Succescase CNC-bewerking precisie aluminium tandriemschijf voor industriële robot eindeffector

Deze casestudy beschrijft het complete bewerkingsproces van een op maat gemaakte precisie aluminium tandriemschijf voor een fabrikant van industriële robots. De schijf wordt gebruikt in het transmissiesysteem van de eindeffector van de robot en vereist hoge precisie (tandprofielnauwkeurigheidsklasse 6 of hoger), lichtgewicht (aluminiumlegering) en slijtvastheid (tandoppervlaktehardheid ≥ HV800) om een soepele en nauwkeurige transmissie te garanderen tijdens robot handling- en montagetaken.

1. Ontvangst van de bestelling en technische beoordeling: De klant leverde initiële tekeningen en specificaties (8M type tandriemschijf voor industriële robot eindeffector, nominale diameter 102 mm, breedte 44 mm, met spiebaan, aluminium materiaal). Ons technische team beoordeelde de tekeningen en bevestigde de tandprofielparameters, tolerantie-eisen (tandprofielnauwkeurigheidsklasse 6 of hoger), oppervlaktebehandeling (natuurlijke kleur oxidatie) en andere details.

   

2. Materiaalinvoorbereiding: Geselecteerde hoogwaardige aluminiumlegering, bekend om zijn goede sterkte, lichtgewicht en bewerkbaarheid.

   

3. Ruwe bewerking en smeden: De ruwe vorm werd gesmeed en vervolgens genormaliseerd om de korrelstructuur te verfijnen en de interne homogeniteit te verbeteren. CNC-draaibanken werden gebruikt voor ruwe bewerking om de buitenomtrek, eindvlakken en boring van de schijf voorlopig te vormen, waarbij voldoende speling werd gelaten voor de daaropvolgende afwerking.

   

4. Warmtebehandeling: Afschrikken en temperen (aanpassing) behandeling werd uitgevoerd om de uitgebreide mechanische eigenschappen van het materiaal te verbeteren.

5. 

   Semi-afwerking en spanningsvrij maken: De afmetingen werden verder verfijnd tijdens de semi-afwerking. Spanningsvrij gloeien werd uitgevoerd om interne bewerkingsspanningen te elimineren en dimensionale stabiliteit te garanderen.

   

6. Precisiebewerking: Hoogprecisie CNC-bewerkingscentra werden gebruikt voor fijne bewerking van alle schijfkenmerken, waardoor de afmetingen en geometrische toleranties voldeden aan de ontwerpeisen. De oppervlakteruwheid van belangrijke gebieden zoals de boring en eindvlakken werd gecontroleerd op Ra0.8 of beter.

   

7. Draad EDM voor tandprofiel: Een langzame draad EDM-machine werd gebruikt voor hoogprecisiebewerking van het tandprofiel van de schijf. Parameters zoals spoed en tandrichting werden strikt gecontroleerd om tandprofielnauwkeurigheidsklasse 6 of hoger en tandoppervlakteruwheid ≤ Ra1.6 te bereiken.

   

8. Oppervlaktebehandeling en nitreren: Het tandoppervlak onderging een nitreerbehandeling om de oppervlakt hardheid aanzienlijk te verhogen (≥ HV800) en de slijtvastheid te verbeteren. Andere oppervlakken kregen natuurlijke kleur oxidatie volgens de eisen van de klant om de corrosiebestendigheid te verbeteren.

   

9. Precisieslijpen en eindinspectie: Kritische pasvlakken ondergingen de nodige precisieslijpen. Het eindproduct werd 100% geïnspecteerd met behulp van precisie meetinstrumenten (zoals CMM's en tandwielprofieltesters) om ervoor te zorgen dat alle parameters voldeden aan de tekeningvereisten.

   

10. Reiniging, verpakking en levering: Het product werd grondig gereinigd, roestvrij verpakt en op tijd geleverd.

    

• Uitdaging 1: Hoge eisen aan tandprofielnauwkeurigheid. Oplossing: Gebruik gemaakt van hoogprecisie langzame draad EDM en in-proces inspectie geïmplementeerd voor tijdige foutcompensatie.

• Uitdaging 2: Balans tussen lichtgewicht en hoge sterkte. Oplossing: Geselecteerde hoogsterkte aluminiumlegering en de schijfstructuur geoptimaliseerd met behulp van FEA-analyse, waarbij overtollig materiaal werd verwijderd zonder de sterkte in gevaar te brengen.

• Uitdaging 3: Vereiste voor slijtvastheid van het tandoppervlak. Oplossing: Nitreerbehandeling toegepast om de tandoppervlakt hardheid effectief te verhogen tot boven HV800, waardoor de levensduur wordt verlengd.

De bewerkte precisie aluminium tandriemschijf voldeed volledig aan de eisen van de klant:

• Tandprofielnauwkeurigheid voldeed aan Grade 6-normen, wat een nauwkeurige en soepele transmissie garandeert.

• Het gewicht werd met ongeveer 60% verminderd in vergelijking met traditionele stalen schijven, waardoor de eindbelasting van de robot effectief werd verminderd.

• Hoge tandoppervlakt hardheid en uitstekende slijtvastheid, naar verwachting verlenging van de levensduur met 50%. Na integratie in de industriële robot eindeffector rapporteerde de klant een hoge transmissie-efficiëntie, weinig ruis en een aanzienlijk verbeterde robotbedieningsnauwkeurigheid en -efficiëntie.