Cum am prelucrat piese din aluminiu cu precizie ±0,01 mm pentru un client din domeniul robotică | Procesul complet explicat

Autor: PFT, SH

Când o companie de robotică din Germania ne-a contactat cu o cerere pentru componente din aluminiu cu precizie ±0,01 mm , provocarea nu consta pur și simplu în „menținerea toleranței”. Era necesară repetabilitatea pe cele 240 de blocuri identice, fiecare utilizată într-un ansamblu micro-actuator, unde frecarea, planitatea suprafeței și perpendicularitatea afectau direct acuratețea poziționării brațului robotic.
Mai jos este exact cum am atins ±0,01 mm , în strategia de scule utilizată , a noastră date reale de măsurare , și ce am învățat din acest proiect.

---

De ce acest proiect a necesitat prelucrări CNC ultra-precise (Intentia de căutare: Informativ + Tehnic)

În aplicațiile robotice, erorile geometrice mici creează o deriva exponențială a poziționării.
Clientul nostru a specificat:

• Material: 6061-T6 Aluminiu

• Toleranță critică: ±0,01 mm pe două alezaje și o suprafață de reper

• Finisaj Suprafață: Ra 0,4–0,6 μm

• Dimensiunea lotului: 240 bucăți

• Scopul final: Carcasă pentru micro-actuator

Pentru context, ±0.01 mm echivalează cu aproximativ 1/10 din grosimea unei foi de hârtie , iar obținerea acesteia în mod repetat necesită temperaturi controlate, fixare stabilă a piesei și o gestionare optimizată a uzurii sculelor.

---

H2: Pașii prin care am prelucrat aceste piese din aluminiu cu toleranță ±0,01 mm

(Intentul căutării: „Cum se face” — proces tehnic acționabil)

---

H3: Pasul 1 — Pregătirea materialului și eliminarea tensiunilor

Am început cu blocuri din 6061-T6 tăiate pe o ferăstrău cu bandă de precizie.
Pentru a preveni mișcarea termică în timpul finisării, am:

• Mărit dimensiunea fiecărui semifabricat cu 0,2 mm

• Aplicat tratament termic de relaxare a tensiunilor interne la 165°C timp de 3 ore

• Lăsat materialul să se răcească natural pentru 8 ore

Rezultatul: Abaterea de planitate redusă de la 0,06 mm → 0,015 mm înainte de prelucrare.

---

H3: Pasul 2 — Degroșare în prima operație (frezare cu înaltă eficiență)

Am utilizat un Brother S700X1 CNC cu arbore principal de 12.000 rpm.
Unelte:

• freză Ø10 mm cu 3 dinte (acoperită cu ZrN)

• Traseu adaptiv de curățare

• avans transversal de 8%

• pas descendent de 0,5 mm

• avans de 6.000 rpm la 1.800 mm/min

Acest lucru ne-a oferit o eliminare rapidă a materialului menținând temperatura scăzută — esențial pentru păstrarea stabilității izotropice înainte de finisare.

---

H3: Pasul 3 — Semifinisarea de precizie pentru controlul deviației sculei

Pentru a pregăti tăietura finală de ±0,01 mm, am lăsat:

• 0.05 mm material de adaos pe toate fețele de precizie

• 0.03 mm material de adaos pe diametrele alezajelor

Semifinisarea reduce presiunea asupra sculei în trecerea finală, rezultând un control al toleranței mult mai constant.

---

H3: Pasul 4 — Finisarea finală la temperatură constantă (21°C)

Finisarea de precizie a fost finalizată într-un sală cu temperatură controlată , deoarece chiar și o creștere cu 1°C a aluminiului poate extinde o dimensiune de 50 mm cu 0,0012 mm .

Sculă de finisare: freză cilindrică din carbide metalice cu 2 tăișuri și acoperire DLC, Ø6 mm
Adâncime de așchiere: 0.1 mm
Rată de avansare: 600 mm/min
Lichid de Răcire: Prin ax cu presiune înaltă

Am setat mașina să ruleze aceeași ordine a traiectoriei sculei pentru fiecare piesă pentru a preveni variația modelului termic.

