快换夹具-通过零点定位系统实现工装夹具的快换 2
浅谈快换零点系统在柔性加工中的应用
浅谈快换零点系统在柔性加工中的应用摘要：基于柔性制造的基本原理，实现了对机械快速变换系统的应用，并且实现了对特殊机械快速变换系统的创新应用，探索了基于快速变换系统的标准化机械技术。
关键词：快换零点系统；柔性加工；应用在机械加工行业特别是数控设备和智能制造快速发展的背景下，在不增加大量设备和人员的前提下，解决多品种、小批量产品的加工问题，是从业者面临的新课题。
与其他大型流水线生产不同，航空发动机零件的生产过程具有数量少、品种多、系列化的特点。
面对发动机零件复杂的形状特征，工艺装备是生产过程中不可缺少的组成部分。
在研发阶段，大量的工装设计和制造不仅占用了零件的开发周期，而且增加了开发成本的投入。
为了适应航空发动机产品开发和生产的特点，必须选择快速灵活的工艺装备，缩短生产准备周期，降低工装研发投入成本，加快产品开发进程。
柔性制造技术是对制造业发展影响最大的先进制造技术之一。
1零点快换系统简述1.1零点快换系统的重要性提出了零点快换系统是为了解决同一汽车生产线多种发动机型号的制造问题。
目前，中国常用的Vero-S零点快换系统是德国Schunk开发的一种夹持系统。
由于其自动定位、夹紧、完全密封和免维修的特性，它主要用于汽车制造、铁路车辆和其他需要高效和高精度生产的场合。
Vero-S零点快换系统帮助用户快速定位和夹紧变位装置，缩短变换和调整装置的时间，提高变换装置的效率。
1.2零点快换系统的特点零点快换系统是一种合理、科学、先进的工装快速切换系统。
在重型机械加工中，通常采用定位接头结构的零点快速更换系统，该系统主要由定位接头（拔销）和夹紧模块组成。
拔销一般安装在夹具上，夹紧模块与位移装置连接。
通过精密定位的标准接口，实现夹具与复位装置之间的快速准确定位和紧固连接。
同时，零点快速系统具有自动锁定功能。
夹紧模块通过气压自由进出夹紧模块，控制工装的快速拆卸和夹紧。
2存在的问题分析传统的连接方式有很多缺点，主要体现在：2.1工装互换性差由于不同工作站位移装置的接口设计规范和标准不统一，连接点位置、接口形式、螺栓规格等细节差异较大，不同型号工装互换性较差。
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 maintenance0 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。
一种自动定心自动拉紧快速装夹工装[实用新型专利]
![一种自动定心自动拉紧快速装夹工装[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/dad900005b8102d276a20029bd64783e09127da2.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202021819059.0(22)申请日 2020.08.27(73)专利权人 辽宁普蕾康精密机械制造有限公司地址 110172 辽宁省沈阳市沈抚新区金枫街75-1号(72)发明人 张磊 张金 曹巍 (74)专利代理机构 沈阳易通专利事务所 21116代理人 王建男(51)Int.Cl.B23Q 3/00(2006.01)(54)实用新型名称一种自动定心自动拉紧快速装夹工装(57)摘要本实用新型涉及机床加工技术领域，一种自动定心自动拉紧快速装夹工装，其中定位母盘背面具有用于将定位母盘安装在机床上的对接端口，定位母盘的正面具有四个周向分布的零点定位模块，快换子盘通过零点定位模块实现与定位母盘的快速连接或释放；快换子盘中部具有圆盘状的自动定心装置，快换子盘正面临近自动定心装置位置设有自动压紧装置，自动压紧装置包括支撑杆和压紧块，支撑杆垂直于快换子盘正面，压紧块连接在支撑杆的前段，且压紧块向快换子盘轴线方向延伸，自动定心装置的正面具有辅助柔性支撑装置，且辅助柔性支撑装置等间距轴向分布。
