Прецизионная обработка роботизированных манипуляторов: анализ всего процесса от материалов до готовой продукции

В соответствии с различными силовыми условиями и сценариями применения в деталях механической руки в основном используются следующие типы материалов:

Алюминиевый сплав (например, 6061-T6, 7075-T6): подходит для легких компонентов, таких как стрелковое оружие и концевые эффекторы роботизированных манипуляторов. Алюминиевый сплав имеет низкую плотность и хорошую технологичность, однако материал относительно «мягкий» и склонен к прилипанию к режущему инструменту во время обработки, что требует подбора соответствующих параметров резания.

Легированная конструкционная сталь (например, 40Cr, 42CrMo): подходит для -несущих компонентов, таких как соединения и основания. Этот тип материала обладает высокой прочностью и хорошей износостойкостью, но вызывает значительный износ инструмента. Перед обработкой необходимо использовать инструменты с износостойким-покрытием и убедиться, что твердость закалки и отпуска находится в диапазоне HB285-322.

Нержавеющая сталь (например, 304, 316): подходит для роботов-манипуляторов в пищевой и медицинской промышленности. Нержавеющая сталь имеет плохую теплопроводность и склонна к образованию стружки, что требует строгого контроля расхода и скорости потока СОЖ.

Для сложных поверхностей, глубоких полостей и тонкостенных-конструкций роботизированных манипуляторов обработка с помощью пятиосной рычажной системы является ключевым процессом, обеспечивающим точность. Исходя из опыта обработки, необходимо тщательно контролировать следующие этапы:

Предварительная обработка материала: проверьте, подходит ли твердость материала для обработки (обычно предпочтительнее HB220-280). Если в материале имеются остаточные напряжения, сначала следует провести отжиг для снятия напряжений, чтобы избежать деформации во время обработки.

Оптимизация зажима: компоненты манипуляторов робота в основном представляют собой детали неправильной формы, такие как седла шарниров в форме буквы «L» и стрелковые руки в форме «длинной полосы». Для обеспечения точного позиционирования, плотного зажима и минимальной деформации следует использовать специальные приспособления или модульные приспособления. Для тонкостенных-областей необходимо добавить вспомогательные опорные блоки, чтобы избежать выпучивания во время обработки.

Планирование траектории инструмента: на этапе черновой обработки используется послойное резание, а для снижения нагрузки на инструмент используется циклоидальное фрезерование; На этапе прецизионной обработки для поверхностей высокой-точности используется контурное фрезерование, чтобы гарантировать, что остаточная высота на поверхности не превышает Ra1,6 мкм. Для конструкций с глубокими полостями необходимо задавать угол наклона оси инструмента во избежание столкновения шпинделя с заготовкой.

Соответствие параметров резки: при обработке легированной стали скорость резки при черновой обработке составляет 80-120 м/мин, а скорость прецизионной обработки может быть увеличена до 200-250 м/мин. Он также контролируется внутренней системой охлаждения высокого давления (более 70 бар) для контроля температуры в зоне резки.

После механической обработки детали роботизированной руки обычно требуют обработки поверхности для улучшения износостойкости, коррозионной стойкости или внешнего вида.

Твердое анодирование: подходит для компонентов из алюминиевых сплавов с толщиной оксидной пленки до 30-60 мкм и поверхностной твердостью HV400-600. Это идеальный выбор для соединений роботизированных манипуляторов и петель автоматизированных производственных линий.

Химическое никелирование: подходит для прецизионных компонентов, однородность покрытия может достигать ± 1 мкм, а сложные конструкции можно покрывать без внешнего источника питания, с превосходной коррозионной стойкостью.

Микродуговое оксидирование: в экстремальных условиях работы на поверхности алюминиевых сплавов можно создать керамическое покрытие с твердостью до HV1500-2000 и пределом устойчивости к высоким температурам 2500 градусов, но стоимость относительно высока.

Чтобы обеспечить долгосрочную-надежность компонентов роботизированного манипулятора, в процессе обработки необходимо проводить многочисленные проверки качества.

Измерение в режиме онлайн. Встроенные датчики станка запускают автоматические измерения после критических процессов, компенсируя износ инструмента в-режиме реального времени.

Трехкоординатный контроль: основные сопрягаемые поверхности (например, отверстия подшипников) необходимо проверять с помощью КИМ, а допуски по форме и положению должны контролироваться в пределах 0,01 мм.

Отслеживание данных: создайте журнал обработки для записи параметров обработки и данных проверки каждой детали, формируя отслеживаемый цифровой файл для последующей оптимизации процесса.

В области исследований и разработок роботов технология 3D-печати снижает аппаратный барьер. Например, команда из Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе разработала гуманоидную роботизированную руку ORCA Hand, все структурные компоненты которой могут быть изготовлены с использованием обычного 3D-принтера при стоимости материала менее 2000 швейцарских франков, что обеспечивает доступную платформу для исследований и разработок для малых и средних-лабораторий и университетов. Это также указывает на то, что сочетание 3D-печати и обработки на станках с ЧПУ имеет большой потенциал для быстрого прототипирования и мелкосерийного пробного производства компонентов роботов.

Вопрос 1. Как избежать тонкостенной-деформации при обработке деталей роботизированной руки?

Принятие симметричной последовательности обработки (например, попеременное фрезерование с обеих сторон) для балансировки напряжений резания. В то же время добавление вспомогательной опоры или использование вакуумных присосок в тонкостенных-областях может уменьшить деформацию зажима.

В2: Что делать, если режущий инструмент склонен к сколам во время обработки легированной стали?

Проверьте соответствие параметров резания, ограничьте максимальную глубину резания (менее или равна 2 мм) во время черновой обработки и проверьте биение инструмента (менее или равно 0,01 мм) перед прецизионной обработкой. Выбирайте режущие инструменты с покрытием TiAlN, чтобы повысить твердость в красном цвете.

В3: можем ли мы предложить цену без 3D-чертежей?

Предложите предоставить 3D-чертежи в формате STEP или IGS, поскольку это наиболее точная основа для расчета стоимости. Если доступны только 2D-чертежи или образцы, могут быть предоставлены услуги обратного моделирования (за дополнительную плату).

Вопрос 4: Каковы типичные сроки обработки деталей роботизированной руки на станке с ЧПУ?

Изготовление образцов/небольших партий обычно занимает 3-7 рабочих дней, а среднесерийное производство занимает 7-15 рабочих дней, в зависимости от сложности и количества деталей.

В5: Влияет ли обработка поверхности на размер?

влиятельный. Толщина твердой анодированной пленки составляет около 30-60 мкм, а толщина химического никелирования - около 5-15 мкм. При проектировании необходимо зарезервировать припуск на обработку или указать «сначала обработать, потом обработать».

Модель Shenzhen StrongD имеет более чем 14-летний опыт прецизионной обработки с ЧПУ, оснащена многоосными обрабатывающими центрами, оборудованием для 3D-печати и полной производственной линией для обработки поверхности. Мы специализируемся на производстве компонентов для таких отраслей, как робототехника, автомобилестроение и здравоохранение, предоставляя комплексные-решения от проверки прототипа до массового производства. Добро пожаловать, чтобы отправить нам чертежи для консультации. Мы предоставим вам бесплатный анализ DFM и точную расценку.

горячая этикетка : прецизионная обработка роботизированных манипуляторов: анализ всего процесса от материалов до готовой продукции, точная обработка роботизированных манипуляторов в Китае: анализ всего процесса от материалов до готовой продукции производители, поставщики, фабрика