เทคโนโลยีการแปรรูปแม่นยําและกรณีกระบวนการของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม

ผู้ผลิตหุ่นยนต์ที่มีความแม่นยำต้องการข้อต่อประสิทธิภาพสูงสำหรับหุ่นยนต์อุตสาหกรรมหกข้อต่อที่พัฒนาขึ้นใหม่ โดยต้องการความแม่นยำในการส่งกำลัง ±0.01 มม. และอายุการใช้งานอย่างน้อย 30,000 ชั่วโมง ข้อต่อแบบดั้งเดิมมีแบ็กแลชน้อยที่สุดในระหว่างการเคลื่อนที่ย้อนกลับด้วยความเร็วสูง ซึ่งส่งผลต่อความแม่นยำในการวางตำแหน่งซ้ำของหุ่นยนต์ เราได้ดำเนินการงานกลึงที่มีความแม่นยำสำหรับข้อต่อไดอะแฟรมนี้

การประมวลผลนี้ต้องเผชิญกับความยากทางเทคนิคหลักสามประการ:

1. การควบคุมการเสียรูปของชิ้นส่วนผนังบาง: ความหนาของไดอะแฟรมเพียง 0.2 มม. มีแนวโน้มที่จะเสียรูปในระหว่างการประมวลผล
2. ข้อกำหนดตำแหน่งรูที่มีความแม่นยำสูง: ข้อกำหนดข้อผิดพลาดดัชนีรูยึด 12 รู ≤0.005 มม.
3. ข้อกำหนดความสมบูรณ์ของพื้นผิว: ผลิตภัณฑ์ต้องทนต่อการหมุนด้วยความเร็วสูง 16,000 รอบต่อนาที ความหยาบของพื้นผิวต้องถึง Ra0.2

เลือกวัสดุแท่งสแตนเลส 304 ก่อนอื่นให้ทำการวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีเพื่อยืนยันคุณสมบัติของวัสดุ ใช้การบำบัดด้วยสารละลาย (1050°C 30 นาที การดับด้วยน้ำ) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการประมวลผลวัสดุ

ใช้ศูนย์กลางการกลึง-กัด Swiss Star สำหรับการขึ้นรูปเบื้องต้น:

• การกลึงหยาบ: ใช้เครื่องมือ Kennametal KC5010 ความเร็ว 1200 รอบต่อนาที อัตราป้อน 0.15 มม./รอบ
• การกลึงกึ่งสำเร็จ: เปลี่ยนไปใช้เครื่องมือ Sandvik GC1125 ความเร็ว 1800 รอบต่อนาที อัตราป้อน 0.08 มม./รอบ
• การกลึงละเอียด: ใช้เครื่องมือเพชร ความเร็ว 2500 รอบต่อนาที อัตราป้อน 0.03 มม./รอบ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าความคลาดเคลื่อนมิติภายใน 0.003 มม.

ใช้เครื่องตัดเลเซอร์ Trumpf สำหรับการประมวลผลไดอะแฟรม:

• ใช้เลเซอร์ไฟเบอร์ 400W เส้นผ่านศูนย์กลางโฟกัส 0.01 มม.
• การตัดป้องกันไนโตรเจน แรงดัน 0.8MPa
• ความเร็วในการตัด 12 ม./นาที ตัดเรียบไม่มีเสี้ยน

ใช้ศูนย์กลางการตัดเฉือนห้าแกน DMG ของเยอรมันสำหรับการประมวลผลรู:

• ใช้สว่านคาร์ไบด์ ความเร็ว 5000 รอบต่อนาที
• เจาะรูนำร่องก่อน จากนั้นใช้รีมเมอร์สำหรับการประมวลผลสำเร็จ
• แต่ละรูเสร็จสิ้นในสามขั้นตอน ความคลาดเคลื่อนของรูสุดท้ายควบคุมภายใน ±0.002 มม.

ดำเนินการบำบัดด้วยอายุที่อุณหภูมิต่ำ:

• 280°C 4 ชั่วโมง กำจัดความเครียดในการประมวลผล
• การบำบัดด้วยความเย็นจัดด้วยไนโตรเจนเหลว (-196°C 2 ชั่วโมง) ปรับปรุงความเสถียรของมิติ

• อุณหภูมิอิเล็กโทรไลต์ 60°C ความหนาแน่นกระแส 15A/dm²
• เวลาในการประมวลผล 3 นาที ความหยาบของพื้นผิวดีขึ้นจาก Ra0.4 เป็น Ra0.1

ดำเนินการแก้ไขบนเครื่องสมดุล Schenck:

• สมดุลมาตรฐาน G2.5
• ที่ความเร็วในการทำงาน 16,000 รอบต่อนาที ค่าการสั่นสะเทือนน้อยกว่า 1.0 มม./วินาที

การตรวจสอบอย่างครอบคลุมหลังจากการประมวลผลเสร็จสิ้น:

• การวัด CMM แสดงข้อผิดพลาดดัชนีตำแหน่งรู ≤0.004 มม.
• การตรวจสอบโปรเจคเตอร์แสดงค่าเบี่ยงเบนความสม่ำเสมอของความหนาของไดอะแฟรม <0.003 มม.
• การทดสอบแรงบิดแสดงประสิทธิภาพการส่งกำลังถึง 98.2%
• การทดสอบความล้าผ่าน 100,000 รอบ โดยไม่มีความล้มเหลว

หลังจากใช้ข้อต่อชุดนี้กับผลิตภัณฑ์หุ่นยนต์ของลูกค้า:

• ความแม่นยำในการวางตำแหน่งซ้ำของหุ่นยนต์ถึง ±0.008 มม. เกินความต้องการในการออกแบบ
• เวลาวงจรการผลิตลดลง 40% ประสิทธิภาพการผลิตดีขึ้นอย่างมาก
• เสียงรบกวนในการทำงานลดลง 15dB สภาพแวดล้อมการทำงานดีขึ้นอย่างมาก
• การทำงานโดยไม่มีข้อผิดพลาด 18 เดือน ความน่าเชื่อถือได้รับการยืนยัน

จากกรณีนี้ เราได้สร้างข้อกำหนดกระบวนการมาตรฐานสำหรับการกลึงที่มีความแม่นยำของข้อต่อไดอะแฟรม ประสบความสำเร็จในการเอาชนะความยากทางเทคนิคที่สำคัญ เช่น การควบคุมการเสียรูปของชิ้นส่วนผนังบาง การตัดเฉือนดัชนีที่มีความแม่นยำสูง และการรับประกันความสมบูรณ์ของพื้นผิว โดยให้การสะสมทางเทคนิคที่เชื่อถือได้และประสบการณ์จริงสำหรับการประมวลผลชิ้นส่วนส่งกำลังที่มีความแม่นยำที่คล้ายกัน