本装夹工装可完成对加工零件的安装夹紧、自动定心找正、快速完成与数控机床对接工作。
权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 213164143 U 2021.05.11C N 213164143U1.一种自动定心自动拉紧快速装夹工装，其特征在于：包括定位母盘、快换子盘、自动压紧装置、辅助柔性支撑装置、自动定心装置和零点定位模块，定位母盘背面具有用于将定位母盘安装在机床上的对接端口，所述定位母盘的正面具有四个周向分布的零点定位模块，零点定位模块的前端为锁止端，快换子盘背面安装在零点定位模块的锁止端，所述快换子盘通过零点定位模块实现与定位母盘的快速连接或释放；所述快换子盘中部具有圆盘状的自动定心装置，快换子盘正面临近自动定心装置位置设有至少3个自动压紧装置，且自动压紧装置等间距轴向分布，所述自动压紧装置包括支撑杆和压紧块，所述支撑杆垂直于快换子盘正面，所述压紧块连接在支撑杆的前段，且压紧块向快换子盘轴线方向延伸，所述自动定心装置可轴向伸缩，自动定心装置的正面具有至少3个辅助柔性支撑装置，且所述辅助柔性支撑装置等间距轴向分布。
陕西零点零点定位夹具原理
陕西零点零点定位夹具原理陕西零点零点定位夹具是一种自动化加工设备，用于定位与夹持工件，以便进行高精度加工。
该设备采用了先进的夹口设计和高精度的定位系统，能够实现高速、高精度的工件夹持和定位。
一、设备结构陕西零点零点定位夹具由夹具本体、夹持部件、定位系统和控制系统四部分组成。
夹具本体和夹持部件采用高强度铝合金材料制造，重量轻、刚性好、耐用性强。
定位系统由高精度传感器和控制系统组成，能够准确、可靠地检测工件的位置和角度。
控制系统采用PLC控制，具有智能化、自动化的特点，能够控制设备的夹紧力度、夹紧力矩和工件位置，实现高精度加工。
二、设备原理陕西零点零点定位夹具主要通过夹持部件和定位系统实现对工件的夹持和定位。
夹持部件采用变形夹紧原理，即通过对夹具夹口的加热或加热后急冷来实现夹紧工件的目的。
夹具夹口的变形量能够达到微米级别，从而保证了工件的高精度夹紧。
在夹紧工件后，定位系统可以检测出工件的位置和角度，并将这些信息传输给控制系统。
控制系统根据检测到的信息，自动调整夹具的夹紧力度和位置，保证工件的准确定位和高精度加工。
三、设备特点1. 高精度夹紧和定位：采用变形夹紧原理和高精度定位系统，能够实现高精度夹紧和定位，保证了加工质量和精度。
2. 自动化操作：采用PLC控制系统，实现了设备的智能化、自动化操作，能够大大提高生产效率。
3. 夹口设计独特：夹具夹口采用了独特的设计，具有良好的刚性和耐用性，能够适应不同尺寸和形状的工件夹持需求。
4. 轻巧便携：采用高强度铝合金材料制造，设备重量轻，易于搬运和安装。
四、应用领域陕西零点零点定位夹具广泛应用于各种精密加工领域，包括航空航天、汽车、电子、机械制造、医疗器械等行业。
该设备可用于定位和夹紧各种尺寸和形状的工件，如方形、圆形、椭圆形、多边形等各种形状的零件。
在高速、高精度加工中，陕西零点零点定位夹具可以有效地提高工件加工精度和工作效率，具有重要的应用价值和市场前景。
zero clamp零点定位夹具原理
Zero Clamp零点定位夹具原理一、引言在制造业中，夹具是一种用于固定工件的装置，它能够确保工件在加工过程中保持稳定的位置和姿态。
夹具的准确定位对于加工精度和效率至关重要。
