراخ به عنوان مرجع برای یک فیکسچرینگ استفاده کرد تا ماشینکاری اکثر سوراخ‌ها و صفحات کلیدی تکمیل شود و سپس ماشینکاری سایر قطعات ثانویه انجام شود که می‌تواند از دست دادن دقت ناشی از فیکسچرینگ‌های متعدد را کاهش دهد.
۴. مبنای انتخاب شده باید تکمیل هرچه بیشتر محتوای ماشینکاری را تضمین کند.
این می‌تواند تعداد فیکسچرها را کاهش داده و راندمان ماشینکاری را بهبود بخشد. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری یک قطعه بدنه دوار، انتخاب سطح استوانه‌ای بیرونی آن به عنوان مبدا مکان می‌تواند عملیات ماشینکاری مختلفی مانند تراشکاری دایره بیرونی، ماشینکاری رزوه و فرزکاری شیاردار را در یک فیکسچر انجام دهد و از اتلاف وقت و کاهش دقت ناشی از فیکسچرهای متعدد جلوگیری کند.
این می‌تواند تعداد فیکسچرها را کاهش داده و راندمان ماشینکاری را بهبود بخشد. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری یک قطعه بدنه دوار، انتخاب سطح استوانه‌ای بیرونی آن به عنوان مبدا مکان می‌تواند عملیات ماشینکاری مختلفی مانند تراشکاری دایره بیرونی، ماشینکاری رزوه و فرزکاری شیاردار را در یک فیکسچر انجام دهد و از اتلاف وقت و کاهش دقت ناشی از فیکسچرهای متعدد جلوگیری کند.
۵. هنگام ماشینکاری دسته‌ای، مبدا موقعیت قطعه باید تا حد امکان با مبدا تنظیم ابزار برای ایجاد سیستم مختصات قطعه کار مطابقت داشته باشد.
در تولید دسته‌ای، ایجاد سیستم مختصات قطعه کار برای اطمینان از ثبات ماشینکاری بسیار مهم است. اگر مبنای مکان با مبنای تنظیم ابزار سازگار باشد، عملیات برنامه‌ریزی و تنظیم ابزار می‌تواند ساده شود و خطاهای ناشی از تبدیل مبنا کاهش یابد. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری دسته‌ای از قطعات صفحه مانند یکسان، گوشه پایین سمت چپ قطعه می‌تواند در یک موقعیت ثابت روی میز کار ماشین ابزار قرار گیرد و از این نقطه می‌توان به عنوان مبنای تنظیم ابزار برای ایجاد سیستم مختصات قطعه کار استفاده کرد. به این ترتیب، هنگام ماشینکاری هر قطعه، فقط باید از همان برنامه و پارامترهای تنظیم ابزار پیروی شود که باعث بهبود راندمان تولید و پایداری دقت ماشینکاری می‌شود.
در تولید دسته‌ای، ایجاد سیستم مختصات قطعه کار برای اطمینان از ثبات ماشینکاری بسیار مهم است. اگر مبنای مکان با مبنای تنظیم ابزار سازگار باشد، عملیات برنامه‌ریزی و تنظیم ابزار می‌تواند ساده شود و خطاهای ناشی از تبدیل مبنا کاهش یابد. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری دسته‌ای از قطعات صفحه مانند یکسان، گوشه پایین سمت چپ قطعه می‌تواند در یک موقعیت ثابت روی میز کار ماشین ابزار قرار گیرد و از این نقطه می‌توان به عنوان مبنای تنظیم ابزار برای ایجاد سیستم مختصات قطعه کار استفاده کرد. به این ترتیب، هنگام ماشینکاری هر قطعه، فقط باید از همان برنامه و پارامترهای تنظیم ابزار پیروی شود که باعث بهبود راندمان تولید و پایداری دقت ماشینکاری می‌شود.
۶. وقتی چندین فیکسچر مورد نیاز است، مبنا باید قبل و بعد از آن ثابت باشد
چه ماشینکاری خشن باشد و چه ماشینکاری نهایی، استفاده از یک مبنای ثابت در طول چندین فیکسچرینگ می‌تواند رابطه دقت موقعیتی بین مراحل مختلف ماشینکاری را تضمین کند. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری یک قطعه بزرگ قالب، از ماشینکاری خشن تا ماشینکاری نهایی، همیشه از سطح جدایش و محل سوراخ‌های قالب به عنوان مبنا استفاده کنید تا فواصل مجاز بین عملیات مختلف ماشینکاری یکنواخت شود و از تأثیر بر دقت و کیفیت سطح قالب ناشی از فواصل مجاز ماشینکاری ناهموار به دلیل تغییرات مبنا جلوگیری شود.
