零点定位系统在机械加工的应用

2019.4·今日自动化 117
机电与维修 Electromechanical maintenance
0　引言
我公司产品结构为多品种、小批量的生产模式，因频繁换产导致产能不能有效释放，为此，我们通过多种手段提升换产效率，但收效甚微。

通过多方了解，最终选用零点定位系统解决换产问题，目前使用效果良好，文章通过对我司的使用情况进行阐述，希望对机械加工行业实现快速换产，提高产品竞争力提供一些帮助。

1　现状
我公司所加工产品为多品种、小批量的生产模式，品种更换频繁导致机床的有效加工时间大幅降低、生产成本较高、频繁换产导致产品质量不够稳定、操作工的劳动强度较大[1]。

为解决现有的不利情况，急需解决换产过程中严重影响换产效率及精度的因素。

1.1　影响换产效率的主要因素
(1)更换工装，包含拆卸旧工装、安装新工装及其辅助动作等，以及工装的找正过程。

更换及调整一套工装所需时间约为30-40 min。

(2)刀具的准备工作，包含配刀、对刀及安装调试刀具，根据刀具数量，该过程所需时间为2-3个小时[2]。

(3)调试工件包含调试、测量、测量后更改程序及加工、再测量等因素。

根据工件的复杂程度，该过程所需时间约为2-3个小时。

根据以上所示，更换加工零件的调试时间约为4.5-6.5小时。

1.2　影响产品质量的主要因素
(1)因频繁换产，每次工件的坐标原点均会发生偏移，导致批次之间的零件质量会有所变化[3]。

(2)工作台在长期使用后会产生磨损，工装更换后无法与上次保证一致，使夹具产生细微倾斜，影响产品质量。

2　零点定位的使用原理及应用
2.1　零点定位概述
零点定位系统是一个独特的定位和锁紧装置，能保证工件从一个工位到另一个工位，或一个工序到另一个工序，零点始终保持不变。

这样可以节省重新找正零点的辅助时间，保证工作的连续性，提高工作效率。

零点定位系统可以大大优化生产中工装的更换，缩减机床的辅助时间，节约成本，零点定位系统技术带来明显的效益：
(1)缩短夹具的更换时间。

(2)重复定位精度高。

(3)定位和夹紧一步实现。

2.2　零点定位系统简介
目前市场上现有的零点定位系统有很多种，从操作方式上分为手动、气动及液压等不同的操作方式，我公司目前选用了某公司的液压式零点定位系统。

零点定位系统由一个母板及N个定位模块组成，根据工装大小及使用情况具体而定，我公司目前通用的零点定位系统为4个定位模块（见图1）。

(1)工作原理
使用一面两销原理，两个模块负责定位及夹紧，另外两个模块负责夹紧，见图3。

使用液压（类似于开关），用于夹紧及松开。

图3 夹紧模块位置
（2）零点定位系统使用方法
将零点定位系统安装在机床工作台上，并将其找正、夹紧。

连接液压接口并接通压力，零点定位模块打开，见图1。

将连接销安装在工装上，工装上制作有相对于位置及数量的连接孔。

然后将工装放置于零点定位系统上，要求连接销（见图2）放置于对应的模块里，见图4。

关闭液压，模块锁紧。

图4 模块放置位置
零点定位系统在机械加工的应用
李洛锋
（陕西法士特齿轮有限责任公司，宝鸡 722409）
摘要：文章通过对零点定位系统的使用方法的介绍，及我公司目前的使用情况，着重分析了零点定位系统解决我司目前多品种、小批量的生产模式下存在的零件加工换产周期长，加工质量波动较大、加工成本较高的一系列问题。

关键词：零点定位模块；多品种；小批量；快速换产
中图分类号：U466 文献标识码：A 文章编号：2095-6487（2019）04-0117-02
Electromechanical maintenance机电与维修
3　零点定位对工艺系统的要求
为减少刀具准备及调试、测量的时间，配合使用零点定位系统，将整体换产时间压缩，对工艺系统提出如下要求。

(1)为了减少刀具准备时间，我们对现有零件进行梳理，选择使用刀具基本一致的零件固化至某一台设备上，并将各零件通用刀具及其刀位固定，其他刀位放置非通用刀具，则换产时不需用准备刀具。

