Hogyan készítettünk ±0,01 mm pontosságú alumínium alkatrészeket egy robotikai ügyfélnek | A teljes folyamat részletesen

Szerző: PFT, SH

Amikor egy németországi robotikai cég hozzánk fordult ±0,01 mm pontosságú alumínium alkatrészekkel kapcsolatban , a kihívás nem csupán a „tűréshatárok betartása” volt. Ismételhetőséget igényeltek 240 azonos blokk esetén, amelyek mindegyikét mikro-aktuátor összeszerelésben használják, ahol a súrlódás, a felületi síkság és a merőlegesség közvetlen hatással van a robotkar pozícionálási pontosságára.
Alább bemutatjuk pontosan hogyan értük el a ±0,01 mm-es pontosságot , a amit alkalmaztunk szerszámozás terén , a mi valós mérési adatok , és mit tanultunk a projekt során.

---

Miért szükséges volt az ultra pontos CNC megmunkálás ehhez a projekthez (Keresési szándék: Informatív + Technikai)

Robotikai alkalmazásoknál a kis mértékű geometriai hibák exponenciális pozícionálási eltérést okoznak.
Az ügyfél előírása:

• Anyag: 6061-T6 Alumínium

• Kritikus tűrés: ±0,01 mm két furat és egy referenciasík esetén

• Felületkezelés: Ra 0,4–0,6 μm

• A tétel mérete: 240 db

• Végső cél: Mikro-aktuator ház

Háttérként: ±0.01 mm ez körülbelül egy papírlap vastagságának 1/10-e , és ennek ismételt elérése szabályozott hőmérsékletet, stabil rögzítést és optimalizált szerszámkopás-kezelést igényel.

---

H2: Lépésről lépésre – hogyan megmunkáltuk ezeket a ±0,01 mm-es alumínium alkatrészeket

(Keresési szándék: „Hogyan” — végrehajtható technikai folyamat)

---

H3: 1. lépés — Alapanyag előkészítése és feszültségmentesítés

Pontossági fűrészgépen levágott 6061-T6 blokkokkal kezdtük.
A befejező művelet során fellépő hő okozta mozgás megelőzése érdekében a következőket tettük:

• Minden nyersdarabot túlméreteztünk 0,2 mM

• Alkalmazott belső feszültségmentesítő edzés 165 °C-on 3 óráig

• Az anyagot természetes hűtésnek vettük alá 8 óra

Eredmény: A síkossági eltérés csökkentve 0,06 mm → 0,015 mm megmunkálás előtt.

---

H3: 2. lépés — Első műveleti előkasulás (Magas hatékonyságú marás)

Egy Brother S700X1 CNC 12 000 ford./perc orsófordulatszámú gépet használtunk.
Eszközök:

• ø10 mm-es 3 élű maró (ZrN-bevonat)

• Adaptív üregkialakító pálya

• 8% átfedés

• 0,5 mm-es lépés

• 6000 fordulat/perc előtolás 1800 mm/perc sebességgel

Ez lehetővé tette a gyors anyageltávolítást, miközben alacsonyan tartottuk a hőt – elengedhetetlen a zavarmentes stabilitás fenntartásához a befejező művelet előtt.

---

H3: 3. lépés — Pontos félig befejező megmunkálás az eszköz deformáció vezérlésére

A ±0,01 mm-es végső vágás előkészítéséhez ezt hagytuk:

• 0.05 mm anyagot minden pontos felületen

• 0.03 mm anyagot a furatátmérőkön

A félig befejező megmunkálás csökkenti az eszköz terhelését a végső menetben, így sokkal konzisztensebb tűréshatár-vezérlést eredményez.

---

H3: 4. lépés — Végső simítás állandó hőmérsékleten (21 °C)

A precíziós simító megmunkálás egy hőmérsékletszabályozott helyiség , mert már egy 1°C-os hőmérsékletnövekedés esetén az alumínium 50 mm-es elem 0,0012 mm-rel tágulhat .

Finomító szerszám: ø6 mm-es, 2 élű, DLC-bevonatos karbid maró
Vágási mélység: 0.1 mm
Előtolás sebessége: 600 mm/perc
Hűtőszerek: Magasnyomású, orsón keresztül vezetett hűtés

A gépet úgy állítottuk be, hogy a minta szerszámpálya-sorrendet futtassa minden alkatrész esetében a hőmérsékleti változások elkerülése érdekében.

