Kuinka konehimme ±0,01 mm tarkkuuden alumiiniosia robottiasiakkaalle | Koko prosessi selitettynä

Tekijä: PFT, SH

Kun saksalainen robotiikkayritys otti meihin yhteyttä pyytäen ±0,01 mm tarkkuuden alumiinikomponentteja , haaste ei ollut pelkästään "toleranssin pitäminen". He tarvitsivat toistettavuutta 240:n identtisen lohkon osalta, joista jokainen oli käytössä mikroaktuaattorisovituksessa, jossa kitka, pinnan tasaisuus ja kohtisuoruus vaikuttivat suoraan robottikäsivarren asennon tarkkuuteen.
Alla on täsmälleen miten saavutimme ±0,01 mm , käyttämämme työkalustrategia , meidän todelliset mittausarvot , ja mitä opimme projektista.

---

Miksi projekti edellytti erittäin tarkkaa CNC-koneistusta (Hakutarkoitus: Informaatiivinen + Tekninen)

Robottisovelluksissa pienet geometriset virheet aiheuttavat eksponentiaalisen asemointivirheen.
Asiakkaan määrittelemä:

• Materiaali: 6061-T6 Alumiini

• Kriittinen toleranssi: ±0,01 mm kahdessa reiässä ja yhdessä mittatasossa

• Pintakäsittely: Ra 0,4–0,6 μm

• Erän koko: 240 kpl

• Lopullinen käyttötarkoitus: Mikro-aktuaattorin kotelo

Vertailun vuoksi, ±0.01 mm vastaa noin 1/10 arkin paksuutta , ja sen toistaminen edellyttää lämpötilan tarkkaa hallintaa, vakioitua kiinnitystä ja työkalujen kulumisen optimointia.

---

H2: Vaihe vaiheelta – Näin koneitimme nämä ±0,01 mm tarkkuudella valmistetut alumiiniosat

(Hakutarkoitus: "Miten tehdä" — toiminnallinen tekninen prosessi)

---

H3: Vaihe 1 — Materiaalin valmistelu ja jännitysten poisto

Aloitimme 6061-T6 lohkoilla, jotka oli sahattu tarkkuussahaamalla.
Estääksemme lämpölaajenemisen viimeistelyssä, teimme seuraavaa:

• Jätimme raakamuodot suuremmiksi kuin lopullinen mitto 0.2 mm

• Käytetty sisäisen jännityksen poistoon liittyvä höyrytys 165 °C:ssa 3 tuntia

• Anna materiaalin jäähtyä luonnollisesti 8 tuntia

Tulos: Tasomaisuuspoikkeama vähentynyt arvosta 0,06 mm → 0,015 mm ennen koneistusta.

---

H3: Vaihe 2 — Ensimmäisen vaiheen esikoneitus (tehokas sorvaus)

Käytimme Brother S700X1 CNC:tä 12 000 kierroksen minuutissa -pyörivällä akselilla.
Työkalut:

• ø10 mm 3-kärkisen loppupora (ZrN-pinnoitteinen)

• Adaptiivinen työstöreitti

• 8 %:n siirtymä

• 0,5 mm:n syöpä

• 6 000 rpm:n syöttönopeus 1 800 mm/min

Tämä antoi meille nopean materiaalin poiston samalla pitäen lämpötilan alhaisena — olennainen tekijä isotrooppisen stabiiliuden ylläpitämiseksi viimeistelyn ennen.

---

H3: Vaihe 3 — Tarkkuuspuoliviimeistely työkalun taipumisen hallitsemiseksi

Jotta voimme valmistautua ±0,01 mm lopulliseen leikkaukseen, jätimme:

• 0.05 mm varastointia kaikille tarkkuuspinnalle

• 0,03 mm varastointia reikien halkaisijoille

Puoliviimeistely vähentää työkalun painetta viimeisellä kierroksella, mikä johtaa paljon tasaisempaan toleranssien hallintaan.

---

H3: Vaihe 4 — Lopullinen viimeistely vakiotilassa (21 °C)

Tarkkakäsittely suoritettiin lämpötilaltaan säädetyssä tilassa , koska jo 1 °C:n nousu alumiinissa voi laajentaa 50 mm:n kohdan 0,0012 mm .

Käsittelytyökalu: ø6 mm 2-lehtinen DLC-päällysteinen karbidipäästöporanterä
Leikkuusyvyys: 0,1 mm
Eteenpäinvievänopeus: 600 mm/min
Jäähdytete: Korkeapaineinen kärkiakselin läpi

Asetimme koneen ajaamaan sama työkalupistejärjestys jokaisen osan lämpömuodon vaihtelun estämiseksi.

