Robot industriel effetur d'extrémité de précision de chronométrage en aluminium poulie d'usinage CNC Cas de succès

Cette étude de cas détaille le processus d'usinage complet d'une poulie de distribution en aluminium de précision sur mesure pour un fabricant de robots industriels. La poulie est utilisée dans le système de transmission de l'effecteur terminal du robot, nécessitant une grande précision (grade de précision du profil de denture 6 ou supérieur), une légèreté (alliage d'aluminium) et une résistance à l'usure (dureté de surface de la denture ≥ HV800) pour assurer une transmission fluide et précise lors des tâches de manipulation et d'assemblage du robot.

1. Réception de la commande et revue technique: Le client a fourni les dessins et les spécifications initiales (poulie de distribution de type 8M pour l'effecteur terminal du robot industriel, diamètre nominal 102 mm, largeur 44 mm, avec rainure de clavette, matériau aluminium). Notre équipe technique a examiné les dessins, confirmant les paramètres du profil de denture, les exigences de tolérance (grade de précision du profil de denture 6 ou supérieur), le traitement de surface (oxydation de couleur naturelle) et d'autres détails.

   

2. Préparation du matériau: Sélection d'une ébauche en alliage d'aluminium de haute qualité, reconnue pour sa bonne résistance, sa légèreté et son usinabilité.

   

3. Usinage brut et forgeage: L'ébauche a été forgée puis normalisée pour affiner la structure du grain et améliorer l'homogénéité interne. Des tours à commande numérique ont été utilisés pour l'usinage brut afin de façonner préliminairement le cercle extérieur, les faces d'extrémité et l'alésage de la poulie, en laissant une surépaisseur suffisante pour la finition ultérieure.

   

4. Traitement thermique: Un traitement de trempe et de revenu (ajustement) a été effectué pour améliorer les propriétés mécaniques complètes du matériau.

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   Semi-finition et relaxation des contraintes: Les dimensions ont été affinées lors de la semi-finition. Un recuit de relaxation des contraintes a été effectué pour éliminer les contraintes d'usinage internes et assurer la stabilité dimensionnelle.

   

6. Usinage de précision: Des centres d'usinage CNC de haute précision ont été utilisés pour l'usinage fin de toutes les caractéristiques de la poulie, garantissant que les dimensions et les tolérances géométriques répondaient aux exigences de conception. La rugosité de surface des zones clés comme l'alésage et les faces d'extrémité a été contrôlée à Ra0,8 ou mieux.

   

7. Usinage par électroérosion à fil pour le profil de denture: Une machine d'électroérosion à fil lente a été utilisée pour l'usinage de haute précision du profil de denture de la poulie. Des paramètres tels que le pas et la direction de la denture ont été strictement contrôlés pour obtenir un grade de précision du profil de denture 6 ou supérieur et une rugosité de surface de la denture ≤ Ra1,6.

   

8. Traitement de surface et nitruration: La surface de la denture a subi un traitement de nitruration pour augmenter considérablement la dureté de surface (≥ HV800) et la résistance à l'usure. Les autres surfaces ont reçu une oxydation de couleur naturelle selon les exigences du client pour améliorer la résistance à la corrosion.

   

9. Rectification de précision et inspection finale: Les surfaces d'accouplement critiques ont subi une rectification de précision nécessaire. Le produit fini a été inspecté à 100 % à l'aide d'instruments de mesure de précision (tels que des MMT et des testeurs de profil d'engrenage) pour garantir que tous les paramètres répondaient aux exigences des dessins.

   

10. Nettoyage, emballage et livraison: Le produit a été soigneusement nettoyé, emballé antirouille et livré à temps.

    

• Défi 1 : Exigences de haute précision du profil de denture. Solution: Utilisation d'une électroérosion à fil lente de haute précision et mise en œuvre d'une inspection en cours de processus pour une compensation rapide des erreurs.

• Défi 2 : Équilibrer la légèreté et la haute résistance. Solution: Sélection d'un alliage d'aluminium à haute résistance et optimisation de la structure de la poulie à l'aide d'une analyse par éléments finis (FEA), en supprimant l'excès de matériau sans compromettre la résistance.

• Défi 3 : Exigence de résistance à l'usure de la surface de la denture. Solution: Application d'un traitement de nitruration pour augmenter efficacement la dureté de surface de la denture au-dessus de HV800, prolongeant ainsi la durée de vie.

La poulie de distribution en aluminium de précision usinée a entièrement satisfait aux exigences du client :

• La précision du profil de denture répondait aux normes de grade 6, garantissant une transmission précise et fluide.

• Le poids a été réduit d'environ 60 % par rapport aux poulies en acier traditionnelles, réduisant ainsi efficacement la charge d'extrémité du robot.

• Dureté de surface élevée de la denture et excellente résistance à l'usure, devrait prolonger la durée de vie de 50 %. Après l'intégration dans l'effecteur terminal du robot industriel, le client a signalé un rendement de transmission élevé, un faible bruit et une amélioration significative de la précision et de l'efficacité du fonctionnement du robot.