Prelucrarea de precizie a brațelor robotizate: analiza întregului proces de la materiale la produsele finite

În funcție de diferitele condiții de forță și scenarii de aplicare, piesele brațului mecanic utilizează în principal următoarele tipuri de materiale:

Aliaj de aluminiu (cum ar fi 6061-T6, 7075-T6): potrivit pentru componente ușoare, cum ar fi armele mici și efectorii terminali ai brațelor robotice. Aliajul de aluminiu are densitate scăzută și procesabilitate bună, dar materialul este relativ „moale” și predispus să se lipească de unealta de tăiere în timpul procesării, necesitând selectarea parametrilor de tăiere corespunzători.

Oțel structural aliat (cum ar fi 40Cr, 42CrMo): potrivit pentru componentele portante-sarcină, cum ar fi îmbinările și bazele. Acest tip de material are o rezistență ridicată și o rezistență bună la uzură, dar provoacă o uzură semnificativă a sculei. Este necesar să folosiți unelte acoperite-rezistente la uzură și să confirmați dacă duritatea la călire și revenire se află în intervalul HB285-322 înainte de procesare.

Oțel inoxidabil (cum ar fi 304, 316): potrivit pentru brațele robotizate din industria alimentară și medicală. Oțelul inoxidabil are o conductivitate termică slabă și este predispus la acumularea de așchii, necesitând un control strict al debitului și vitezei fluidului de tăiere.

Pentru suprafețe complexe, cavități adânci și structuri cu pereți-subțiri ale brațelor robotizate, prelucrarea cu legături pe cinci axe este un proces cheie pentru a asigura acuratețea. Pe baza experienței de procesare, următorii pași trebuie controlați cu atenție:

Pretratarea materialului: Verificați dacă duritatea materialului este adecvată pentru prelucrare (de obicei se preferă HB220-280). Dacă există o tensiune reziduală în material, trebuie efectuată mai întâi recoacerea de reducere a tensiunii pentru a evita deformarea în timpul prelucrării.

Optimizarea prindere: Componentele brațului robotului sunt în mare parte părți neregulate, cum ar fi scaunele articulațiilor în formă de „L” și brațele mici în formă de „fâșie lungă”. Pentru a asigura o poziționare precisă, strângere strânsă și deformare minimă, trebuie utilizate dispozitive speciale sau dispozitive modulare. Pentru zonele cu pereți-subțiri, trebuie adăugate blocuri de sprijin auxiliare pentru a evita bombarea în timpul procesării.

Planificarea traseului sculei: Tăierea stratificată este utilizată în etapa de prelucrare brută, iar frezarea cicloidă este utilizată pentru a reduce sarcina sculei; În timpul etapei de prelucrare de precizie, frezarea conturului este utilizată pentru suprafețe de-înaltă precizie pentru a se asigura că înălțimea reziduală pe suprafață este mai mică sau egală cu Ra1,6 μm. Pentru structurile cu cavitate adânci, este necesar să setați unghiul de înclinare a axei sculei pentru a evita interferența între ax și piesa de prelucrat.

Potrivirea parametrilor de tăiere: la prelucrarea oțelului aliat, viteza de tăiere a prelucrării brute este de 80-120 m/min, iar prelucrarea de precizie poate fi mărită la 200-250 m/min. De asemenea, este controlat de un sistem intern de răcire de înaltă presiune (peste 70 Bar) pentru a controla temperatura zonei de tăiere.

După prelucrare, piesele brațului robotizat necesită de obicei un tratament de suprafață pentru a îmbunătăți rezistența la uzură, rezistența la coroziune sau aspectul.

Anodizare dură: potrivită pentru componentele din aliaj de aluminiu, cu o grosime a peliculei de oxid de până la 30-60 μm și o duritate a suprafeței de HV400-600, este o alegere ideală pentru articulațiile brațelor robotizate și balamalele pentru liniile de producție automate.

Nichelare chimică: Potrivit pentru componente de precizie, uniformitatea acoperirii poate ajunge la ± 1 μ m, iar structurile complexe pot fi acoperite fără sursă de alimentare externă, cu rezistență excelentă la coroziune.

Oxidare cu microarc: În condiții extreme de lucru, un strat ceramic poate fi generat in situ pe suprafața aliajelor de aluminiu, cu o duritate de până la HV1500-2000 și o limită de rezistență la temperaturi ridicate de 2500 de grade, dar costul este relativ ridicat.

