W przypadku projektu ramy części robota dla europejskiego klienta Xu Feng połączył odprężanie naprężeń, obróbkę ostateczną na 5 osiach, selektywne szlifowanie oraz pełne badanie CMM, aby sprostać skomplikowanej geometrii i wymagającym wymogom rysunkowym. Projekt obejmował prototypowanie oraz małą partię produkcyjną w ilości 14 zestawów.
Tło projektu
Europejska firma zleciła Xu Fengowi produkcję metalowych ram do produktów stanowiących części robotów. Zakres prac obejmował prototypy oraz niewielką partię w ilości 14 zestawów. Ramy charakteryzowały się powierzchniami obrabianymi w wielu orientacjach, wewnętrznymi kamerami oraz licznymi otworami, przy czym na rysunkach dwuwymiarowych określono szeroki zakres wymiarów.
Kluczowymi wymaganiami były równoległości i prostopadłości na poziomie 0,02 mm na wyznaczonych płaszczyznach, chropowatość powierzchni Ra 0,8 μm w wybranych obszarach oraz czarny anodyzowany wykończenie. Spełnienie tych założeń wymagało skoordynowanego planowania między obróbką, kontrolą jakości a ochronnym opakowaniem.
Wyzwania w produkcji
Złożona geometria z rygorystycznymi tolerancjami geometrycznymi
Ramy wymagały obróbki z wielu kierunków, przy jednoczesnym utrzymaniu określonych relacji między kluczowymi płaszczyznami. Wymagania dotyczące równoległości i prostopadłości na poziomie 0,02 mm sprawiły, że kontrola datowników oraz strategia ustawienia obrabiarki stały się centralnymi elementami procesu.
Kontrola odkształceń i lokalne wymagania dotyczące wykończenia powierzchni
Odprężanie naprężeń podczas usuwania materiału stanowiło ryzyko odkształceń, które proces musiał zwalczyć. Wybrane obszary wymagały również chropowatości Ra 0,8 μm, co wymagało dedykowanej operacji wykończeniowej obok głównej obróbki mechanicznej.
Rozszerzona weryfikacja wymiarowa i ochrona podczas transportu
Szczegółowe rysunki dwuwymiarowe wymagały kompleksowej kontroli wymiarów przed wysyłką. Po zakończeniu obróbki mechanicznej i obróbki powierzchni, detale musiały zostać także zapakowane w sposób minimalizujący ryzyko uszkodzeń wynikających z kolizji podczas transportu.
Rozwiązania Xu Fenga
1. Oddzielne obróbkę surową i ostateczną, wspartą odprężaniem naprężeń
Xu Feng pozostawił dopuszczalny zasięg obróbki surowej na poziomie 0,5 mm po obróbce surowej, umożliwiając późniejsze operacje ostateczne. Proces projektowy obejmował termiczną obróbkę odprężającą w temperaturze 185–195 °C przez 6–8 godzin. Gotowe detale były również przechowywane przy 20 °C przez co najmniej 96 godzin w celu stabilizacji.
Te warunki były specyficzne dla tego projektu; ich odpowiedniość dla innego komponentu zależy od jego materiału, stanu oraz wymagań rysunkowych.
2. Użycie obróbki ostatecznej na 5 osiach do kontroli relacji między kluczowymi płaszczyznami
Aby spełnić wymagania dotyczące równoległości i prostopadłości na poziomie 0,02 mm, Xu Feng wykorzystał precyzyjną obróbkę na 5 osiach, by wykończyć odpowiednie krytyczne powierzchnie w jednym ustawieniu. To ograniczyło błędy związane z przenoszeniem datowników przy wielokrotnych ustawieniach i działało wraz z odprężaniem naprężeń jako część strategii kontroli dokładności geometrycznej.
3. Zastosuj selektywne szlifowanie oraz czarną anodyzację
Szlifowanie zastosowano w określonych obszarach przy wartości Ra 0,8 μm, aby spełnić lokalne wymagania dotyczące wykończenia powierzchni. Detale zostały poddane czarnej anodyzacji, z określoną grubością warstwy tlenku wynoszącą co najmniej 10 μm, najlepiej 12 μm lub więcej. Wymóg dotyczący grubości powłoki został zawarty obok wymagań estetycznych w specyfikacji projektu dotyczącej obróbki powierzchni.
4. Połącz kompleksową kontrolę za pomocą maszyny pomiarowej (CMM) z indywidualnie dopasowanym opakowaniem ochronnym
Xu Feng wykorzystał pełną kontrolę za pomocą maszyny pomiarowej (CMM), by sprawdzić wymiary oraz istotne wymagania geometryczne detali przed wysyłką. Przygotowano również indywidualnie wykrojone wkładki do opakowań, umożliwiające precyzyjne umiejscowienie i oddzielenie poszczególnych komponentów, co zmniejsza ryzyko uszkodzeń spowodowanych wpływem podczas transportu.
Ten projekt ilustruje, jak Xu Feng koordynuje przyпуск na obróbkę, odprężanie naprężeń, precyzyjne wykończenie, kontrolę oraz pakowanie złożonych komponentów metalowych. Pokazuje również proces planowania niezbędny do wsparcia produkcji prototypowej i małoseryjnej, charakteryzującej się wymagającymi specyfikacjami rysunkowymi.
Planujesz skomplikowany ramę lub komponent o ścisłych tolerancjach geometrycznych? Udostępnij swoje rysunki 2D, modele 3D, specyfikacje materiałów i ilości Xu Feng, aby omówić kwestie wykonalności produkcyjnej i wymagań dotyczących kontroli jakości. Discuss your custom machining project →
