Hoe wij ±0,01 mm precisie aluminium onderdelen bewerkten voor een robotica-klant | Volledig proces uitgelegd

Auteur: PFT, SH

Toen een robotica-bedrijf in Duitsland ons benaderde met een verzoek om ±0,01 mm precisie aluminium componenten , was de uitdaging niet enkel het behouden van toleranties. Ze hadden herhaalbaarheid nodig over 240 identieke blokken, elk gebruikt in een micro-actuator montage waarbij wrijving, oppervlaktevlakheid en loodrechtheid direct invloed hadden op de positioneringsnauwkeurigheid van de robotarm.
Hieronder staat precies hoe wij ±0,01 mm bereikten , de de gebruikte gereedschapstrategie , onze echte meetgegevens , en wat we van het project geleerd hebben.

---

Waarom dit project ultrascherpe CNC-bewerking vereiste (Zoekintentie: Informatief + Technisch)

In robotica leiden kleine geometrische fouten tot exponentiële positioneringsafwijking.
Onze klant specificerde:

• Materiaal: 6061-T6 Aluminium

• Kritieke tolerantie: ±0,01 mm op twee boringen en één referentievlak

• Oppervlakteafwerking: Ra 0,4–0,6 μm

• Batchgrootte: 240 stuks

• Uiteindelijke toepassing: Huis voor micro-actuator

Ter context: ±0,01 mm komt overeen met ongeveer 1/10 de dikte van een vel papier , en dit herhaaldelijk bereiken vereist gecontroleerde temperaturen, stabiele vastklemming en geoptimaliseerd gereedschapsslijtagebeheer.

---

H2: Stap-voor-stap uitleg hoe wij deze ±0,01 mm aluminium onderdelen bewerkten

(Zoekintentie: “Hoe doe je” — actiegericht technisch proces)

---

H3: Stap 1 — Materiaalvoorbereiding en spanningsverlaging

We begonnen met 6061-T6 blokken die op een precisiezaag zijn gesneden.
Om thermische verplaatsing tijdens de afwerking te voorkomen, hebben we:

• Elke grondvorm groter gemaakt dan 0,2 mm

• Toepassing interne spanningsverlagende gloeiing bij 165°C gedurende 3 uur

• Het materiaal natuurlijk laten afkoelen gedurende 8 uur

Resultaat: Vlakheidsafwijking verminderd van 0,06 mm → 0,015 mm vóór bewerking.

---

H3: Stap 2 — Snel freesproces (hoge-efficiëntie frezen)

We gebruikten een Brother S700X1 CNC met een spindel van 12.000 tpm.
Gereedschap:

• ø10 mm 3-potige schachtfrezer (met ZrN-coating)

• Adaptief ruwstraject

• 8% overlap

• 0,5 mm aflopende maat

• 6.000 omw/min met een voeding van 1.800 mm/min

Dit gaf ons een snelle materiaalverwijdering terwijl de warmte laag bleef — essentieel voor het behoud van isotrope stabiliteit vóór afronding.

---

H3: Stap 3 — Precisie half-afronding om toolafbuiging te beheersen

Om ons ±0,01 mm eindsnede voor te bereiden, lieten we:

• 0.05 mm materiaal over op alle precisievlakken

• 0.03 mm materiaal over op de boringdiameters

Half-afronden vermindert de druk op de tool tijdens de laatste doorgang, wat leidt tot een veel consistantere tolerantiebeheersing.

---

H3: Stap 4 — Definitieve afwerking bij constante temperatuur (21 °C)

De precisie-afwerking is uitgevoerd in een temperatuurgecontroleerde ruimte , omdat zelfs een 1°C-stijging in aluminium een afmeting van 50 mm kan doen toenemen met 0,0012 mm .

Afmontagegereedschap: ø6 mm 2-steens DLC-gecoat hardmetalen frees
Snijdiepte: 0,1 mm
Voer snelheid: 600 mm/min
Koelvloeistof: Hogedrukreiniging via spindel

We stellen de machine in om dezelfde gereedschapsbaanvolgorde uit te voeren voor elk onderdeel om warmtepatroonvariatie te voorkomen.