其中，零点定位夹具是一种常用的夹具类型，它具有精确的零点定位功能，能够快速、准确地将工件定位到所需位置。
二、零点定位夹具的基本原理零点定位夹具是一种能够将工件准确定位到零点位置的夹具装置。
它通过以下原理来实现：2.1 基准面定位原理零点定位夹具的基准面是指夹具上的一个固定参考面，它与机床上的基准面相对应。
在夹具安装时，通过调整夹具上的定位元件，使得夹具的基准面与机床上的基准面完全吻合。
这样，在夹具安装完毕后，夹具的基准面与机床上的基准面之间就建立了一个精确的对应关系。
2.2 工件定位原理零点定位夹具在工件定位方面采用了多种方式，常见的有以下几种：2.2.1 机械定位机械定位是指通过夹具上的机械定位元件，将工件定位到所需位置。
这些机械定位元件可以是销钉、销子、楔块等。
它们通过与工件上的定位孔、定位槽等配合，实现工件的精确定位。
2.2.2 液压定位液压定位是指通过夹具上的液压元件，将工件定位到所需位置。
液压定位具有定位力大、精度高的特点。
它适用于对工件施加较大定位力的情况，如大型工件的定位。
2.2.3 气动定位气动定位是指通过夹具上的气动元件，将工件定位到所需位置。
气动定位具有响应速度快、定位力可调的特点。
它适用于对工件施加较小定位力的情况，如轻型工件的定位。
2.3 零点传递原理零点定位夹具不仅能够将工件定位到零点位置，还能够将机床上的零点信息传递给工件。
这是通过夹具上的传感器和信号传输装置来实现的。
传感器可以检测夹具与工件的相对位置，将这些信息转化为电信号，并通过信号传输装置传递给机床。
机床接收到这些信号后，就能够根据工件的定位信息进行加工操作。
三、零点定位夹具的优势相比于传统夹具，零点定位夹具具有以下优势：3.1 提高加工精度零点定位夹具能够将工件准确定位到零点位置，避免了传统夹具由于累积误差而导致的加工偏差。
机床夹具设计智慧树知到答案章节测试2023年
第一章测试1.工件在机床上加工时，通常由夹具中的（）来保证工件相对于刀具处于一个正确的位置。
A:夹紧装置B:辅助装置C:定位装置D:夹具体答案:C2.机用平口钳是常用的（）。
A:专用夹具B:通用夹具C:结合夹具D:组合夹具答案:B3.选项中（）不是专用夹具。
A:铣床夹具B:钻床夹具C:车床夹具D:三爪自定心卡盘答案:D4.（）不属于机床夹具的三大组成部分之一。
A:夹具体B:定位装置C:对刀装置D:夹紧装置答案:C5.（）是由预先制造好的各类标准元件和组件拼装而成的一类新型夹具。
A:数控机床夹具B:专用夹具C:通用夹具D:组合夹具答案:D6.一般来说，通用夹具是机床夹具中的主要研究对象。
( )A:对B:错答案:B7.一般情况下，机床夹具具有使工件在夹具中定位和夹紧两大作用。
( )A:错B:对答案:B8.工件安装时，采用找正定位比采用夹具定位效率更高、精度更高。
( )A:对B:错答案:B9.机床夹具一般已标准化、系列化，并由专门厂家生产。
( )A:对B:错答案:B10.定位装置一般由各种标准或非标准定位元件组成，它是夹具工作的核心部分。
( )A:错B:对答案:B第二章测试1.在机床夹具中，V形块通常作为（）使用。
A:辅助装置B:定位元件C:夹紧装置D:夹具体答案:B2.选项说法中不正确的是（）。
A:一般情况下，机床夹具具有使工件在夹具中定位和夹紧两大作用B:定位和夹紧是两回事C:工件被夹紧后，就自然实现了定位D:夹具相对于机床和刀具的位置正确性，要靠夹具与机床、刀具的对定来解决答案:C3.夹具的定位与夹紧必须要（），这是对夹具的最基本要求。
A:提高机械加工生产效率B:具有良好的工艺性C:降低工件的生产成本D:保证满足本工序的加工精度要求答案:D4.生产实际中应当掌握的夹具设计原始资料不包括（）。
