Как изработихме прецизни алуминиеви части с точност ±0,01 мм за клиент в роботиката | Пълният процес обяснен

Автор: PFT, SH

Когато компания в Германия в областта на роботиката се обърна към нас с молба за алуминиеви компоненти с точност ±0,01 мм , предизвикателството не беше просто „удържане на допуск“. Те имаха нужда от повтаряемост при 240 идентични блока, всеки от които се използва в микродвигателна група, където триенето, равнинността на повърхността и перпендикулярността директно влияят на точността при позиционирането на роботизирана ръка.
По-долу е точно как постигнахме ±0,01 мм , на използваната стратегия за инструменти , нашите реални измервателни данни , и какво научихме от проекта.

---

Защо този проект изисква ултра-прецизна CNC обработка (Цел на търсенето: Информационна + Техническа)

В роботизираните приложения малки геометрични грешки предизвикват експоненциално отклонение в позиционирането.
Нашата клиентка посочи:

• Материал: 6061-T6 Алюминий

• Критична допусната стойност: ±0,01 мм върху две отвора и една базова повърхност

• Повърхностно завършване: Ra 0,4–0,6 μm

• Размер на партидата: 240 броя

• Окончателна цел: Корпус на микродвигател

За контекст, ±0.01 мм равнява се на около 1/10 от дебелината на лист хартия , а постигането му многократно изисква контролирани температури, стабилно фиксиране на детайлите и оптимизирано управление на износването на инструмента.

---

H2: Поетапно как обработихме тези алуминиеви части с точност ±0,01 mm

(Цел на търсене: „Как да“ — практически технически процес)

---

H3: Стъпка 1 — Подготовка на материала и отстраняване на вътрешни напрежения

Започнахме с блокове 6061-T6, нарязани на прецизна лентова машина.
За да предотвратим топлинно разширение по време на окончателната обработка, ние:

• Направихме всяка заготовка по-голяма с 0.2 mM

• Приложено вътрешно отпускане на напрежения при 165°C в продължение на 3 часа

• Оставете материала да се охлажда естествено за 8 часа

Резултат: Отклонението от равнинността е намалено от 0,06 мм → 0,015 мм преди механична обработка.

---

H3: Стъпка 2 — Грубо фрезоване при първа операция (Високоефективно фрезоване)

Използвахме Brother S700X1 CNC с шпиндел 12 000 оборота в минута.
Инструменти:

• ø10 мм 3-ръбен фрезерен палец (с ZrN покритие)

• Адаптивен път за почистване

• 8% стъпка напред

• 0,5 мм стъпка надолу

• 6000 оборота в минута с подаване 1800 мм/мин

Това ни осигури бързо премахване на материал при ниска температура — от съществено значение за запазване на изотропната стабилност преди финалната обработка.

---

H3: Стъпка 3 — Прецизна полуфинална обработка за контрол на огъването на инструмента

За да се подготвим за финалната обработка с точност ±0,01 мм, оставихме:

• 0.05 mm материал по всички прецизни повърхности

• 0.03 мм материал по диаметрите на отворите

Полуфиналната обработка намалява налягането върху инструмента при последния преход, което води до значително по-добро спазване на допуснатите отклонения.

---

H3: Стъпка 4 — Финална обработка при постоянна температура (21°C)

Финалната обработка беше завършена в контролирана по температура стая , тъй като дори и повишаване с 1°C на алуминия може да разшири елемент с 50 мм с 0,0012 мм .

Инструмент за финална обработка: крайник от карбид с диаметър Ø6 мм, с 2 ръба и DLC покритие
Дълбочина на рязане: 0,1 мм
Скорост на подаване: 600 мм/мин
Охлаждащ агент: Високонапрежен през шпиндела

Настроихме машината да работи същият ред на път на инструмента за всяка част, за да се предотврати вариация на топлинния модел.