Pentru a asigura fiabilitatea-pe termen lung a componentelor brațului robotizat, sunt necesare mai multe inspecții de calitate în timpul procesului de prelucrare.

Măsurare online: sondele integrate pentru mașini-unelte declanșează măsurarea automată după procesele critice, compensând uzura sculei în timp real-.

Inspecție în trei coordonate: suprafețele de îmbinare a cheilor (cum ar fi găurile pentru rulmenți) trebuie inspectate cu CMM, iar toleranțele de formă și poziție ar trebui controlate cu 0,01 mm.

Trasabilitatea datelor: Stabiliți un jurnal de procesare pentru a înregistra parametrii de procesare și datele de inspecție ale fiecărei piese, formând un fișier digital urmăribil pentru optimizarea ulterioară a procesului.

În domeniul cercetării și dezvoltării roboților, tehnologia de imprimare 3D scade bariera hardware. De exemplu, o echipă de la Institutul Federal Elvețian de Tehnologie din Zurich a dezvoltat mâna robot umanoid ORCA Hand, în care toate componentele structurale pot fi fabricate folosind o imprimantă 3D obișnuită la un cost al materialului de mai puțin de 2000 de franci elvețieni, oferind o platformă de cercetare și dezvoltare accesibilă pentru laboratoarele și universitățile mici și mijlocii-. Acest lucru indică, de asemenea, că combinația dintre imprimarea 3D și prelucrarea CNC are un potențial mare în prototiparea rapidă și producția de probă la scară mică-a componentelor robotilor.

Î1: Cum să evitați deformarea-pereților subțiri la prelucrarea pieselor brațului robotizat?

Adoptarea unei secvențe de prelucrare simetrică (cum ar fi frezarea alternativă pe ambele părți) pentru a echilibra solicitarea de tăiere. În același timp, adăugarea unui suport auxiliar sau utilizarea ventuze cu vid în zone cu pereți-subțiri poate reduce deformarea prindere.

Î2: Ce ar trebui să fac dacă unealta de tăiere este predispusă la așchiere în timpul procesării oțelului aliat?

Verificați dacă parametrii de tăiere se potrivesc, limitați adâncimea maximă de tăiere (mai mică sau egală cu 2 mm) în timpul prelucrării brute și verificați deplasarea sculei (mai mică sau egală cu 0,01 mm) înainte de prelucrarea de precizie. Alegeți scule de tăiere acoperite cu TiAlN pentru a spori duritatea roșie.

Î3: Putem cita fără desene 3D?

Sugerați furnizarea de desene 3D în format STEP sau IGS, deoarece aceasta este cea mai precisă bază pentru cotație. Dacă sunt disponibile doar desene sau mostre 2D, pot fi furnizate servicii de modelare inversă (la un cost suplimentar).

Î4: Care este timpul de livrare tipic pentru prelucrarea CNC a pieselor brațului robotizat?

Probele/loturile mici durează de obicei 3-7 zile lucrătoare, în timp ce producția în lot mediu durează 7-15 zile lucrătoare, în funcție de complexitatea și cantitatea pieselor.

Î5: Tratamentul de suprafață are un impact asupra dimensiunii?

influent. Grosimea filmului anodizat dur este de aproximativ 30-60 μm, iar grosimea placajului cu nichel electroless este de aproximativ 5-15 μm. La proiectare, este necesar să se rezerve alocația de procesare sau să se indice „tratează mai întâi, procesează mai târziu”.

Shenzhen StrongD Model are peste 14 ani de experiență în prelucrarea de precizie CNC, echipat cu centre de prelucrare cu mai multe axe, echipamente de imprimare 3D și o linie completă de producție pentru tratarea suprafețelor. Suntem specializați în producția de componente pentru industrii precum robotica, auto și asistența medicală, oferind soluții unice-de la validarea prototipurilor până la producția de masă. Bine ați venit să ne trimiteți desene pentru consultare. Vă vom oferi o analiză DFM gratuită și o cotație exactă.

Tag-uri populare: prelucrare de precizie a brațelor robotizate: analiza întregului proces de la materiale la produsele finite, China prelucrare de precizie a brațelor robotizate: analiza întregului proces de la materiale la produse finite producători, furnizori, fabrică