---

H3: Pasul 5 — Finisarea alezajului utilizând burghie de finisat + cap micro-alezare

Cele două alezaje principale necesitau o geometrie extrem de precisă:

• ø14,00 mm ±0,01 mm

• Coaxialitate ≤0,008 mm

Procesul nostru optimizat:

1. Prelucrarea de degroșare folosind o freză cilindro-sferică din carbide metalic cu 4 dinte

2. Semifinisarea cu un burghiu de finisat H7

3. Dimensionarea finală cu un cap micro-alezare Kaiser (reglabil cu 1 µm)

Rezultate obținute (medie pe 240 buc):

---

H2: Date reale de măsurare (Intentia de căutare: Recenzie / Cercetare)

Pentru a valida procesul nostru, am utilizat:

• CMM Mitutoyo (rezoluție 0,001 mm)

• Profilograf de înaltă precizie

• Cotimetru digital

Mai jos este un subset real din fișa noastră de inspecție (eșantion de 5 buc):

Rata finală de trecere: 98.7%
Respins: 3 buc
Cauza: Ușoară deriva a uzurii sculei în ultima serie

---

H2: Soluții pentru problemele frecvente în prelucrarea ±0,01 mm

(Adresează intenția utilizatorului: „soluții”, „de ce piesele mele nu respectă toleranța”, „sfaturi profesioniști” )

1. Deriva termică

Am menținut atât mașina, cât și materialul la 21°C ±0,5°C .

2. Uzura sculei

Durata de viață a sculei de finisare a fost de aproximativ 110 bucăți; am înlocuit-o la 90 bucăți pentru a menține consistența.

3. Stabilitatea fixării semifabricatului

Am folosit:

• Fălci moi din aluminiu personalizate

• Masă cu vid pentru fața finală

• Strângere limitată la cuplu (fără urme de deformare)

4. Deformare după finisare

Am minimizat-o prin utilizarea:

• Trasee simetrice ale sculei

• Răcire cu presiune joasă

• treceri de finisare de 0,1 mm

---

H2: De ce funcționează metoda noastră (EEAT + experiență reală)

Pe parcursul a 15 ani de activitate în prelucrarea pieselor pentru companii din domeniile robotică, automatizare și aerospace, am învățat că precizia depinde în principal de controlul procesului, nu de mașinile scumpe .
Repetabilitatea provine din:

• Stabilitate la temperatură

• Cicluri cunoscute de uzură ale sculelor

• Reglaj predictibil

• Înregistrarea datelor după fiecare lot

Jurnalul nostru real de producție pentru această lucrare a inclus 176 de micro-corecții ale compensării sculei pe o perioadă de 3 zile , ceea ce a ajutat la menținerea toleranței de la început până la sfârșit.

---

H2: Când să utilizați piese din aluminiu CNC cu toleranță ±0,01 mm

Aceste toleranțe sunt esențiale pentru:

• Actuatoare de braț robotic

• Carcase pentru module liniare

• Suporturi pentru sisteme de vizualizare

• Mecatronică medicală

• Ansambluri gimbal pentru drone

• Plăci pentru cutii de viteze înalte precizie

Variațiile pe termen lung incluse în mod natural:
prelucrare precisă din aluminiu, piese CNC din aluminiu, prelucrare CNC cu toleranțe strânse, prelucrare ±0,01 mm, piese din aluminiu pentru roboți, componente micro-prelucrate, frezare CNC din aluminiu 6061, prelucrare precisă de alezaje, prelucrare cu control de toleranță, servicii de prelucrare înalt precisă, prelucrare componente robotice, alezare micro-CNC, serviciu de fabricație înalt precisă, furnizor de piese din aluminiu cu toleranțe strânse, componente personalizate din aluminiu prelucrate CNC

---

H2: Concluzie: Ce dovedește acest proiect

Am livrat:

• precizie ±0,01 mm cu 240 bucăți

• rata de acceptare de 98,7%

• Finisaj superficial constant (Ra 0,4–0,6 μm)

• Geometrie stabilă a alezajului potrivit pentru micro-actuatoare robotice

• Livrare în 7 zile lucrătoare

Dacă proiectul dumneavoastră de robotică sau automatizare necesită piese din aluminiu prelucrate CNC cu mare precizie , experiența și controlul nostru al procesului vă pot ajuta să obțineți rezultate constante, măsurabile și gata pentru inspecție.