A:工件图样B:制造与使用夹具的情况C:机械加工手册D:工艺文件和生产纲领答案:C5.（）不属于夹具设计时工件图样分析的主要内容。
快速夹具工作原理【图解】
面对生产任务的逐年增加，在现有生产条件下，提高生产效率是技术部门不断努力的方向。
机械加工过程要降低成本、提高生产效率，就要从最重要的环节工艺设计及工装准备入手。
机械加工现有生产模式主要体现在工装应用落后，效率低下，工人加工零件时装夹及找正时间长，特别是单件或小批生产频繁更换工装时，大多数时间都是在安装夹具及找正。
实现这一目标的必要措施，就是对现有的夹具进行改造，替换。
在机床上应用组合夹具，快换夹具实现加工的同时，减少了频繁更换夹具及找正时间，对整体的生产效率提高起到非常重要的作用。
一、快换工装设计思路快装夹具的应用比我们常用的电动（或液压）卡盘要方便快捷，夹紧也可靠，而且加工不同的工件，生产准备相对简单并且周期短，只需更换不同的弹簧夹头和定位销轴，重新编制加工程序即可方便快捷地加工出各种所需的工件，从而可以低成本地实现较大规模的自动化生产，为企业节省资金。
图1 快换夹具系统下面本文将介绍经济型数控车床快速安装夹具的设计原理与思路：1、夹紧机构在数控车床的床头箱前端增加快装夹紧机构(见图2)，其工作原理:拨叉13在齿条轴的推动下由右向左移动，通过瓦6带动活动套8向左移动，钢球12在活动套8的作用下沿夹具体5的斜面向中心移动，同时钢球12向左挤压夹紧套7，使夹紧套7和锁紧挡圈11向左移动，从而使弹簧夹头10向左移动锁紧工件，工件的轴向定位由定位销9来实现。
当工件加工完后，拨叉13在齿条轴的推动下向右移动，通过瓦6带动活动套8向右移动，从而使弹簧夹头10松开工件，这样工件的加工就完成了。
用户可根据所加工工件的不同来更换不同的弹簧夹头和定位销就可以实现不同工件的加工。
图2 夹紧机构图1-锥套2-定位套3-主轴4-过渡盘5-夹具体6-瓦7-夹紧套8-活动套9-定位销10-弹簧夹头11-锁紧档圈12-钢球13-拨叉14-传动链15-插销螺栓16-带肩螺母2、夹具动力部分夹具动力部分机构见图3：由固定块7和支架3将传动轴2、齿条轴6和回转气缸4等零件固定在车床床头箱前端，与夹紧机构通过拨叉8相连接。
快换夹具-通过零点定位系统实现工装夹具的快换 2
如何降低机械加工的准备时间-通过零点定位系统实现工装夹具的快换作者：青岛英世齐零点定位系统的作用是帮助用户实现工装夹具与机床之间的快速定位和夹紧，减少机械加工中的辅助时间。
它包括两部分：零点定位器（凹头）和定位接头（凸头），零点定位器通过大直径高刚度的滚珠夹紧定位接头，当给零点定位器通入60bar的液压或者6bar气压时，滚珠向两侧散开，定位接头可自由进出零点定位器；当切断压力时滚珠向中心聚拢并锁紧定位接头。
这两部分之间的重复定位精度是0.002mm，同时提供5 kN至30 kN的夹紧力。
使用时将零点定位器（凹头）安装到机床工作台上，凹头在机床工作台上的位置标记为零点，根据实际加工需要可安装多个定位器凹头（至少2个）；定位接头凸头与夹具、工装或者工件通过定位台阶和螺栓紧固到一起（每个夹具、工装或工件至少安装2个定位接头凸头）。
当需要加工某个工件时可直接通过零点定位系统安装到机床工作台上，无需调整位置和找正精度，整个过程可在1分钟内完成（以往更换夹具或工件用于找正位置精度和调整的时间往往超过1个小时或者更长时间），大幅度降低了机械加工的辅助时间，提高机床的实际生产效率。
