Kaip apdirbome ±0,01 mm tikslumo aliuminio dalis robototechnikos klientui | Išsamiai paaiškintas visas procesas

Autorius: PFT, SH

Kai Vokietijoje veikianti robototechnikos įmonė kreipėsi į mus su prašymu pagaminti ±0,01 mm tikslumo aliuminio komponentus , iššūkis nebuvo paprasčiausiai „išlaikyti toleranciją“. Jie reikalavo kartojamumo 240 identiškų blokų ribose, kai kiekvienas naudojamas mikroaktyvaus mechanizmo surinkimo vienete, kuriame trintis, paviršiaus plokštumas ir statmenumas tiesiogiai veikė robotizuotos rankos padėties tikslumą.
Žemiau pateikiama, kaip mes pasiekėme ±0,01 mm tikslumą , naudotą įrankių strategiją , mūsų tikrus matavimo duomenis , ir ką išmokome vykdant šį projektą.

---

Kodėl šis projektas reikalavo itin tikslaus CNC apdirbimo (Paieškos užklausos tikslas: informacinis + techninis)

Robotikos taikymuose mažos geometrinės klaidos sukelia eksponentinį pozicionavimo poslinkį.
Mūsų klientas nurodė:

• Medžiaga: 6061-T6 aliuminis

• Kritinė tolerancija: ±0,01 mm dviems skyliams ir vienai atraminei plokštumai

• Paviršiaus išdėstymas: Ra 0,4–0,6 μm

• Pardavimo kiekis: 240 vnt.

• Galutinis tikslas: Mikroaktyvaus įrenginio korpusas

Kontekstui, ±0,01 mm lygu apie 1/10 popieriaus lapo storio , ir nuolatinis tokio tikslumo pasiekimas reikalauja kontroliuojamos temperatūros, stabilios tvirtinimo sistemos bei optimalaus įrankių nusidėvėjimo valdymo.

---

H2: Žingsnis po žingsnio, kaip apdirbome šiuos ±0,01 mm aliuminio detalių

(Paieškos tikslas: „Kaip“ — veiksmingas techninis procesas)

---

H3: 1 žingsnis – Medžiagos paruošimas ir įtempties nuėmimas

Pradėjome su 6061-T6 blokais, supjaustytais ant tikslumo kirpimo pjūklo.
Kad būtų išvengta šiluminio judėjimo apdorojant galutinį paviršių, mes:

• Kiekvieną заготовkę padidinome 0,2 mm

• Pritaikyta vidinės įtempties nuėmimui per 165°C 3 valandas

• Leiskite medžiagai atvėsti natūraliai 8 valandų

Rezultatas: Plokštumos nuokrypis sumažintas nuo 0,06 mm → 0,015 mm prieš apdirbimą.

---

H3: 2 žingsnis – Pirmojo etapo grubusis frezavimas (aukštos efektyvumo frezavimas)

Naudojome Brother S700X1 CNC su 12 000 aps/min špindeliu.
Įrankiai:

• ø10 mm 3-ių dantų galinis frezas (ZrN dengtas)

• Adaptyvus valymo kelias

• 8 % žingsnis per viršų

• 0,5 mm žingsnis žemyn

• 6 000 aps./min padavimas 1 800 mm/min

Tai leido mums greitai šalinti medžiagą, išlaikant žemą temperatūrą – būtina izotropinės stabilumo prieš apdailą išlaikymui.

---

H3: 3 žingsnis – tikslus pusiau apdailos apdirbimas, kad būtų kontroliuojamas įrankio lenkimas

Norėdami pasiruošti galutiniam ±0,01 mm pjovimui, palikome:

• 0,05 mm medžiagą ant visų tikslaus apdirbimo paviršių

• 0.03 mm medžiagą skylių skersmenyse

Pusiau apdailos apdirbimas sumažina įrankio slėgį paskutiniame ėjime, dėl ko tolerancijos valdymas tampa kur kas nuoseklesnis.

---

H3: 4 žingsnis – galutinis apdailos apdirbimas pastovioje temperatūroje (21 °C)

Tikslus apdaila buvo atlikta temperatūrai kontroliuojamoje patalpoje , nes net 1°C temperatūros padidėjimas aliuminyje gali išplėsti 50 mm savybę 0,0012 mm .

Apdailos įrankis: ø6 mm 2-aperių DLC dengtas kietmėtinis galinis frezas
Pjaunamasis gylis: 0.1 mm
Padavimo greitis: 600 mm/min
Šaldies skysčius: Didelio slėgio per špindelį

Mes nustatėme, kad įrenginys veiktų to pati įrankio maršruto tvarka kiekvienai daliai, kad būtų išvengta šilumos modelio kaitos.

