Предыстория проекта и основные проблемы
Клиент – инновационная компания, занимающаяся исследованиями и разработкой высокопроизводительных коллаборативных роботов. Новому поколению продуктов компании требуются ключевые шарнирные рычаги, обеспечивающие более высокую структурную жесткость, динамическую точность и долгосрочную-рабочую стабильность при значительном снижении веса.
Перед проектом стоят три основные задачи:
Противоречие между сложной конструкцией и жесткостью: деталь представляет собой интегрированную конструкцию в форме «двойного вилочного ушка» с ребрами жесткости сложной формы и полостями для снижения веса внутри, а толщина стенок сильно различается. Главной задачей стало обеспечение жесткости места установки ключевого подшипника и одновременно обеспечение максимального веса.
Строгие требования к точности: установочные отверстия коаксиальных подшипников с обеих сторон требуют допуска на диаметр отверстия Φ 50H6 (+0.016/0), а соосность должна контролироваться в пределах Φ 0,01 мм с требованием к шероховатости поверхности Ra0,8. Это предъявляет чрезвычайно высокие требования к технологии обработки и управлению процессами.
Характеристики обработки материала: Заказчик указал использование алюминиевого сплава аэрокосмической марки 7075-T651, который имеет высокую твердость и хорошую износостойкость. Однако его обрабатываемость более сложна по сравнению со сталью 6061, и он склонен к износу инструмента и деформации под напряжением при обработке.
Наше решение: от совместной разработки до точного производства
Перед лицом проблем мы тесно сотрудничаем с командой дизайнеров клиента, чтобы предоставить полное технологическое решение, от анализа технологичности (DFM) до конечного продукта:
Анализ технологичности и оптимизация процессов
Получив первоначальный проект, наши инженеры быстро предоставили отчет DFM, предложив предложения по оптимизации жесткости тонкостенной области (самая тонкая 2,5 мм), доступности инструмента и возможности очистки внутренних углов, гарантируя, что конструкция имеет превосходную технологичность при сохранении функциональности.
Чтобы контролировать деформацию алюминиевого сплава 7075 при механической обработке, мы разработали многоэтапный технологический маршрут «черновая обработка, естественное старение, снятие напряжений, полупрецизионная обработка, вторичное старение, точная обработка», и провели проверку на ШИМ после каждого этапа, чтобы контролировать величину деформации.
Инновации в области прецизионной обработки и оснастки
Чтобы добиться соосности 0,01 мм, мы отказались от традиционного метода «двух зажимов и отдельной обработки» и разработали и изготовили специальное гидравлическое расширяющееся приспособление для «одноразового зажима». Это приспособление обеспечивает равномерную опорную и зажимную силу на протяжении всего процесса обработки, полностью исключая повторяющиеся ошибки позиционирования.
При обработке используется обрабатывающий центр с ЧПУ с пятью осями, который оптимизирует динамическую траекторию инструмента и контролирует постоянные параметры резания, чтобы обеспечить эффективное удаление материала, обеспечивая при этом стабильность и качество поверхности ключевых размеров элементов.
Обеспечение качества всего процесса
Ключевые процессы подлежат 100% полной проверке. После прецизионной обработки мы использовали высокоточный координатно-измерительный прибор для сбора данных по 21 ключевому размеру и составили подробные отчеты о проверке. Все данные соответствовали или даже превосходили требования чертежей.
Для установочных отверстий подшипников мы дополнительно использовали пневматический манометр для сравнения и проверки калибра пробок, чтобы убедиться, что их округлость и цилиндричность достигли идеального состояния.
Результаты и ценность для клиента
В конечном итоге детали были доставлены без проблем, с уменьшением веса на 12 % по сравнению с первоначальным проектным заданием заказчика и со 100 % пропускной способностью по всем ключевым размерам. После сборки клиент сообщил, что шарнирный рычаг показал отличные результаты в ходе общих испытаний, работал плавно и достигал ожидаемой точности позиционирования.
Успех этого проекта — это не только поставка компонента, но и отражение глубокой интеграции инженерной мудрости и точного производства. Это доказывает, что модель StrongD способна превращать-современные конструкции роботов в стабильные и надежные, высокопроизводительные-физические компоненты.
Мы преуспеваем не только в обработке чертежей, но и в обеспечении производительности. Независимо от того, включает ли ваш проект сложные аэрокосмические конструкции, требовательные компоненты медицинского оборудования или основные части роботов, которые стремятся к максимальной производительности, как в этом случае, у нас есть соответствующий инженерный опыт, технологические резервы и строгая система контроля качества, чтобы гарантировать точную реализацию ваших идей.
Если вы ищете партнера, который сможет глубоко понять замысел проекта и идеально реализовать его с помощью точных производственных технологий, StrongD Model всегда готова вместе с вами решить эту задачу.