چه ماشینکاری خشن باشد و چه ماشینکاری نهایی، استفاده از یک مبنای ثابت در طول چندین فیکسچرینگ می‌تواند رابطه دقت موقعیتی بین مراحل مختلف ماشینکاری را تضمین کند. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری یک قطعه بزرگ قالب، از ماشینکاری خشن تا ماشینکاری نهایی، همیشه از سطح جدایش و محل سوراخ‌های قالب به عنوان مبنا استفاده کنید تا فواصل مجاز بین عملیات مختلف ماشینکاری یکنواخت شود و از تأثیر بر دقت و کیفیت سطح قالب ناشی از فواصل مجاز ماشینکاری ناهموار به دلیل تغییرات مبنا جلوگیری شود.
III. تعیین فیکسچرها در مراکز ماشینکاری
(الف) الزامات اساسی برای وسایل
۱. مکانیزم گیره نباید روی پیشروی تأثیر بگذارد و ناحیه ماشینکاری باید باز باشد.
هنگام طراحی مکانیزم گیره‌بندی یک فیکسچر، باید از تداخل با مسیر تغذیه ابزار برش جلوگیری شود. به عنوان مثال، هنگام فرزکاری با یک مرکز ماشینکاری عمودی، پیچ‌های گیره‌بندی، صفحات فشار و غیره فیکسچر نباید مسیر حرکت فرز را مسدود کنند. در عین حال، ناحیه ماشینکاری باید تا حد امکان باز باشد تا ابزار برش بتواند به راحتی برای عملیات برش به قطعه کار نزدیک شود. برای برخی از قطعات کار با ساختارهای داخلی پیچیده، مانند قطعاتی با حفره‌های عمیق یا سوراخ‌های کوچک، طراحی فیکسچر باید اطمینان حاصل کند که ابزار برش می‌تواند به ناحیه ماشینکاری برسد و از وضعیتی که ماشینکاری به دلیل مسدود شدن فیکسچر امکان‌پذیر نیست، جلوگیری شود.
هنگام طراحی مکانیزم گیره‌بندی یک فیکسچر، باید از تداخل با مسیر تغذیه ابزار برش جلوگیری شود. به عنوان مثال، هنگام فرزکاری با یک مرکز ماشینکاری عمودی، پیچ‌های گیره‌بندی، صفحات فشار و غیره فیکسچر نباید مسیر حرکت فرز را مسدود کنند. در عین حال، ناحیه ماشینکاری باید تا حد امکان باز باشد تا ابزار برش بتواند به راحتی برای عملیات برش به قطعه کار نزدیک شود. برای برخی از قطعات کار با ساختارهای داخلی پیچیده، مانند قطعاتی با حفره‌های عمیق یا سوراخ‌های کوچک، طراحی فیکسچر باید اطمینان حاصل کند که ابزار برش می‌تواند به ناحیه ماشینکاری برسد و از وضعیتی که ماشینکاری به دلیل مسدود شدن فیکسچر امکان‌پذیر نیست، جلوگیری شود.
۲. فیکسچر باید بتواند به صورت جهت‌دار روی ماشین ابزار نصب شود.
فیکسچر باید بتواند به طور دقیق روی میز کار مرکز ماشینکاری قرار گیرد و نصب شود تا از موقعیت صحیح قطعه کار نسبت به محورهای مختصات ابزار ماشین اطمینان حاصل شود. معمولاً از کلیدهای موقعیت یابی، پین‌های موقعیت یابی و سایر عناصر موقعیت یابی برای همکاری با شیارهای T شکل یا سوراخ‌های موقعیت یابی روی میز کار ابزار ماشین برای دستیابی به نصب جهت دار فیکسچر استفاده می‌شود. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری قطعات جعبه‌ای شکل با یک مرکز ماشینکاری افقی، از کلید موقعیت یابی در پایین فیکسچر برای همکاری با شیارهای T شکل روی میز کار ابزار ماشین برای تعیین موقعیت فیکسچر در جهت محور X استفاده می‌شود و سپس از سایر عناصر موقعیت یابی برای تعیین موقعیت‌ها در جهت‌های محور Y و محور Z استفاده می‌شود و در نتیجه نصب صحیح قطعه کار روی ابزار ماشین تضمین می‌شود.
