Точна обробка роботизованих рук: аналіз усього процесу від матеріалів до готової продукції

Відповідно до різних силових умов і сценаріїв застосування, механічні частини руки в основному використовують такі типи матеріалів:

Алюмінієвий сплав (наприклад, 6061-T6, 7075-T6): підходить для легких компонентів, таких як стрілецька зброя та кінцеві елементи робототехнічної зброї. Алюмінієвий сплав має низьку щільність і хорошу оброблюваність, але матеріал відносно «м'який» і схильний до прилипання до ріжучого інструменту під час обробки, що вимагає підбору відповідних параметрів різання.

Конструкційна легована сталь (наприклад, 40Cr, 42CrMo): підходить для-несучих компонентів, таких як з’єднання та основи. Цей вид матеріалу має високу міцність і хорошу зносостійкість, але викликає значний знос інструменту. Необхідно використовувати -зносостійкі інструменти з покриттям і перевірити, чи твердість загартування та відпустки знаходиться в діапазоні HB285-322 перед обробкою.

Нержавіюча сталь (така як 304, 316): підходить для роботів у харчовій та медичній промисловості. Нержавіюча сталь має низьку теплопровідність і схильна до утворення стружки, що вимагає суворого контролю швидкості потоку рідини для різання.

Для складних поверхонь, глибоких порожнин і тонкостінних конструкцій робототехнічних зброї п’ятиосьова обробка є ключовим процесом для забезпечення точності. Виходячи з досвіду обробки, необхідно ретельно контролювати наступні етапи:

Попередня обробка матеріалу: Перевірте, чи підходить твердість матеріалу для обробки (зазвичай надається перевага HB220-280). Якщо в матеріалі є залишкова напруга, спочатку слід провести відпал для зняття напруги, щоб уникнути деформації під час обробки.

Оптимізація затиску: компоненти рук робота – це здебільшого нестандартні деталі, наприклад гнізда для з’єднань у формі «L» і малі руки у формі «довгої смужки». Для забезпечення точного позиціонування, щільного затиску та мінімальної деформації слід використовувати спеціальні кріплення або модульні кріплення. Для тонкостінних ділянок потрібно додати допоміжні опорні блоки, щоб уникнути здуття під час обробки.

Планування траєкторії інструменту: пошарове різання використовується на етапі чорнової обробки, а циклоїдне фрезерування використовується для зменшення навантаження на інструмент; На етапі точної обробки контурне фрезерування використовується для -високоточних поверхонь, щоб переконатися, що залишкова висота на поверхні менше або дорівнює Ra1,6 мкм. Для глибокопорожнистих структур необхідно встановити кут нахилу осі інструменту, щоб уникнути перешкод між шпинделем і деталлю.

Відповідність параметрів різання: під час обробки легованої сталі швидкість грубої обробки становить 80-120 м/хв, а точну обробку можна збільшити до 200-250 м/хв. Він також контролюється внутрішньою системою охолодження високого тиску (вище 70 бар) для контролю температури зони різання.

Після механічної обробки частини роботизованої руки зазвичай потребують обробки поверхні для покращення зносостійкості, стійкості до корозії або зовнішнього вигляду.

Жорстке анодування: підходить для компонентів з алюмінієвих сплавів, з товщиною оксидної плівки до 30-60 мкм і твердістю поверхні HV400-600, це ідеальний вибір для з’єднань рук роботів і петель автоматизованих виробничих ліній.

Хімічне нікелювання: підходить для точних компонентів, рівномірність покриття може досягати ± 1 мкм, і складні конструкції можна покривати без зовнішнього джерела живлення, з чудовою стійкістю до корозії.

Мікродугове окислення: за екстремальних робочих умов керамічне покриття може бути створено на місці на поверхні алюмінієвих сплавів із твердістю до HV1500-2000 і межею стійкості до високих температур 2500 градусів, але вартість відносно висока.

Щоб забезпечити довгострокову-надійність компонентів роботизованої руки, під час процесу обробки потрібні численні перевірки якості.

Вимірювання в режимі онлайн: інтегровані датчики верстатів запускають автоматичне вимірювання після критичних процесів, компенсуючи знос інструменту в режимі-часу.

Перевірка за трьома координатами: основні сполучаються поверхні (такі як отвори під підшипники) необхідно перевіряти за допомогою CMM, а допуски форми та положення повинні контролюватися в межах 0,01 мм.

Відстеження даних: створіть журнал обробки для запису параметрів обробки та даних перевірки кожної деталі, сформувавши відстежуваний цифровий файл для подальшої оптимізації процесу.

У сфері досліджень і розробок роботів технологія 3D-друку знижує апаратний бар’єр. Наприклад, команда зі Швейцарського федерального технологічного інституту в Цюріху розробила гуманоїдну роботу-руку ORCA Hand, де всі структурні компоненти можна виготовляти за допомогою звичайного 3D-принтера за ціною менше 2000 швейцарських франків, забезпечуючи доступну платформу для досліджень і розробок для малих і середніх-лабораторій та університетів. Це також свідчить про те, що поєднання 3D-друку та обробки з ЧПК має великий потенціал для швидкого створення прототипів і мало-дослідного виробництва компонентів роботів.

Q1: Як уникнути тонкостінної-деформації під час обробки частин роботизованої руки?

Застосування симетричної послідовності обробки (наприклад, почергове фрезерування з обох сторін), щоб збалансувати напругу різання. У той же час додавання додаткової опори або використання вакуумних присосок у тонкостінних областях може зменшити деформацію затискання.

Q2: Що робити, якщо ріжучий інструмент схильний до сколів під час обробки легованої сталі?

Перевірте, чи збігаються параметри різання, обмежте максимальну глибину різання (менше або дорівнює 2 мм) під час грубої обробки та перевірте биття інструменту (менше або дорівнює 0,01 мм) перед прецизійною обробкою. Вибирайте ріжучі інструменти з покриттям TiAlN, щоб підвищити червону твердість.

Q3: Чи можемо ми пропонувати пропозиції без 3D-креслень?

Пропонуйте надати 3D-креслення у форматі STEP або IGS, оскільки це найточніша основа для пропозиції. Якщо доступні лише 2D креслення або зразки, можна надати послуги зворотного моделювання (за додаткову плату).

Питання 4: Який типовий час для обробки деталей роботизованої руки з ЧПУ?

Зразки/дрібні партії зазвичай займають 3-7 робочих днів, тоді як виробництво середньої партії займає 7-15 робочих днів, залежно від складності та кількості деталей.

Q5: Чи впливає обробка поверхні на розмір?

впливовий. Товщина твердої анодованої плівки становить близько 30-60 мкм, а товщина безгальванічного нікелювання - близько 5-15 мкм. При проектуванні необхідно залишити припуск на обробку або вказати «спочатку обробити, потім обробити».

Компанія Shenzhen StrongD Model має понад 14 років досвіду точної обробки з ЧПК, оснащена багатоосьовими обробними центрами, обладнанням для 3D-друку та повною виробничою лінією для обробки поверхні. Ми спеціалізуємося на виробництві компонентів для таких галузей, як робототехніка, автомобілебудування та охорона здоров’я, надаючи комплексні-рішення від перевірки прототипу до масового виробництва. Ласкаво просимо надіслати нам малюнки для консультації. Ми надамо вам безкоштовний аналіз DFM і точну пропозицію.

Популярні Мітки: прецизійна обробка роботизованих рук: аналіз усього процесу від матеріалів до готової продукції, Китай точна обробка роботизованих рук: аналіз усього процесу від матеріалів до готової продукції виробники, постачальники, фабрика