---

H3: Stap 5 — Boren Afwerken met Frezen + Microborenhulpstuk

De twee belangrijkste boringen vereisten een uiterst nauwkeurige geometrie:

• ø14,00 mm ±0,01 mm

• Coaxialiteit ≤0,008 mm

Ons geoptimaliseerde proces:

1. Scherp boren met een 4-pootse hardmetalen frees

2. Halfafwerking met een H7-frees

3. Definitieve maatvoering met een Kaiser microborenhulpstuk (instelbaar in stappen van 1 µm)

Behaalde resultaten (gemiddelde over 240 stuks):

---

H2: Echte meetgegevens (zoekdoel: herziening / onderzoek)

Om ons proces te valideren, gebruikten we:

• Mitutoyo CMM (0,001 mm resolutie)

• Hoog nauwkeurige oppervlakteprofiler

• Digitale hoogtemeter

Hieronder vindt u een reële deelverzameling van ons inspectieblad (5 stuks monster):

Eindpunt: 98.7%
Afgewezen: 3 stuks
Oorzaak: Een lichte slijtage van het gereedschap in de laatste partij

---

H2: Oplossingen voor veel voorkomende pijnpunten in ±0,01 mm Bewerking

(Adres van de gebruiker: oplossingen, waarom mijn delen niet tolereren, pro tips )

1. de Thermische drift

We hebben zowel de machine als het materiaal op de 21°C ± 0,5°C .

2. Het is een onmogelijke zaak. Gebruik van gereedschap

De levensduur van het gereedschap op de afwerkingsmaaier was ~ 110 delen; we vervangen bij 90 stuks om de consistentie te behouden.

3. Het is een onmogelijke zaak. Stabiliteit van de bedrijfsvoering

We gebruikten:

• Custom aluminium zachte kaken

• Vacuümtafel voor de uiteindelijke zijkant

• Klemmen met een koppelbeperking (geen vervormingsmerken)

4. Het is een zaak van de Vervorming na afwerking

We hebben het geminimaliseerd door:

• Symmetrische werktuigpaden

• Koelwater onder lage druk

• 0,1 mm afwerkingsplaten

---

H2: Waarom onze methode werkt (EEAT + reële ervaring)

In 15 jaar bewerkingswerk voor robotica, automatisering en ruimtevaartbedrijven hebben we geleerd dat precision gaat vooral over procescontrole, niet over dure machines. .
De herhaalbaarheid komt voort uit:

• Temperatuurstabiliteit

• Bekende slijtagecycli van gereedschap

• Voorspelbare opstelling

• Gegevenslogging na elke partij

Onze werkelijke productie log voor deze baan opgenomen 176 microcorrecties van het gereedschap in 3 dagen , die hielp om de tolerantie van begin tot eind te behouden.

---

H2: Wanneer gebruik maken van CNC-aluminiumonderdelen van ±0,01 mm

Deze toleranties zijn essentieel voor:

• Met een vermogen van niet meer dan 50 W

• Lijnmodulbehuizingen

• Beugels voor het zichtsysteem

• Medische mechatronica

• Andere, met een breedte van niet meer dan 50 mm

• Vervaardiging uit produkten van de posten 8521 tot en met 8528

De varianten met lange staart zijn natuurlijk:
precisiemateriaalbewerking, aluminium-cnc-onderdelen, cnc-bewerking met strakke tolerantie, ±0,01 mm-bewerking, aluminiumonderdelen voor robotica, microbewerkte onderdelen, cnc-frees aluminium 6061, precisiemateriaalbewerking voor boringen, machining voor tolerantiecontrole

---

H2: Conclusie: Wat dit project bewijst

We leverden:

• ±0,01 mm nauwkeurigheid tegengekomen 240 stuks

• 98,7% slaagpercentage

• Een consistente oppervlakteafwerking (Ra 0,40,6 μm)

• Stabiel boorgeometrie met een diameter van niet meer dan 30 mm,

• Levering binnen 7 werkdagen

Als uw robotica- of automatiseringsproject hoogprecisie-cnc-bewerkte aluminiumonderdelen , onze ervaring en procescontrole kunnen u helpen consistente, meetbare, inspectie-klaar resultaten te bereiken.