فیکسچر باید بتواند به طور دقیق روی میز کار مرکز ماشینکاری قرار گیرد و نصب شود تا از موقعیت صحیح قطعه کار نسبت به محورهای مختصات ابزار ماشین اطمینان حاصل شود. معمولاً از کلیدهای موقعیت یابی، پین‌های موقعیت یابی و سایر عناصر موقعیت یابی برای همکاری با شیارهای T شکل یا سوراخ‌های موقعیت یابی روی میز کار ابزار ماشین برای دستیابی به نصب جهت دار فیکسچر استفاده می‌شود. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری قطعات جعبه‌ای شکل با یک مرکز ماشینکاری افقی، از کلید موقعیت یابی در پایین فیکسچر برای همکاری با شیارهای T شکل روی میز کار ابزار ماشین برای تعیین موقعیت فیکسچر در جهت محور X استفاده می‌شود و سپس از سایر عناصر موقعیت یابی برای تعیین موقعیت‌ها در جهت‌های محور Y و محور Z استفاده می‌شود و در نتیجه نصب صحیح قطعه کار روی ابزار ماشین تضمین می‌شود.
۳. استحکام و پایداری پایه باید خوب باشد
در طول فرآیند ماشینکاری، فیکسچر باید نیروهای برشی، نیروهای گیره‌ای و سایر نیروها را تحمل کند. اگر استحکام فیکسچر کافی نباشد، تحت تأثیر این نیروها تغییر شکل می‌دهد و در نتیجه دقت ماشینکاری قطعه کار کاهش می‌یابد. به عنوان مثال، هنگام انجام عملیات فرزکاری با سرعت بالا، نیروی برش نسبتاً زیاد است. اگر استحکام فیکسچر کافی نباشد، قطعه کار در طول فرآیند ماشینکاری می‌لرزد و بر کیفیت سطح و دقت ابعادی ماشینکاری تأثیر می‌گذارد. بنابراین، فیکسچر باید از موادی با استحکام و سختی کافی ساخته شود و ساختار آن باید به طور منطقی طراحی شود، مانند اضافه کردن سفت‌کننده‌ها و اتخاذ ساختارهای دیواره ضخیم، تا استحکام و پایداری آن بهبود یابد.
در طول فرآیند ماشینکاری، فیکسچر باید نیروهای برشی، نیروهای گیره‌ای و سایر نیروها را تحمل کند. اگر استحکام فیکسچر کافی نباشد، تحت تأثیر این نیروها تغییر شکل می‌دهد و در نتیجه دقت ماشینکاری قطعه کار کاهش می‌یابد. به عنوان مثال، هنگام انجام عملیات فرزکاری با سرعت بالا، نیروی برش نسبتاً زیاد است. اگر استحکام فیکسچر کافی نباشد، قطعه کار در طول فرآیند ماشینکاری می‌لرزد و بر کیفیت سطح و دقت ابعادی ماشینکاری تأثیر می‌گذارد. بنابراین، فیکسچر باید از موادی با استحکام و سختی کافی ساخته شود و ساختار آن باید به طور منطقی طراحی شود، مانند اضافه کردن سفت‌کننده‌ها و اتخاذ ساختارهای دیواره ضخیم، تا استحکام و پایداری آن بهبود یابد.
(ب) انواع رایج وسایل
۱. برنامه‌های عمومی
فیکسچرهای عمومی کاربرد گسترده‌ای دارند، مانند گیره‌ها، سرهای تقسیم‌کننده و سه نظام‌ها. از گیره‌ها می‌توان برای نگه‌داشتن قطعات کوچک مختلف با اشکال منظم، مانند مکعب‌ها و استوانه‌ها استفاده کرد و اغلب در فرزکاری، سوراخکاری و سایر عملیات ماشینکاری استفاده می‌شوند. از سرهای تقسیم‌کننده می‌توان برای انجام ماشینکاری با زاویه برش روی قطعات کار استفاده کرد. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری قطعات با ویژگی‌های محیطی مساوی، سر تقسیم‌کننده می‌تواند زاویه چرخش قطعه کار را به طور دقیق کنترل کند تا ماشینکاری چند ایستگاهی حاصل شود. سه نظام‌ها عمدتاً برای نگه‌داشتن قطعات بدنه چرخان استفاده می‌شوند. به عنوان مثال، در عملیات تراشکاری، سه نظام‌ها می‌توانند به سرعت قطعات شفت مانند را گیره کنند و به طور خودکار در مرکز قرار گیرند که برای ماشینکاری مناسب است.
