Com vam mecanitzar peces d'alumini de precisió ±0,01 mm per a un client de robòtica | Procés complet explicat

Autor: PFT, SH

Quan una empresa de robòtica d'Alemanya es va posar en contacte amb nosaltres amb la sol·licitud de components d'alumini de precisió ±0,01 mm , el repte no era simplement "mantenir la tolerància". Necessitaven repetibilitat en 240 blocs idèntics, cadascun utilitzat en un conjunt micro-actuador on la fricció, la planitud superficial i la perpendicularitat afectaven directament la precisió en el posicionament del braç robòtic.
A continuació s'explica exactament com vam assolir ±0,01 mm , el l'estratègia d'eines que vam utilitzar , el nostre dades reals de mesurament , i el que vam aprendre en aquest projecte.

---

Per què aquest projecte necessitava un mecanitzat CNC ultra precís (Intenció de cerca: Informativa + Tècnica)

En aplicacions de robòtica, petits errors geomètrics generen una deriva exponencial en el posicionament.
El nostre client va especificar:

• Material: 6061-T6 Alumini

• Tolerància crítica: ±0,01 mm en dos forats i una superfície de referència

• Acabat de superfície: Ra 0,4–0,6 μm

• Dimensió del lot: 240 peces

• Ús final: Carcassa d'accionament microscòpic

Per contextualitzar, ±0,01 mm equival a uns 1/10 de l'espessor d'un full de paper , i assolir-ho repetidament requereix temperatures controlades, suports estables de la peça i una gestió òptima del desgast de l'eina.

---

H2: Pas a pas com hem mecanitzat aquestes peces d'alumini de ±0,01 mm

(Intenció de cerca: «Com fer-ho» — procés tècnic accionable)

---

H3: Pas 1 — Preparació del material i alliberament de tensions

Vam començar amb blocs de 6061-T6 tallats amb una serra de cinta de precisió.
Per evitar el moviment tèrmic durant l'acabat, vam:

• Fer cada motlle més gran 0.2 mm

• Aplicat un recuit de relaxació de tensions internes a 165 °C durant 3 hores

• Deixeu que el material es refredi de forma natural durant 8 Hores

Resultat: La desviació de planor es redueix de 0,06 mm → 0,015 mm abans del mecanitzat.

---

H3: Pas 2 — Desbast inicial (fresat d'alta eficiència)

Vam utilitzar una Brother S700X1 CNC amb un eix principal de 12.000 rpm.
Eines:

• fresa de diàmetre Ø10 mm de 3 llavis (recoberta amb ZrN)

• Trajectòria adaptativa de neteja

• 8% de sobreesforç

• 0,5 mm de passada

• alimentació a 6.000 rpm a 1.800 mm/min

Això ens va permetre una rapida eliminació de material mantenint baixa la calor — essencial per mantenir l'estabilitat isotròpica abans de l'acabat.

---

H3: Pas 3 — Semi-acabat de precisió per controlar la deflexió de l'eina

Per preparar el tall final de ±0,01 mm, vam deixar:

• 0,05 mm material en totes les cares de precisió

• 0,03 mm material en els diàmetres interiors

El semi-acabat redueix la pressió sobre l'eina en el pas final, resultant en un control de toleràncies molt més consistent.

---

H3: Pas 4 — Acabat final a temperatura constant (21°C)

L'acabat de precisió es va completar en una sala amb temperatura controlada , perquè fins i tot un augment de 1°C en l'alumini pot expandir una característica de 50 mm en 0,0012 mm .

Eina d'acabat: fresa de carbure amb recobriment DLC de 2 llavis i Ø6 mm
Profunditat de tall: 0,1 mm
Velocitat d'avance: 600 mm/min
Refrigerant: Alta pressió a través de l'eix

Configurem la màquina per executar el mateix ordre de trajectòria d'eina per a cada peça per evitar variacions degudes al calor.

