Bagian rangka menghadirkan tantangan pengerjaan yang unik. Komponen-komponen ini, seringkali berbentuk persegi panjang atau persegi dengan rongga internal, dinding tipis, dan beberapa sisi yang memerlukan pemesinan, umum digunakan pada ruang angkasa, otomotif, dan elektronik. Menjalankannya secara berkelompok memerlukan strategi workholding yang menyeimbangkan pergantian yang cepat, penjepitan yang kaku, dan distorsi yang minimal. Dua sistem mendominasi pembicaraan: sistem penjepitan titik nol dan perubahan cepat. Masing-masing memiliki kekuatan, dan pemahaman kapan harus menggunakannya yang dapat meningkatkan produktivitas pemesinan batch secara signifikan.
Sistem penjepit titik nol menggunakan kisi-kisi wadah yang dipasang langsung ke meja mesin. Setiap wadah berisi mekanisme penguncian, biasanya bola atau rol, yang menggunakan tiang tarik yang dipasang pada palet atau pelat perlengkapan. Nama titik nol mengacu pada kemampuan sistem untuk mengembalikan palet ke posisi yang diketahui secara pasti setiap saat. Pengulangan 0,0002 inci atau lebih baik adalah hal biasa. Untuk bagian rangka, pengaturan umum melibatkan pemasangan beberapa bagian pada satu palet di luar mesin. Saat spindel memotong satu palet, operator membongkar dan memuat ulang palet lainnya di stasiun khusus. Ketika siklus pemesinan berakhir, meja mesin membuka kunci palet yang telah selesai, operator menukar palet baru, dan sistem menguncinya dengan satu tindakan penjepitan. Pergantian membutuhkan waktu beberapa detik, bukan menit.
Keuntungan sistem titik nol untuk produksi kerangka batch menjadi jelas ketika volume meningkat. Untuk batch yang terdiri dari lima puluh hingga beberapa ratus komponen, waktu yang dihemat dalam pemasangan akan dengan cepat mengamortisasi biaya wadah dan palet. Setiap palet dapat disesuaikan dengan perlengkapan khusus, pod vakum, atau rahang lunak khusus yang disesuaikan dengan bagian rangka tertentu. Karena palet dilepas dan diganti sebagai satu unit, penjepitan masing-masing bagian tetap tidak terganggu selama pergantian. Hal ini sangat berguna terutama untuk rangka berdinding tipis yang memerlukan urutan torsi yang cermat untuk menghindari distorsi. Setelah dijepit pada palet, bagian tersebut tidak akan lagi mengalami gaya penjepitan hingga pemesinan selesai.
Sistem titik nol juga unggul dalam pemesinan lima sumbu. Bagian bingkai sering kali memerlukan pengerjaan pada banyak sisi. Palet titik nol dapat dirancang dengan anak tangga atau batu nisan untuk menyajikan bagian pada orientasi yang berbeda. Palet yang sama mengindeks melalui amplop kerja mesin tanpa kehilangan referensi. Untuk frame kompleks dengan fitur di lima sisi, ini menghilangkan banyak pengaturan dan akumulasi kesalahan yang menyertainya.
Perubahan cepat visa mengambil pendekatan yang berbeda. Ini adalah catok presisi yang dirancang untuk perubahan rahang cepat dan pemasangan cepat ke meja mesin. Catok ganti cepat biasanya menggunakan mekanisme mekanis atau hidrolik untuk mengunci badan catok ke pelat dasar. Pelat dasar tetap terpasang pada meja mesin. Mengganti catok melibatkan pelepasan tuas atau memutar kunci, mengangkat seluruh catok dari alasnya, dan menempatkan catok yang berbeda pada tempatnya. Penggantian rahang juga cepat, sering kali menggunakan pin pegas atau penahan magnet untuk menukar rahang lunak yang dikerjakan dalam waktu kurang dari tiga puluh detik.