(2)调试过的夹具应与相对应的设备固化使用，以防止夹具之间存在制作误差导致需要重新调整。

满足以上条件后，则使用零点定位系统将会大幅压缩换产时间。

4　零点定位使用效果
通过使用零点定位系统，有效的提升了换产效率，提高了产品质量的稳定性，具体如下。

4.1　快速换产的效益
(1)工装更换时间在控制10min以内，可有效解决装卸夹具时间较长的问题。

(2)使用零点定位系统，在刀具均合适的情况下，不需对工件进行调试，可直接加工。

零点定位系统的使用可有效解决调试及测量周期。

使用零点定位后，可节约时间为4.3-6.3小时/（每次*每套），根据我公司目前设备折旧换算，立加每小时折旧13.85元，卧加每小时折旧23.63元。

粗略计算，每次换产每套夹具可节约机床折旧如下。

立加可节约13.85×（4.3-6.3）=59.55-87.255元/（次*套）。

卧加可节约23.63×（4.3-6.3）=101.6-148.87元/（次*套）。

通过以上所计，零点定位模块的应用为我公司节约了大量的换产时间和成本。

4.2　质量效益
(1)通过验证，每次更换工装后，零件的坐标原点均在0.01mm以内，可以保证换产对产品质量的影响较小。

(2)零点定位模块将会放在工作台上的固定位置，故工作台的磨损不会影响夹具定位面与主轴的垂直度，且每次更换夹具后均能保证一致。

4.3　其他效益
(1)可有效提升零件的产出等间接经济效益。

(2)可大幅减少更换工装所带来的附加工作，降低操作者的劳动强度。

5　结束语
通过使用零点定位系统，可有效降低换产时间，提升机床的利用率，为降低零件的加工成本，提升工作效率，降低操作工的劳动强度均有较大贡献，对于我公司多品种小批量的生产结构形式，零点定位系统大有可为。

参考文献
[1]高建设,陶征,程丽,等.新型五自由度并联机床回零研究[J].
机床与液压,2009(6):7-9,44.
[2]曹彧.现代机械加工中数控技术的应用研究[J].橡塑技术与
装备,2015(24):59-60,84.
[3]冷默.机械加工中数控技术的应用以及探讨[J].科技创新导
报,2017(31):9,11.
0　引言
数控机床的机械故障，也就是说整台数控机床的机械系统主要是指一些零部件或者是其他的设备，或者是他和设计理念有很多的偏差地方，抑或是一些使用时间比较长而发生的损坏现象，如机床在运行的过程中可能会出现各种不稳定的情况，包括轴承会发出很大的噪音，机械手持刀柄不牢固等现象也会出现，这些故障通过一定的方式表现出来，就能够让人们在检测的过程中很容易发现，而且还会及时的做出相应的维修处理。

1　故障产生的现
当前数控机床发生故障的时候，通常会引起一些特别的改变，比如说物理参数等方面的改变，能量之间的换算出现错误等等，力热和摩擦方面也会存在着一些参数的变化，因而发出与实际情况相反的情况，就会造成这些故障，通过其故障时候，与其不故障的时候的表现进行对比，然后就可以准确的判断出故障具体发生的地方，以便能够更好的解决数控机床故障问题并为日后的维修提供很多的意见，能够在很大程度上消除整个安全隐患。

数控机床机械故障原因分析与处理
黄健
（辽宁石化职业技术学校，锦州 121001）
摘要：随着中国经济市场的不断进步和发展，为了适应新科技之下的技术进步，在工业生产中我们需要采用机电一体化的生产方式，采用数控机床的模式可以使其生产效率在很大程度上有明显的效果，我们通常可以确定的说，数控机床是目前工业化生产方面非常具有里程碑作用的发展，而且它在很大程度上也节约了很多的时间，文章就针对数控机床机械故障的原因进行了分析，并对其结果进行了处理。

关键词：数控机床；机械故障；原因分析；处理
中图分类号：TP11 文献标识码：A文章编号：2095-6487（2019）04-0118-02
今日自动化·2019.4
118。