生产成本及生产效率对比：对比项目安装有零点定位系统的机床没有安装零点定位系统的机床每台设备每小时的生产成本720元/h 720元/h每天更换夹具、工装的次数4 4每次换装需要的时间2分钟30分钟每天换装消耗的时间8分钟120分钟每天换装消耗的成本96.03元1440元每年换装消耗的成本（240工作日）23040元345600元每年节省的费用322560元ZeroPointSystem零点定位系统完全采用了优化的曲线设计，定位接头可以任意角度插入定位器。
在实际生产环境中不管是人工搬运夹具还是机器起吊，都无法保证托盘完全水平，这就增加了更换托盘的难度。
零点定位系统的这一设计完美的解决了这一难题：实现了更换托盘时的倾斜安装，另外该系统具有12mm的误差自动找正功能，减轻了工人为了将定位接头对准定位器的工作量。
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如何降低机械加工的准备时间
-通过零点定位系统实现工装夹具的快换
作者：青岛英世齐
零点定位系统的作用是帮助用户实现工装夹具与机床之间的快速定位和夹紧，减少机械加工中的辅助时间。
它包括两部分：零点定位器（凹头）和定位接头（凸头），零点定位器通过大直径高刚度的滚珠夹紧定位接头，当给零点定位器通入60bar的液压或者6bar气压时，滚珠向两侧散开，定位接头可自由进出零
点定位器；当切断压力时滚珠向中心聚拢并锁紧定位接头。
这两部分之间的重复定位精度是0.002mm，同时提供5 kN至30 kN的夹紧力。
使用时将零点定位器（凹头）安装到机床工作台上，凹头在机床工作台上的位置标记为零点，根据实际加工需要可安装多个定位器凹头（至少2个）；定位接头凸头与夹具、工装或者工件通过定位台阶和螺栓紧固到一起（每个夹具、工装或工件至少安装2个定位接头凸头）。
当需要加工某个工件时可直接通过零点定位系统安装到机床工作台上，无需调整位置和找正精度，整个过程可在1分钟内完成（以往更换夹具或工件用于找正位置精度和调整的时间往往超过1个小时或者更长时间），大幅度降低了机械加工的辅助时间，提高机床的实际生产效率。
生产成本及生产效率对比：
对比项目安装有零点定位系统的
机床
没有安装零点定位系统
的机床
每台设备每小时的生产
成本
720元/h 720元/h
每天更换夹具、工装的次
数
4 4
每次换装需要的时间2分钟30分钟
每天换装消耗的时间8分钟120分钟
每天换装消耗的成本96.03元1440元
每年换装消耗的成本
（240工作日）
23040元345600元每年节省的费用322560元
ZeroPointSystem零点定位系统完全采用了优化的曲线设计，定位接头可以任意角度插入定位器。
在实际生产环境中不管是人工搬运夹具还是机器起吊，都无法保证托盘完全水平，这就增加了更换托盘的难度。
零点定位系统的这一设计完美的解决了这一难题：实现了更换托盘时的倾斜安装，另外该系统具有12mm的误差自动找正功能，减轻了工人为了将定位接头对准定位器的工作量。
机械加工中产生的灰尘、切屑、油污等对夹具的稳定性、精度及使用寿命都有很大的影响，无法解决这个问题就无法真正实现工装夹具的快速更换。
零点定位系统采用了不锈钢材料，抗腐蚀、易维护；其特有的滚珠夹持系统更有利于清除灰尘和切屑，只需要用气枪就可很快的除去进入定位器的灰尘和切屑。
这些方
便实用的设计都是来源自于三十多年
的生产经验及用户至上的设计理念。
随着人工成本的日渐攀升，企业都希望能降低对工人的依赖，愈来愈倾向于实现生产的自动化。
在机械制造业的自动化进程中，夹具的标准化和自动化处于非常重要的位置。
夹具的设计、制造、安装及更换占用了大量的人力资源及时间。
零点定位系统为夹具的标准化和自动化提供了精度高且操作简单的平台。
当夹具和机床与零点定位系统结合之后，企业就可以轻松地实现自身的生产自动化。
青岛英世齐商贸有限公司可以为您提供全方位的零点定位系统技术及自动化改造方案。