Untuk bagian rangka, catok ganti cepat bersinar dalam jumlah volume yang lebih rendah, biasanya sepuluh hingga lima puluh buah. Biaya investasinya jauh lebih rendah dibandingkan jaringan titik nol penuh. Sebuah toko dapat membeli beberapa catok perubahan cepat dengan harga satu sistem palet titik nol. Waktu pergantian masih cepat, biasanya kurang dari dua menit per catok. Catoknya sendiri serbaguna. Badan catok yang sama dapat menampung ukuran bingkai yang berbeda dengan menukar rahang. Untuk bengkel kerja yang menjalankan berbagai macam komponen rangka dalam jumlah kecil, vise perubahan cepat menawarkan fleksibilitas tanpa menghabiskan banyak modal dalam palet khusus.
Namun, perubahan cepat catok mempunyai keterbatasan. Setiap catok memerlukan penjepitan tersendiri pada pelat dasar. Untuk beberapa catok di atas meja, operator harus mengunci masing-masing catok. Hal ini menambah waktu dibandingkan dengan sistem titik nol di mana semua palet terkunci secara bersamaan. Lebih penting lagi, catok menerapkan gaya penjepitan dari samping. Bagian rangka yang berdinding tipis dapat terdistorsi akibat tekanan rahang catok. Masinis sering kali perlu menggunakan pembatas torsi atau catok hidrolik dengan kontrol tekanan untuk menghindari bengkoknya bagian tersebut. Sistem titik nol memungkinkan penggunaan perlengkapan vakum atau pelat kontur khusus yang menopang seluruh permukaan bingkai, mendistribusikan gaya penjepitan dan menghilangkan distorsi.
Pertimbangan lainnya adalah jumlah bagian per siklus. Palet titik nol dapat berukuran untuk menampung sepuluh atau dua puluh bingkai kecil dalam satu pengaturan. Mesin ini bekerja terus menerus selama berjam-jam, menghasilkan banyak komponen per penggantian palet. Pengaturan catok perubahan cepat biasanya menampung satu atau dua frame per catok. Dengan empat catok di atas meja, bengkel tersebut mungkin mengerjakan delapan frame per siklus. Untuk produksi volume tinggi, pendekatan titik nol menghasilkan pemanfaatan spindel yang lebih baik karena operator lebih jarang menukar palet.
Pilihannya juga tergantung pada akses bagian. Bagian rangka sering kali memerlukan pemesinan pada permukaan bawah atau tepinya. Catok perubahan cepat menahan bagian pada tepi luarnya, membiarkan bagian atas dan samping dapat diakses tetapi sebagian besar bagian bawahnya tertutup. Pemesinan bagian bawah memerlukan operasi kedua dengan perlengkapan yang berbeda. Palet titik nol dapat dirancang dengan penyangga atau kisi-kisi penyangga, yang memungkinkan pemotong mencapai bagian bawah. Beberapa palet menggunakan klem manual atau hidrolik yang melepaskan bagian dari atas, sehingga semua sisi bebas untuk pekerjaan lima sumbu.
Pedoman praktis untuk toko adalah menggunakan catok ganti cepat untuk kumpulan rangka di bawah lima puluh buah per bulan dan untuk suku cadang dengan dinding tebal lebih dari 0,2 inci. Gunakan sistem titik nol untuk batch lebih dari seratus keping per bulan, untuk rangka berdinding tipis di bawah 0,1 inci, dan untuk rangka apa pun yang memerlukan pemesinan lima sumbu atau fitur sisi bawah. Banyak toko yang akhirnya mengadopsi keduanya. Mereka menggunakan catok perubahan cepat untuk pekerjaan respons cepat dan batch kecil, dan sistem titik nol untuk bagian rangka berulang bervolume tinggi. Kedua sistem tersebut bukanlah pesaing melainkan alat yang saling melengkapi. Strategi workholding yang paling efisien menyesuaikan sistem dengan ukuran batch, geometri komponen, dan kemampuan mesin. Baik memilih titik nol atau penggantian cepat, beralih dari penjepitan mur dan baut T manual adalah langkah pertama menuju produksi rangka batch yang menguntungkan.