فیکسچرهای عمومی کاربرد گسترده‌ای دارند، مانند گیره‌ها، سرهای تقسیم‌کننده و سه نظام‌ها. از گیره‌ها می‌توان برای نگه‌داشتن قطعات کوچک مختلف با اشکال منظم، مانند مکعب‌ها و استوانه‌ها استفاده کرد و اغلب در فرزکاری، سوراخکاری و سایر عملیات ماشینکاری استفاده می‌شوند. از سرهای تقسیم‌کننده می‌توان برای انجام ماشینکاری با زاویه برش روی قطعات کار استفاده کرد. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری قطعات با ویژگی‌های محیطی مساوی، سر تقسیم‌کننده می‌تواند زاویه چرخش قطعه کار را به طور دقیق کنترل کند تا ماشینکاری چند ایستگاهی حاصل شود. سه نظام‌ها عمدتاً برای نگه‌داشتن قطعات بدنه چرخان استفاده می‌شوند. به عنوان مثال، در عملیات تراشکاری، سه نظام‌ها می‌توانند به سرعت قطعات شفت مانند را گیره کنند و به طور خودکار در مرکز قرار گیرند که برای ماشینکاری مناسب است.
۲. وسایل مدولار
فیکسچرهای مدولار از مجموعه‌ای از عناصر عمومی استاندارد و یکسان تشکیل شده‌اند. این عناصر را می‌توان به صورت انعطاف‌پذیر و مطابق با اشکال مختلف قطعه کار و الزامات ماشینکاری ترکیب کرد تا به سرعت یک فیکسچر مناسب برای یک کار ماشینکاری خاص ساخته شود. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری یک قطعه با شکل نامنظم، صفحات پایه مناسب، اعضای نگهدارنده، اعضای مکان، اعضای گیره و غیره را می‌توان از کتابخانه عناصر فیکسچر مدولار انتخاب کرد و طبق یک طرح خاص در یک فیکسچر مونتاژ کرد. مزایای فیکسچرهای مدولار انعطاف‌پذیری بالا و قابلیت استفاده مجدد است که می‌تواند هزینه تولید و چرخه تولید فیکسچرها را کاهش دهد و به ویژه برای آزمایش محصولات جدید و تولید دسته‌ای کوچک مناسب است.
فیکسچرهای مدولار از مجموعه‌ای از عناصر عمومی استاندارد و یکسان تشکیل شده‌اند. این عناصر را می‌توان به صورت انعطاف‌پذیر و مطابق با اشکال مختلف قطعه کار و الزامات ماشینکاری ترکیب کرد تا به سرعت یک فیکسچر مناسب برای یک کار ماشینکاری خاص ساخته شود. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری یک قطعه با شکل نامنظم، صفحات پایه مناسب، اعضای نگهدارنده، اعضای مکان، اعضای گیره و غیره را می‌توان از کتابخانه عناصر فیکسچر مدولار انتخاب کرد و طبق یک طرح خاص در یک فیکسچر مونتاژ کرد. مزایای فیکسچرهای مدولار انعطاف‌پذیری بالا و قابلیت استفاده مجدد است که می‌تواند هزینه تولید و چرخه تولید فیکسچرها را کاهش دهد و به ویژه برای آزمایش محصولات جدید و تولید دسته‌ای کوچک مناسب است.
۳. وسایل ویژه
فیکسچرهای ویژه به طور خاص برای یک یا چند کار ماشینکاری مشابه طراحی و ساخته می‌شوند. آنها را می‌توان با توجه به شکل، اندازه و الزامات فرآیند ماشینکاری خاص قطعه کار سفارشی کرد تا تضمین دقت و کارایی ماشینکاری به حداکثر برسد. به عنوان مثال، در ماشینکاری بلوک‌های موتور خودرو، به دلیل ساختار پیچیده و الزامات دقت بالای بلوک‌ها، فیکسچرهای ویژه معمولاً برای اطمینان از دقت ماشینکاری سوراخ‌های مختلف سیلندر، صفحات و سایر قطعات طراحی می‌شوند. معایب فیکسچرهای ویژه هزینه بالای تولید و چرخه طراحی طولانی است و آنها معمولاً برای تولید دسته‌ای بزرگ مناسب هستند.
فیکسچرهای ویژه به طور خاص برای یک یا چند کار ماشینکاری مشابه طراحی و ساخته می‌شوند. آنها را می‌توان با توجه به شکل، اندازه و الزامات فرآیند ماشینکاری خاص قطعه کار سفارشی کرد تا تضمین دقت و کارایی ماشینکاری به حداکثر برسد. به عنوان مثال، در ماشینکاری بلوک‌های موتور خودرو، به دلیل ساختار پیچیده و الزامات دقت بالای بلوک‌ها، فیکسچرهای ویژه معمولاً برای اطمینان از دقت ماشینکاری سوراخ‌های مختلف سیلندر، صفحات و سایر قطعات طراحی می‌شوند. معایب فیکسچرهای ویژه هزینه بالای تولید و چرخه طراحی طولانی است و آنها معمولاً برای تولید دسته‌ای بزرگ مناسب هستند.