---

H3: 5 žingsnis — Skylių apdaila naudojant plėštukus + mikro skylių plokštę

Dvi pagrindinės skylės reikalavo itin tikslaus geometrinio tikslumo:

• ø14,00 mm ±0,01 mm

• Koaksialumas ≤0,008 mm

Mūsų optimizuotas procesas:

1. Grubusis skylių frezavimas naudojant keturiašakį karbido galinis frezavimo įrankį

2. Pusiau apdaila su H7 plėštuku

3. Galutinis matmenų nustatymas su Kaiser mikro skylių plokšte (reguliuojama 1 µm žingsniu)

Pasiekti rezultatai (vidutiniškai per 240 vnt.):

---

H2: Tikri matavimo duomenys (Paieškos tikslas: Apžvalga / Tyrimas)

Norėdami patvirtinti savo procesą, naudojome:

• Mitutoyo CMM (0,001 mm skyra)

• Aukštos tikslumo paviršiaus profiliuoklis

• Skaitmeninis aukščio matas

Žemiau pateikta tikroji mūsų apžiūros lapo dalis (5 vnt. pavyzdys):

Galutinis sėkmingų detalių procentas: 98.7%
Atmesta: 3 vnt.
Priežastis: Šiek tiek įrankio nusidėvėjimo poslinkis paskutinėje partijoje

---

H2: Sprendimai dažnoms problemoms apdorojant ±0,01 mm tikslumu

(Atsižvelgiama į vartotojo užklausą: "sprendimai", "kodėl mano detalės neatitinka tolerancijų", "profesionalūs patarimai" )

1. Šiluminis poslinkis

Laikėme tiek mašiną, tiek medžiagą 21°C ±0,5°C .

2. Įrankio nusidėvėjimas

Įrankio tarnavimo laikas apdailos frezai sudarė ~110 detalių; mes keičiame jį po 90 vnt., kad išlaikyti pastovumą.

3. Fiksuoklės stabilumas

Naudojome:

• Individualūs aliumininiai minkštieji žnyplių įdėklai

• Vakuuminis stalas galutiniam apdirbimui

• Apribotas sukimo momento fiksavimas (be deformacijos žymių)

4. Deformacija po apdirbimo

Ją sumažinome naudodami:

• Simetrinius įrankio judėjimo maršrutus

• Žemos slėgio aušinamąjį skystį

• 0,1 mm apdirbimo ėjimus

---

H2: Kodėl mūsų metodas veikia (EEAT + tikras patyrimas)

Per 15 metų dirbdami apdirbimo darbus robotikos, automatizacijos ir aviacijos įmonėms, mes išmokome, kad tikslumas priklauso ne tiek nuo brangių mašinų, kiek nuo proceso kontrolės .
Pakartojamumas kyla iš:

• Temperatūros stabilumas

• Žinomų įrankių nusidėvėjimo ciklų

• Numatomo paruošimo

• Duomenų žymėjimo po kiekvienos partijos

Mūsų faktinis gamybos žurnalas šiam darbui apėmė 176 mikrokorekcijas įrankių poslinkiams per 3 dienas , kurios padėjo išlaikyti tikslią toleranciją nuo pradžios iki pabaigos.

---

H2: Kada naudoti ±0,01 mm CNC aliuminio dalis

Šios tolerancijos būtinos:

• Robotų rankų aktuatoriams

• Tiesinių modulių korpusams

• Vaizdo sistemų laikikliams

• Medicininei mechatronikai

• Dronų gimbalų surinkimams

• Aukštos tikslumo pavarų dėžių plokštėms

Natūraliai apimamos ilgos uodegos variacijos:
tiksli aliuminio apdirbimas, aliuminio CNC detalės, siaurų tolerancijų CNC apdirbimas, ±0,01 mm apdirbimas, aliuminio detalės robotams, mikroapdirbti komponentai, CNC frezavimas iš aliuminio 6061, tikslus gręžimas, tolerancijų kontrolės apdirbimas, aukštos tikslumo apdirbimo paslaugos, robotikos komponentų apdirbimas, CNC mikrogręžimas, aukštos tikslumo gamybos paslauga, tiekėjas siaurų tolerancijų aliuminio detalių, individualūs CNC apdirbti aliuminio komponentai.

---

H2: Išvada: ką įrodo šis projektas

Pateikėme:

• ±0,01 mm tikslumas pEREINANTIS 240 vnt.

• 98,7 % sėkmingumo rodiklis

• Nuolatinis paviršiaus apdorojimas (Ra 0,4–0,6 μm)

• Stabilus skylinio geometrija tinka robotiniams mikroaktuatoriams

• Pristatymas per 7 darbo dienas

Jei jūsų robotikos ar automatizacijos projektui reikia aukštos tikslumo CNC valdomos aliuminio dalys , mūsų patirtis ir proceso valdymas gali padėti pasiekti nuolatinius, matuojamus ir paruoštus rezultatus patikrai.