---

H3: 5. lépés — Furat utómegmunkálása dörzsárakkal + mikrofurófejjel

A két fő furat különösen szigorú méretpontosságot igényelt:

• ø14,00 mm ±0,01 mm

• Koaxialitás ≤0,008 mm

Az optimalizált folyamatunk:

1. Előmegmunkálás 4 élű keményfém maróval

2. Félkészítés H7-es dörzsárkkal

3. Végleges méretezés Kaiser mikrofurófejjel (1 µm-es lépésekben állítható)

Elért eredmények (átlag 240 db-on):

---

H2: Valós mérési adatok (Keresési szándék: Felülvizsgálat / Kutatás)

Folyamatunk érvényesítéséhez a következőt használtuk:

• Mitutoyo CMM (0,001 mm felbontás)

• Nagy pontosságú felületi profilozó

• Digitális magasságmérő

Alább látható egy valós részhalmaz az ellenőrző lapunkból (5 db minta):

Végső átmeneti arány: 98.7%
Elutasítva: 3 db
Okozó: Enyhe szerszámkopási eltérés az utolsó tételben

---

H2: Megoldások a gyakori problémákra ±0,01 mm-es megmunkálás esetén

(Címezi a felhasználó szándékát: „megoldások”, „miért nem felelnek meg a toleranciának az alkatrészeim”, „profik tanácsai” )

1. Hőmérsékletváltozásból adódó eltérés

A gépet és az anyagot is 21 °C ±0,5 °C .

2. Szerszámkopás

A finomfogású vágószerszám élettartama körülbelül 110 darab volt; mi 90 darabnál cseréltük, hogy folyamatos minőséget biztosítsunk.

3. Rögzítés stabilitása

A következőket használtuk:

• Egyedi alumínium puha fogólapok

• Vákuumos asztal a végső oldal felületén

• Nyomatékkorlátozott rögzítés (nincsenek deformációs nyomok)

4. Deformáció a befejezés után

Minősítettük a következőkkel:

• Szimmetrikus szerszámpályák

• Alacsony nyomású hűtőfolyadék

• 0,1 mm-es simító menetek

---

H2: Miért működik a mi módszerünk (EEAT + valódi tapasztalat)

15 év gépészeti munkája során robotikai, automatizálási és repüléstechnikai vállalatoknak megtanultuk, hogy a pontosság elsősorban a folyamatirányításon múlik, nem a drága gépeken .
A megismételhetőség a következőkből ered:

• Hőállapotbeli stabilitás

• Ismert szerszámkopási ciklusok

• Előrejelezhető beállítás

• Adatrögzítés minden tétel után

A tényleges gyártási naplónk ezen feladatra vonatkozóan tartalmazta 176 szerszámpozíció-mikrokorrekciót 3 nap alatt , amely segített a tűréshatár megtartásában a kezdetektől a végéig.

---

H2: Mikor érdemes ±0,01 mm-es CNC-alumínium alkatrészeket használni

Ezek a tűrések elengedhetetlenek:

• Robotkar-aktuátorok

• Lineáris modul házak

• Látórendszer rögzítők

• Orvosi mechatronikai alkalmazások

• Drón gimbál szerelvények

• Nagy pontosságú fogasléc lemezek

Hosszú farok változatok természetesen ide tartoznak:
pontos alumínium megmunkálás, alumínium CNC alkatrészek, szigorú tűrésű CNC megmunkálás, ±0,01 mm-es megmunkálás, alumínium alkatrészek robotikai alkalmazásokhoz, mikro-megmunkált alkatrészek, CNC marás alumínium 6061-hez, pontos furatmegmunkálás, tűrésvezérléses megmunkálás, nagy pontosságú megmunkálási szolgáltatások, robotalkatrészek megmunkálása, CNC mikro-fúrás, nagy pontosságú gyártási szolgáltatás, szigorú tűrésű alumínium alkatrészek szállítója, egyedi CNC megmunkálású alumínium alkatrészek.

---

H2: Következtetés: Mit bizonyít ez a projekt

Szállítottunk:

• ±0,01 mm pontosság áTLAGOSAN 240 db

• 98,7% elfogadási arány

• Egységes felületi minőség (Ra 0,4–0,6 μm)

• Stabil furatgeometria alkalmas robotizált mikro-aktuátorokhoz

• Szállítás 7 munkanapon belül

Ha robotikai vagy automatizálási projektjéhez magas pontosságú CNC megmunkált alumínium részek , tapasztalatunk és folyamatirányításunk segíthet elérni folyamatos, mérhető, ellenőrzésre kész eredményeket.