۴. وسایل قابل تنظیم
فیکسچرهای قابل تنظیم ترکیبی از فیکسچرهای مدولار و فیکسچرهای ویژه هستند. آنها نه تنها انعطاف‌پذیری فیکسچرهای مدولار را دارند، بلکه می‌توانند دقت ماشینکاری را تا حدی تضمین کنند. فیکسچرهای قابل تنظیم می‌توانند با تنظیم موقعیت برخی از عناصر یا تعویض قطعات خاص، با ماشینکاری قطعات با اندازه‌های مختلف یا شکل‌های مشابه سازگار شوند. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری مجموعه‌ای از قطعات شفت مانند با قطرهای مختلف، می‌توان از یک فیکسچر قابل تنظیم استفاده کرد. با تنظیم موقعیت و اندازه دستگاه گیره، می‌توان شفت‌های با قطرهای مختلف را نگه داشت و عمومیت و میزان استفاده از فیکسچر را بهبود بخشید.
فیکسچرهای قابل تنظیم ترکیبی از فیکسچرهای مدولار و فیکسچرهای ویژه هستند. آنها نه تنها انعطاف‌پذیری فیکسچرهای مدولار را دارند، بلکه می‌توانند دقت ماشینکاری را تا حدی تضمین کنند. فیکسچرهای قابل تنظیم می‌توانند با تنظیم موقعیت برخی از عناصر یا تعویض قطعات خاص، با ماشینکاری قطعات با اندازه‌های مختلف یا شکل‌های مشابه سازگار شوند. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری مجموعه‌ای از قطعات شفت مانند با قطرهای مختلف، می‌توان از یک فیکسچر قابل تنظیم استفاده کرد. با تنظیم موقعیت و اندازه دستگاه گیره، می‌توان شفت‌های با قطرهای مختلف را نگه داشت و عمومیت و میزان استفاده از فیکسچر را بهبود بخشید.
5. فیکسچرهای چند ایستگاهی
فیکسچرهای چند ایستگاهی می‌توانند همزمان چندین قطعه کار را برای ماشینکاری نگه دارند. این نوع فیکسچر می‌تواند عملیات ماشینکاری یکسان یا متفاوت را روی چندین قطعه کار در یک چرخه فیکسچرسازی و ماشینکاری انجام دهد و راندمان ماشینکاری را تا حد زیادی بهبود بخشد. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری عملیات سوراخکاری و قلاویزکاری قطعات کوچک، یک فیکسچر چند ایستگاهی می‌تواند همزمان چندین قطعه را نگه دارد. در یک چرخه کاری، عملیات سوراخکاری و قلاویزکاری هر قطعه به نوبت انجام می‌شود و زمان بیکاری ابزار ماشین را کاهش داده و راندمان تولید را بهبود می‌بخشد.
فیکسچرهای چند ایستگاهی می‌توانند همزمان چندین قطعه کار را برای ماشینکاری نگه دارند. این نوع فیکسچر می‌تواند عملیات ماشینکاری یکسان یا متفاوت را روی چندین قطعه کار در یک چرخه فیکسچرسازی و ماشینکاری انجام دهد و راندمان ماشینکاری را تا حد زیادی بهبود بخشد. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری عملیات سوراخکاری و قلاویزکاری قطعات کوچک، یک فیکسچر چند ایستگاهی می‌تواند همزمان چندین قطعه را نگه دارد. در یک چرخه کاری، عملیات سوراخکاری و قلاویزکاری هر قطعه به نوبت انجام می‌شود و زمان بیکاری ابزار ماشین را کاهش داده و راندمان تولید را بهبود می‌بخشد.
۶. بازی‌های گروهی
فیکسچرهای گروهی به طور خاص برای نگه داشتن قطعات کاری با شکل‌های مشابه، اندازه‌های مشابه و مکان‌های یکسان یا مشابه، روش‌های بستن و ماشینکاری استفاده می‌شوند. آنها بر اساس اصل فناوری گروهی، گروه‌بندی قطعات کاری با ویژگی‌های مشابه در یک گروه، طراحی یک ساختار کلی فیکسچر و سازگاری با ماشینکاری قطعات کاری مختلف در گروه با تنظیم یا جایگزینی برخی از عناصر هستند. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری مجموعه‌ای از قطعات چرخ‌دنده با مشخصات مختلف، فیکسچر گروهی می‌تواند مکان و عناصر بستن را با توجه به تغییرات در دهانه، قطر خارجی و غیره قطعات چرخ‌دنده تنظیم کند تا به نگه داشتن و ماشینکاری قطعات چرخ‌دنده مختلف دست یابد و سازگاری و راندمان تولید فیکسچر را بهبود بخشد.