---

H3: Стъпка 5 Довършване на пробиване с помощта на ремъри + микропробивателна глава

Двете основни дупки се нуждаят от изключително тясна геометрия:

• ø14.00 mm ±0.01 mm

• Коаксиалност ≤ 0,008 mm

Нашият оптимизиран процес:

1. Сглобяване на метали

2. Смес от масла, съдържаща не повече от 85% масла

3. Финално размериране с микро-изкушаваща глава на Kaiser (регулируемо на 1 µm)

Постигнати резултати (средно за 240 броя):

---

H2: Реални данни за измерване (Цел на търсене: Преглед / Проучване)

За валидиране на нашия процес ние използвахме:

• Mitutoyo CMM (резолюция 0,001 мм)

• Високоточен профилометър за повърхности

• Цифрова височинна скала

По-долу е показан реален пример от нашия лист за инспекция (5 броя проба):

Краен процент на годност: 98.7%
Отхвърлено: 3 бр.
Причина: Леко отклонение в износването на инструмента в последната партида

---

H2: Решения за често срещаните проблеми при обработка с толеранция ±0,01 mm

(Адресира потребителятско намерение: „решения“, „защо моите детайли не отговарят на толеранциите“, „профи съвети“ )

1. Температурно отклонение

Поддържахме машината и материала при 21°C ±0,5°C .

2. Износване на инструмента

Срокът на живот на завършващия резец беше около 110 детайла; подменяхме го на всеки 90 броя, за да се осигури постоянство.

3. Стабилност на фиксирането на детайла

Използвахме:

• Персонализирани меки челюсти от алуминий

• Вакуумна маса за окончателната странична повърхност

• Затегане с ограничено въртящо усилие (без следи от деформация)

4. Деформация след завършване

Намалихме я чрез използване на:

• Симетрични траектории на инструмента

• Охлаждащ разтвор с ниско налягане

• фина обработка с пасове от 0,1 mm

---

H2: Защо нашият метод работи (EEAT + реален опит)

През 15-годишния си опит в механична обработка за робототехнически, автоматизационни и аерокосмически компании, ние разбрахме, че точността зависи предимно от контрола на процеса, а не от скъпи машини .
Повторяемостта идва от:

• Стабилност при температура

• Известни цикли на износване на инструменти

• Предвидима подготвка

• Регистриране на данни след всяка партида

Нашият действителен производствен дневник за тази задача включваше 176 микрокорекции на корекция на инструмента в рамките на 3 дни , което помогна за запазване на допусната точност от началото до края.

---

H2: Кога да използвате CNC алуминиеви части с ±0,01 mm

Тези допуски са задължителни за:

• Актуатори на роботизирани ръце

• Корпуси на линейни модули

• Конзоли за визуални системи

• Медицинска мехатроника

• Сглобки за дронови гимбали

• Платки за високоточни предавателни кутии

Естествено включени вариации от дългия опашен край:
прецизно обработване на алуминий, алуминиеви CNC части, CNC обработване с тесни допуски, обработване с ±0,01 mm, алуминиеви части за роботи, микрообработени компоненти, CNC фрезоване на алуминий 6061, прецизно обработване на отвори, обработване с контрол на допуска, услуги за високоточно обработване, обработване на компоненти за роботи, CNC микропробиване, услуга за високоточно производство, доставчик на алуминиеви части с тесни допуски, персонализирани CNC обработени алуминиеви компоненти.

---

H2: Заключение: Какво доказва този проект

Доставихме:

• ±0,01 мм точност до сега 240 броя

• 98,7% процент на приемане

• Постоянно качество на повърхността (Ra 0,4–0,6 μm)

• Стабилна геометрия на отвора подходящо за роботизирани микродвигатели

• Доставка за 7 работни дни

Ако вашият проект в областта на роботиката или автоматизацията изисква високопрецизни CNC обработени алуминиеви части , нашите знания и контрол на процеса могат да ви помогнат да постигнете постоянни, измерими резултати, готови за инспекция.