Предыдущий слайд
Следующий слайд
  1. Дом
  2. / Technical Solutions / CNC Machining Challenges / 5-осная обработка для рам деталей роботов: соблюдение геометрических допусков 0,02 мм

5-осная обработка для рам деталей роботов: соблюдение геометрических допусков 0,02 мм

Для проекта по изготовлению рамок деталей роботов для европейского заказчика Сюй Фэн объединил снятие внутренних напряжений, финишную обработку на 5‑осевом станке, выборочное шлифование и полную проверку на координатно-измерительной машине, чтобы справиться со сложной геометрией и строгими требованиями чертежей. Проект включал создание прототипов и небольшую серийную партию из 14 комплектов.

Краткая информация о проекте

Европейская компания поручила Сюй Фэну изготовить металлические рамы для деталей роботов. Объём работ охватывал производство прототипов и небольшую партию из 14 комплектов. Рамы имели обработанные поверхности в различных ориентациях, внутренние полости и множество отверстий, а на двумерных чертежах был указан обширный набор размеров.

Ключевые требования включали параллельность и перпендикулярность с допуском 0,02 мм на заданных плоскостях, шероховатость поверхности Ra 0,8 мкм в выбранных зонах и чёрное анодированное покрытие. Для выполнения технического задания потребовалось согласованное планирование между механической обработкой, контролем качества и защитной упаковкой.

Xu Feng metal frames for robot parts, showing front cavities and hole patterns
Рис. 1. Рамы деталей роботов со сложными полостями и множеством отверстий.

Проблемы производства

Сложная геометрия с жёсткими геометрическими допусками

Рамы требовали обработки с нескольких направлений при сохранении заданных взаимосвязей между ключевыми плоскостями. Требования к параллельности и перпендикулярности с допуском 0,02 мм сделали контроль базовых поверхностей и стратегию установки станка центральными элементами процесса.

Контроль деформаций и требования к локальной отделке поверхности

Снятие внутренних напряжений при удалении материала представляло риск деформации, который необходимо было учитывать в процессе. В отдельных участках также требовалась шероховатость Ra 0,8 мкм, что потребовало проведения специализированной финишной обработки помимо основной механической обработки.

Тщательная проверка размеров и защита при транспортировке

Подробные двумерные чертежи требовали всесторонней проверки размеров перед отгрузкой. После завершения механической обработки и поверхностной обработки детали также нуждались в упаковке, разработанной для снижения риска повреждений при столкновении во время транспортировки.

Решения Сю Фэна

1. Разделение черновой и чистовой обработки, поддерживаемое снятием внутренних напряжений

Сюй Фэн оставил припуск на механическую обработку 0,5 мм после черновой обработки для последующих чистовых операций. Процесс включал термообработку для снятия напряжений при температуре 185–195 °C в течение 6–8 часов. Готовые детали также выдерживались при температуре 20 °C не менее 96 часов для стабилизации.

Эти условия были специфичны для данного проекта; их применимость к другому изделию зависит от его материала, состояния и требований чертежей.

2. Использование 5‑осевой чистовой обработки для контроля взаимосвязей между ключевыми плоскостями

Для обеспечения требований к параллельности и перпендикулярности с допуском 0,02 мм Сюй Фэн применил точную 5‑осевую обработку, чтобы обработать соответствующие ключевые поверхности за одну установку. Это позволило снизить ошибки, связанные с повторной установкой детали на станок, и в сочетании с снятием внутренних напряжений стало частью стратегии контроля геометрической точности.

Side view of robot part frames showing machined planes and side holes
Рис. 2. Боковые элементы и обработанные поверхности, требующие согласованного планирования базирования и установки.

3. Применить селективное шлифование и чёрное анодирование

Шлифование использовалось в указанных зонах с шероховатостью Ra 0,8 мкм для удовлетворения локальных требований к качеству поверхности. Детали подверглись чёрному анодированию с заданной толщиной оксидного слоя не менее 10 мкм, предпочтительно 12 мкм и более. Требование к толщине покрытия было включено вместе с требованиями к внешнему виду в спецификацию по обработке поверхностей данного проекта.

Black anodized gyroscope frames showing stepped cavities and precision hole features
Рис. 3. Ступенчатые полости и отверстия на чёрно-анодированных рамах. Фотографии демонстрируют структуру и внешний вид; шероховатость и геометрическая точность проверяются методом контроля.

4. Совместить комплексную проверку на координатно-измерительной машине с индивидуальной защитной упаковкой

Сюй Фэн провёл полную проверку деталей на координатно-измерительной машине (CMM), чтобы удостовериться в соблюдении размерных и соответствующих геометрических требований перед отгрузкой. Также были подготовлены индивидуальные вырубные вкладыши для упаковки, позволяющие надёжно фиксировать и разделять компоненты, снижая риск повреждений при транспортировке.

Данный проект демонстрирует, как Сюй Фэн координирует допуски на механическую обработку, снятие внутренних напряжений, прецизионную отделку, контроль и упаковку сложных металлических деталей. Он также показывает процессное планирование, необходимое для поддержки производства прототипов и малосерийного выпуска при строгих требованиях чертежей.

Вы — эксперт по переводу в сфере промышленности. Переведите содержание. Сохраняйте каждый разделитель <<>> без изменений. Сохраняйте разрывы строк. Возвращайте только перевод, без каких-либо пояснений. Discuss your custom machining project →