فیکسچرهای گروهی به طور خاص برای نگه داشتن قطعات کاری با شکل‌های مشابه، اندازه‌های مشابه و مکان‌های یکسان یا مشابه، روش‌های بستن و ماشینکاری استفاده می‌شوند. آنها بر اساس اصل فناوری گروهی، گروه‌بندی قطعات کاری با ویژگی‌های مشابه در یک گروه، طراحی یک ساختار کلی فیکسچر و سازگاری با ماشینکاری قطعات کاری مختلف در گروه با تنظیم یا جایگزینی برخی از عناصر هستند. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری مجموعه‌ای از قطعات چرخ‌دنده با مشخصات مختلف، فیکسچر گروهی می‌تواند مکان و عناصر بستن را با توجه به تغییرات در دهانه، قطر خارجی و غیره قطعات چرخ‌دنده تنظیم کند تا به نگه داشتن و ماشینکاری قطعات چرخ‌دنده مختلف دست یابد و سازگاری و راندمان تولید فیکسچر را بهبود بخشد.
(ج) اصول انتخاب فیکسچرها در مراکز ماشینکاری
۱. با فرض اطمینان از دقت ماشینکاری و راندمان تولید، باید از فیکسچرهای عمومی استفاده شود.
فیکسچرهای عمومی به دلیل کاربرد گسترده و هزینه پایین آنها، زمانی که دقت ماشینکاری و راندمان تولید قابل قبول باشد، باید ترجیح داده شوند. به عنوان مثال، برای برخی از کارهای ماشینکاری ساده تک قطعه یا دسته کوچک، استفاده از فیکسچرهای عمومی مانند گیره‌ها می‌تواند به سرعت فیکسچرگذاری و ماشینکاری قطعه کار را بدون نیاز به طراحی و ساخت فیکسچرهای پیچیده تکمیل کند.
فیکسچرهای عمومی به دلیل کاربرد گسترده و هزینه پایین آنها، زمانی که دقت ماشینکاری و راندمان تولید قابل قبول باشد، باید ترجیح داده شوند. به عنوان مثال، برای برخی از کارهای ماشینکاری ساده تک قطعه یا دسته کوچک، استفاده از فیکسچرهای عمومی مانند گیره‌ها می‌تواند به سرعت فیکسچرگذاری و ماشینکاری قطعه کار را بدون نیاز به طراحی و ساخت فیکسچرهای پیچیده تکمیل کند.
۲. هنگام ماشینکاری دسته‌ای، می‌توان از فیکسچرهای ویژه ساده استفاده کرد
هنگام ماشینکاری دسته‌ای، به منظور بهبود راندمان ماشینکاری و اطمینان از ثبات دقت ماشینکاری، می‌توان از فیکسچرهای ویژه ساده استفاده کرد. اگرچه این فیکسچرها خاص هستند، اما ساختار آنها نسبتاً ساده است و هزینه تولید خیلی بالا نخواهد بود. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری یک قطعه با شکل خاص به صورت دسته‌ای، می‌توان یک صفحه موقعیت‌یابی ویژه و دستگاه گیره را طوری طراحی کرد که قطعه کار را به سرعت و با دقت نگه دارد، راندمان تولید را بهبود بخشد و دقت ماشینکاری را تضمین کند.
هنگام ماشینکاری دسته‌ای، به منظور بهبود راندمان ماشینکاری و اطمینان از ثبات دقت ماشینکاری، می‌توان از فیکسچرهای ویژه ساده استفاده کرد. اگرچه این فیکسچرها خاص هستند، اما ساختار آنها نسبتاً ساده است و هزینه تولید خیلی بالا نخواهد بود. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری یک قطعه با شکل خاص به صورت دسته‌ای، می‌توان یک صفحه موقعیت‌یابی ویژه و دستگاه گیره را طوری طراحی کرد که قطعه کار را به سرعت و با دقت نگه دارد، راندمان تولید را بهبود بخشد و دقت ماشینکاری را تضمین کند.
۳. هنگام ماشینکاری در دسته‌های بزرگ، می‌توان از فیکسچرهای چند ایستگاهی و فیکسچرهای پنوماتیک، هیدرولیک و سایر فیکسچرهای ویژه با راندمان بالا استفاده کرد.
در تولید انبوه، راندمان تولید یک عامل کلیدی است. فیکسچرهای چند ایستگاهی می‌توانند همزمان چندین قطعه کار را پردازش کنند و راندمان تولید را به طور قابل توجهی بهبود بخشند. فیکسچرهای پنوماتیک، هیدرولیک و سایر فیکسچرهای ویژه می‌توانند نیروهای گیره پایدار و نسبتاً بزرگی را فراهم کنند و پایداری قطعه کار را در طول فرآیند ماشینکاری تضمین کنند و اقدامات گیره و شل کردن سریع هستند و راندمان تولید را بیشتر بهبود می‌بخشند. به عنوان مثال، در خطوط تولید انبوه قطعات خودرو، فیکسچرهای چند ایستگاهی و فیکسچرهای هیدرولیکی اغلب برای بهبود راندمان تولید و کیفیت ماشینکاری استفاده می‌شوند.