---

H3: Pas 5 — Acabat de mandrinat amb escariadors + capçal micro-mandrinador

Els dos forats principals necessitaven una geometria extremadament precisa:

• ø14,00 mm ±0,01 mm

• Coaxialitat ≤0,008 mm

El nostre procés optimitzat:

1. Mandrinatat groc amb una fresa frontal de carbure de 4 llavis

2. Semi-acabat amb un escariador H7

3. Dimensionat final amb un cap micro-aguller Kaiser (ajustable en 1 µm)

Resultats assolits (mitjana de 240 peces):

---

H2: Dades Reals de Mesurament (Intenció de cerca: Ressenya / Recerca)

Per validar el nostre procés, vam utilitzar:

• Mitutoyo CMM (resolució 0,001 mm)

• Perfilòmetre de superfície d'alta precisió

• Peu de rei digital

A continuació es mostra un subconjunt real de la nostra fulla d'inspecció (mostra de 5 unitats):

Taxa de superàndol final: 98.7%
Rebutjat: 3 pcs
Causa: Una lleugera deriva de desgast de les eines en l'últim lot

---

H2: Solucions per a punts de dolor comuns en ±0,01 mm d'elaboració

(Adress de la intenció de l'usuari: solucions, per què les meves parts no toleren, consells professionals )

1.- El seu nom. Desviació tèrmica

Hem mantingut tant la màquina i el material en 21°C ±0,5°C .

2. Desgast de l'eina

La vida útil de l'eina de acabat va ser d'aproximadament 110 peces; la vam substituir a les 90 peces per mantenir la consistència.

3. Estabilitat del sistema de fixació

Vam utilitzar:

• Mandíbules toves personalitzades d'alumini

• Taula de buit per a la cara final

• Fixació amb parell limitat (sense marques de deformació)

4. Deformació després de l'acabat

La vam minimitzat mitjançant:

• Trajectòries d'eina simètriques

• Refrigeració de baixa pressió

• passades de acabat de 0,1 mm

---

H2: Per què el nostre mètode funciona (EEAT + experiència real)

Al llarg de 15 anys de treball en mecanitzat per a empreses de robòtica, automatització i aeroespacial, hem après que la precisió depèn principalment del control del procés, no de màquines cares .
La repetibilitat prové de:

• Estabilitat térmica

• Cicles coneguts de desgast de l'eina

• Muntatge previsible

• Registre de dades després de cada lot

El nostre registre de producció real per a aquest treball va incloure 176 microcorreccions d'offset d'eina en 3 dies , cosa que va ajudar a mantenir la tolerància des del principi fins al final.

---

H2: Quan utilitzar peces d'alumini CNC amb tolerància ±0,01 mm

Aquestes toleràncies són essencials per a:

• Actuadors de braços robòtics

• Carcasses de mòduls lineals

• Suports de sistemes de visió

• Mecatrònica mèdica

• Conjunts de gimbals per a drons

• Plaques de caixa de canvis d'alta precisió

Variacions de cua llarga incloses de forma natural:
mecanitzat d'alumini de precisió, peces CNC d'alumini, mecanitzat CNC amb toleràncies ajustades, mecanitzat ±0,01 mm, peces d'alumini per a robòtica, components micro-mecanitzats, fresat CNC d'alumini 6061, mecanitzat de forats de precisió, mecanitzat amb control de toleràncies, serveis de mecanitzat d'alta exactitud, mecanitzat de components robòtics, microalçat CNC, servei de fabricació d'alta precisió, proveïdor de peces d'alumini amb toleràncies ajustades, components personalitzats d'alumini mecanitzats CNC

---

H2: Conclusió: el que demostra aquest projecte

Vam lliurar:

• precisió ±0,01 mm a través de 240 peces

• taxa d'èxit del 98,7%

• Acabat superficial consistent (Ra 0,4–0,6 μm)

• Geometria estable del forat adequat per a microactuadors robòtics

• Lliurament en 7 dies laborables

Si el vostre projecte de robòtica o automatització requereix peces d'alumini mecanitzades CNC d'alta precisió , la nostra experiència i control de processos us pot ajudar a assolir resultats consistents, mesurables i preparats per a la inspecció.