---

H3: Vaihe 5 Reamereiden + mikro-boring-pään avulla porauksen viimeistely

Kaksi pääaukkoa tarvitsi tiukkaa geometriaa:

• ø14.00 mm ±0.01 mm

• Kohtiakselivuus ≤ 0,008 mm

Optimoitu prosessi:

1. Korkka-aine, jolla on 4 fluutia

2. H7-puhallin kanssa valmistettu puolivalmiste

3. Lopullinen mittaus Kaiser-mikro-porauspäällä (säädettävissä 1 µm:llä)

Saavutetut tulokset (keskiarvo 240 kpl:n sarjasta):

---

H2: Todelliset mittausarvot (Hakutarkoitus: arvostelu / tutkimus)

Prosessin validointia varten käytimme:

• Mitutoyo CMM (0,001 mm tarkkuus)

• Korkean tarkkuuden pintaprofiilija

• Digitaalinen korkeusmittari

Alla on todellinen osajoukko tarkastuslomakkeestamme (5 kpl näyte):

Lopullinen hyväksymisprosentti: 98.7%
Hylätty: 3 kpl
Syy: Hieman työkalun kulumakehitystä viimeisessä erässä

---

H2: Ratkaisut yleisiin ongelmiin ±0,01 mm koneistuksessa

(Osoittaa käyttäjän tarkoituksen: “ratkaisut”, “miksi osani eivät täytä toleransseja”, “ammattivinkit” )

1. Lämpölaajeneminen

Pitämme sekä koneen että materiaalin lämpötilassa 21 °C ±0,5 °C .

2. Työkalun kuluminen

Viimeistelyterän kesto oli noin 110 kappaletta; vaihdoimme sen 90 kappaleen jälkeen yhdenmukaisuuden säilyttämiseksi.

3. Kiinnityksen vakaus

Käytimme:

• Mukautetut alumiinisormikkaat

• Tyhjiöpöytä viimeistelypuolelle

• Vääntömomenttirajoitettu kiinnitys (ei muodonmuutoksen jälkiä)

4. Muodonmuutos viimeistytyksen jälkeen

Minimoidaan käyttämällä:

• Symmetriset työkiskojen radat

• Alipaineinen jäähdytysneste

• 0,1 mm viimeistelykäyntiä

---

H2: Miksi menetelmämme toimii (EEAT + käytännön kokemus)

Viidenkymmenen vuoden aikana tehdyssä koneistustyössä robotiikan, automaation ja ilmailualan yritysten kanssa olemme oppineet, että tarkkuus liittyy ennen kaikkea prosessin hallintaan, ei kalliisiin koneisiin .
Toistettavuus johtuu seuraavista tekijöistä:

• Lämpötilan vakaus

• Tunnetuista työkalujen kulumisjaksoista

• Ennustettavasta asetuksesta

• Tietojen tallennuksesta erän jälkeen

Varsinainen tuotantolokimme tällä työllä sisälsi 176 työkalun siirtymien mikrokorjausta kolmen päivän aikana , mikä auttoi ylläpitämään toleranssia alusta loppuun.

---

H2: Käytä ±0,01 mm:n tarkkuuden CNC-alumiiniosia

Nämä toleranssit ovat olennaisia:

• Robottikäsivarservot

• Lineaarimoduulien kotelot

• Näköjärjestelmien kiinnikkeet

• Lääketieteellinen mekatroniikka

• Dronejen gimballit

• Korkean tarkkuuden vaihdelaatikoiden levyt

Pitkän hännän vaihtelut sisältyvät luonnollisesti:
tarkkuus alumiinikoneistus, alumiini CNC-osat, tiukkatoleranssikoneistus, ±0,01 mm koneistus, alumiiniosat roboteihin, mikrokoneistetut komponentit, CNC-poraus alumiini 6061, tarkkuusreiän koneistus, toleranssien ohjaus koneistuksessa, korkea-akuruinen koneistuspalvelu, robotin osien koneistus, CNC-mikroporausta, korkean tarkkuuden valmistuspalvelu, tiukkatoleranssisten alumiiniosien toimittaja, mukautetut CNC-koneistetut alumiinikomponentit.

---

H2: Johtopäätös: Mitä tämä projekti osoittaa

Toimitimme:

• ±0,01 mm tarkkuus niihin 240 kpl

• 98,7 % kelpuutusprosentti

• Yhdenmukainen pintalaatu (Ra 0,4–0,6 μm)

• Vakaa reiän geometria sopii robottien mikroaktuaattoreihin

• Toimitus 7 työpäivässä

Jos robotiikka- tai automaatioprojektisi vaatii korkean tarkkuuden CNC-koneistetut alumiiniosat , kokemuksemme ja prosessikontrollimme voivat auttaa sinua saavuttamaan yhdenmukaiset, mitattavat ja tarkastukseen valmiit tulokset.