در تولید انبوه، راندمان تولید یک عامل کلیدی است. فیکسچرهای چند ایستگاهی می‌توانند همزمان چندین قطعه کار را پردازش کنند و راندمان تولید را به طور قابل توجهی بهبود بخشند. فیکسچرهای پنوماتیک، هیدرولیک و سایر فیکسچرهای ویژه می‌توانند نیروهای گیره پایدار و نسبتاً بزرگی را فراهم کنند و پایداری قطعه کار را در طول فرآیند ماشینکاری تضمین کنند و اقدامات گیره و شل کردن سریع هستند و راندمان تولید را بیشتر بهبود می‌بخشند. به عنوان مثال، در خطوط تولید انبوه قطعات خودرو، فیکسچرهای چند ایستگاهی و فیکسچرهای هیدرولیکی اغلب برای بهبود راندمان تولید و کیفیت ماشینکاری استفاده می‌شوند.
۴. هنگام اتخاذ فناوری گروهی، باید از وسایل گروهی استفاده شود
هنگام اتخاذ فناوری گروهی برای ماشینکاری قطعات کاری با اشکال و اندازه‌های مشابه، فیکسچرهای گروهی می‌توانند مزایای خود را به طور کامل اعمال کنند و انواع فیکسچرها و حجم کار طراحی و تولید را کاهش دهند. با تنظیم منطقی فیکسچرهای گروهی، آنها می‌توانند با الزامات ماشینکاری قطعات کاری مختلف سازگار شوند و انعطاف‌پذیری و کارایی تولید را بهبود بخشند. به عنوان مثال، در شرکت‌های تولیدی مکانیکی، هنگام ماشینکاری قطعات شفت مانند از یک نوع اما با مشخصات متفاوت، استفاده از فیکسچرهای گروهی می‌تواند هزینه‌های تولید را کاهش داده و راحتی مدیریت تولید را بهبود بخشد.
هنگام اتخاذ فناوری گروهی برای ماشینکاری قطعات کاری با اشکال و اندازه‌های مشابه، فیکسچرهای گروهی می‌توانند مزایای خود را به طور کامل اعمال کنند و انواع فیکسچرها و حجم کار طراحی و تولید را کاهش دهند. با تنظیم منطقی فیکسچرهای گروهی، آنها می‌توانند با الزامات ماشینکاری قطعات کاری مختلف سازگار شوند و انعطاف‌پذیری و کارایی تولید را بهبود بخشند. به عنوان مثال، در شرکت‌های تولیدی مکانیکی، هنگام ماشینکاری قطعات شفت مانند از یک نوع اما با مشخصات متفاوت، استفاده از فیکسچرهای گروهی می‌تواند هزینه‌های تولید را کاهش داده و راحتی مدیریت تولید را بهبود بخشد.
(د) موقعیت بهینه تثبیت قطعه کار روی میز کار ماشین ابزار
موقعیت ثابت نگه داشتن قطعه کار باید تضمین کند که در محدوده حرکت ماشینکاری هر محور ابزار ماشین قرار دارد و از وضعیتی که ابزار برش به دلیل موقعیت ثابت نگه داشتن نامناسب نمی‌تواند به ناحیه ماشینکاری برسد یا با اجزای ابزار ماشین برخورد کند، جلوگیری شود. در عین حال، طول ابزار برش باید تا حد امکان کوتاه باشد تا استحکام ماشینکاری ابزار برش بهبود یابد. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری یک قطعه بزرگ صفحه تخت مانند، اگر قطعه کار در لبه میز کار ابزار ماشین ثابت شده باشد، ابزار برش ممکن است هنگام ماشینکاری برخی از قطعات بیش از حد امتداد یابد و استحکام ابزار برش را کاهش دهد، به راحتی باعث لرزش و تغییر شکل شود و بر دقت ماشینکاری و کیفیت سطح تأثیر بگذارد. بنابراین، با توجه به شکل، اندازه و الزامات فرآیند ماشینکاری قطعه کار، موقعیت ثابت نگه داشتن باید به طور منطقی انتخاب شود تا ابزار برش بتواند در طول فرآیند ماشینکاری در بهترین حالت کاری باشد و کیفیت و کارایی ماشینکاری را بهبود بخشد.
