治具の基礎 使用する目的や種類、流れを解説【図解付き】

[文書のタイトル] 植地 祐奈

治具とは何か？使用する目的や種類、流れを解説【図解付き】 目次 1. 治具とは何か 2. 治具を使った加工例 （1）治具を使用しない場合 （2）治具を使用する場合 （3）治具の有無で見る加工の違い 3. 治具の目的・メリット 4. 治具の種類 5. 治具ができるまでの流れ 1. 治具とは何か 治具という言葉は、英語の「jig」という言葉の当て字です。日本語訳では、加工物(ワー ク)を固定し、ガイドに沿ってツールを操作するものという意味になります。の意味から治 具は「以下のようにしてワークを加工する器具」といえます。 • ワークを位置決めによって設置 • 押し付けるなどによって固定 • ガイドに沿って加工機を操作して加工 ワークを固定する用途では、クランプやバイス(万力)のようなものがあり、「取付け具」 とも呼ばれます。しかし、後の治具の種類のところで説明するように、取付け具も加工機 のガイドが無いだけでワークを固定し加工の補助をする器具ですので同じように治具と分 類される場合もあります。 2. 治具を使った加工例 治具の機能を具体的な例”ワークに穴をドリルで開ける工程”を見てみましょう。 1

（1） 治具を使用しない場合 ドリルをワークに当てる前に、ワークを固定する必要があります。取付け具のクランプを 使って、ワークを加工する様子を、下記の図 1 でご紹介します。クランプでワークを固 定し動かないようにしてから加工に入ります。 （2） 治具を使用する場合 治具を使った加工の場合では、ワークを位置決めし、治具上に固定します。この様子を下 記の図 2 でご紹介します。位置決めも、取付け具で固定することに比べ、より精度が高 く設定することができます。穴あけ加工では、ブッシュを通してドリル刃を案内して加工 します。 2

（3） 治具の有無で見る加工の違い 図 1(治具なし)では、治具を使用せずクランプのみで加工しています。その場合、ワーク 上にケガキとポンチによって穴あけのマーキングを行ってから、加工しなければなりませ ん。図 2(治具あり)の例では、上記の工程を減らすことができるので、図 1 の取付け具を 使った方法と比べて、加工時間が短くなります。 3. 治具の目的・メリット これまでご説明したことから、治具の目的やメリットを詳しく解説します。 1. ワークの加工時間を短くする 2. 加工の精度を高める 3. 加工の品質をいつも同じにする 4. 誰でも同じように加工できるようにする 図 1 と図 2 の場合だと、具体的に下記のようなメリットがあります。 1. 穴あけ時に必要なケガキとポンチ穴加工がいらないため、加工時間を短くできる 2. ドリルとガイドブッシュを使い、両者のクリアランスとブッシュとワークの距離を一 定とすることで、加工精度を上げられる 3. 治具を使って位置決めするため、同じ位置にワークを設置でき、加工精度が一定 4. 決められた位置にワークを設定することで、誰がやっても同じ位置に設定できる。 ドリル加工もガイドを通して加工することで、誰がやっても同じ品質の維持が可能 この治具の目的を達することで、大量生産する部品を、品質を一定にして効率よく生産す ることが可能となります。 4. 治具の種類 製造品ができるまでのプロセスの例を下記の図 3 でご紹介します。ワークの設計や資材 調達という前段階以降の製造過程では、どの段階でも治具が使われます。 3

プロセスごとに使用される治具の例は次の表 1 をご覧ください。ワークを加工、組立、 検査するどの過程でもその工程に合った治具が使われます。 表 1 治具の種類例 工程 治具名称 製作 機械加工 切断治具、曲げ治具 溶接治具、圧入治具 熱処理 熱処理治具 表面処理 塗装治具、メッキ治具 組立 組立治具 検査 検査治具、測定治具 さて、これまで治具とは「ワークの位置決めをし、固定し、ガイドに沿って加工を行う機 器」と解説してきましたが、必ずしもそうとは限りません。次ページの図をご覧くださ い。 4

図 4 は検査治具の例の概念図で、国内のメーカーが開発した浴槽の漏れ検査治具です。 一見、ポンプの水圧を検査対象と接続するだけのコネクターとも思えますが、実際は検査 対象とつなぐための工夫が随所に施されています。 5. 治具ができるまでの流れ これまで治具について治具とは何か、治具の目的・メリット、治具の種類を見てきました が、最後に、治具が稼働するまでのプロセスを見てみましょう。 5

図 5 は、治具を製作する際のフローです。ここで最も重要なことは、ヒアリングから設 計の段階において「どのような治具が必要か」というニーズと製造の過程を、どんな些細 なこともすべて明らかにして、治具メーカーがそれを理解することです。 治具に関するご相談は、株式会社 FA プロダクツへ 治具は、製造品を作るための品質を確保しながら製造の補助を行うものです。製造品はあ らゆる製造業種、また同じ製造業でもメーカーによって作られるプロセスが違うため、そ の違いの数だけ異なった治具が必要とされます。さらに、同じ製造工程でも、ロボットを 取り入れるなど製造方法を変更すれば、それに合った冶具が必要です。製造品をいかに効 率よく、品質を保って製造するかは製造品に見合った治具を製作できるかどうかに掛かっ ていると言っても過言ではないでしょう。 「低コストで品質良く製造するために、どんな治具を使えばよいだろうか？」と悩んだ ら、まずは、弊社のようなメーカーに相談してみるところから始めるのはいかがでしょう か。 6

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