موقعیت ثابت نگه داشتن قطعه کار باید تضمین کند که در محدوده حرکت ماشینکاری هر محور ابزار ماشین قرار دارد و از وضعیتی که ابزار برش به دلیل موقعیت ثابت نگه داشتن نامناسب نمی‌تواند به ناحیه ماشینکاری برسد یا با اجزای ابزار ماشین برخورد کند، جلوگیری شود. در عین حال، طول ابزار برش باید تا حد امکان کوتاه باشد تا استحکام ماشینکاری ابزار برش بهبود یابد. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری یک قطعه بزرگ صفحه تخت مانند، اگر قطعه کار در لبه میز کار ابزار ماشین ثابت شده باشد، ابزار برش ممکن است هنگام ماشینکاری برخی از قطعات بیش از حد امتداد یابد و استحکام ابزار برش را کاهش دهد، به راحتی باعث لرزش و تغییر شکل شود و بر دقت ماشینکاری و کیفیت سطح تأثیر بگذارد. بنابراین، با توجه به شکل، اندازه و الزامات فرآیند ماشینکاری قطعه کار، موقعیت ثابت نگه داشتن باید به طور منطقی انتخاب شود تا ابزار برش بتواند در طول فرآیند ماشینکاری در بهترین حالت کاری باشد و کیفیت و کارایی ماشینکاری را بهبود بخشد.
چهارم. نتیجه‌گیری
انتخاب منطقی محل مرجع ماشینکاری و تعیین صحیح فیکسچرها در مراکز ماشینکاری، پیوندهای کلیدی برای اطمینان از دقت ماشینکاری و بهبود راندمان تولید هستند. در فرآیند ماشینکاری واقعی، لازم است الزامات و اصول محل مرجع را به طور کامل درک و رعایت کرد، انواع فیکسچرهای مناسب را با توجه به ویژگی‌ها و الزامات ماشینکاری قطعه کار انتخاب کرد و طرح بهینه فیکسچر را با توجه به اصول انتخاب فیکسچرها تعیین کرد. در عین حال، باید به بهینه‌سازی موقعیت فیکسچر قطعه کار روی میز کار ماشین ابزار توجه شود تا از مزایای دقت و راندمان بالای مرکز ماشینکاری به طور کامل استفاده شود، تولید با کیفیت بالا، کم‌هزینه و انعطاف‌پذیری بالا در ماشینکاری مکانیکی محقق شود، الزامات متنوع روزافزون صنعت تولید مدرن برآورده شود و توسعه و پیشرفت مداوم فناوری ماشینکاری مکانیکی ارتقا یابد.
انتخاب منطقی محل مرجع ماشینکاری و تعیین صحیح فیکسچرها در مراکز ماشینکاری، پیوندهای کلیدی برای اطمینان از دقت ماشینکاری و بهبود راندمان تولید هستند. در فرآیند ماشینکاری واقعی، لازم است الزامات و اصول محل مرجع را به طور کامل درک و رعایت کرد، انواع فیکسچرهای مناسب را با توجه به ویژگی‌ها و الزامات ماشینکاری قطعه کار انتخاب کرد و طرح بهینه فیکسچر را با توجه به اصول انتخاب فیکسچرها تعیین کرد. در عین حال، باید به بهینه‌سازی موقعیت فیکسچر قطعه کار روی میز کار ماشین ابزار توجه شود تا از مزایای دقت و راندمان بالای مرکز ماشینکاری به طور کامل استفاده شود، تولید با کیفیت بالا، کم‌هزینه و انعطاف‌پذیری بالا در ماشینکاری مکانیکی محقق شود، الزامات متنوع روزافزون صنعت تولید مدرن برآورده شود و توسعه و پیشرفت مداوم فناوری ماشینکاری مکانیکی ارتقا یابد.
از طریق تحقیقات جامع و کاربرد بهینه‌ی مکان مرجع ماشینکاری و فیکسچرها در مراکز ماشینکاری، می‌توان رقابت‌پذیری شرکت‌های تولید مکانیکی را به طور مؤثر بهبود بخشید. با فرض تضمین کیفیت محصول، می‌توان راندمان تولید را بهبود بخشید، هزینه‌های تولید را کاهش داد و مزایای اقتصادی و اجتماعی بیشتری برای شرکت‌ها ایجاد کرد. در حوزه‌ی آینده‌ی ماشینکاری مکانیکی، با ظهور مداوم فناوری‌ها و مواد جدید، مکان مرجع ماشینکاری و فیکسچرها در مراکز ماشینکاری نیز به نوآوری و توسعه ادامه خواهند داد تا با الزامات ماشینکاری پیچیده‌تر و با دقت بالا سازگار شوند.