Caso di successo di lavorazione CNC di puleggia di distribuzione in alluminio di precisione per effettore finale di robot industriale

Questo studio di caso descrive in dettaglio il processo completo di lavorazione di una puleggia dentata di precisione in alluminio personalizzata per un produttore di robot industriali. La puleggia viene utilizzata nel sistema di trasmissione dell'end effector del robot, richiedendo alta precisione (grado di accuratezza del profilo del dente 6 o superiore), leggerezza (lega di alluminio) e resistenza all'usura (durezza superficiale del dente ≥ HV800) per garantire una trasmissione fluida e precisa durante le attività di manipolazione e assemblaggio del robot.

1. Ricezione dell'ordine e revisione tecnica: Il cliente ha fornito disegni e specifiche iniziali (puleggia dentata tipo 8M per l'end effector del robot industriale, diametro nominale 102 mm, larghezza 44 mm, con scanalatura per chiavetta, materiale alluminio). Il nostro team tecnico ha esaminato i disegni, confermando i parametri del profilo del dente, i requisiti di tolleranza (grado di accuratezza del profilo del dente 6 o superiore), il trattamento superficiale (ossidazione a colore naturale) e altri dettagli.

   

2. Preparazione del materiale: È stato selezionato un grezzo in lega di alluminio di alta qualità, noto per la sua buona resistenza, leggerezza e lavorabilità.

   

3. Lavorazione grezza e forgiatura: Il grezzo è stato forgiato e poi normalizzato per affinare la struttura del grano e migliorare l'omogeneità interna. I torni CNC sono stati utilizzati per la lavorazione grezza per modellare preliminarmente il cerchio esterno, le facce terminali e il foro della puleggia, lasciando un sovrametallo sufficiente per la finitura successiva.

   

4. Trattamento termico: È stato eseguito un trattamento di tempra e rinvenimento (regolazione) per migliorare le proprietà meccaniche complessive del materiale.

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   Semi-finitura e distensione: Le dimensioni sono state ulteriormente rifinite durante la semi-finitura. È stata eseguita una ricottura di distensione per eliminare le tensioni interne di lavorazione e garantire la stabilità dimensionale.

   

6. Lavorazione di precisione: Centri di lavoro CNC ad alta precisione sono stati utilizzati per la lavorazione fine di tutte le caratteristiche della puleggia, garantendo che le dimensioni e le tolleranze geometriche soddisfacessero i requisiti di progettazione. La rugosità superficiale delle aree chiave come il foro e le facce terminali è stata controllata a Ra0.8 o migliore.

   

7. Elettroerosione a filo per il profilo del dente: Una macchina a elettroerosione a filo lento è stata utilizzata per la lavorazione ad alta precisione del profilo del dente della puleggia. Parametri come il passo e la direzione del dente sono stati rigorosamente controllati per ottenere un grado di accuratezza del profilo del dente 6 o superiore e una rugosità superficiale del dente ≤ Ra1.6.

   

8. Trattamento superficiale e nitrurazione: La superficie del dente è stata sottoposta a trattamento di nitrurazione per aumentare significativamente la durezza superficiale (≥ HV800) e la resistenza all'usura. Altre superfici hanno ricevuto ossidazione a colore naturale secondo i requisiti del cliente per migliorare la resistenza alla corrosione.

   

9. Rettifica di precisione e ispezione finale: Le superfici di accoppiamento critiche sono state sottoposte alla necessaria rettifica di precisione. Il prodotto finito è stato ispezionato al 100% utilizzando strumenti di misura di precisione (come CMM e tester per profili di ingranaggi) per garantire che tutti i parametri soddisfacessero i requisiti del disegno.

   

10. Pulizia, imballaggio e consegna: Il prodotto è stato accuratamente pulito, imballato antiruggine e consegnato in tempo.

    

• Sfida 1: Elevati requisiti di accuratezza del profilo del dente. Soluzione: Utilizzo di elettroerosione a filo lento ad alta precisione e implementazione di ispezioni in corso di lavorazione per una tempestiva compensazione degli errori.

• Sfida 2: Bilanciare leggerezza e alta resistenza. Soluzione: Selezione di una lega di alluminio ad alta resistenza e ottimizzazione della struttura della puleggia utilizzando l'analisi FEA, rimuovendo il materiale in eccesso senza compromettere la resistenza.

• Sfida 3: Requisito di resistenza all'usura della superficie del dente. Soluzione: Applicazione del trattamento di nitrurazione per aumentare efficacemente la durezza superficiale del dente al di sopra di HV800, prolungando la durata.

La puleggia dentata di precisione in alluminio lavorata ha soddisfatto pienamente i requisiti del cliente:

• L'accuratezza del profilo del dente ha soddisfatto gli standard di Grado 6, garantendo una trasmissione accurata e fluida.

• Il peso è stato ridotto di circa il 60% rispetto alle tradizionali pulegge in acciaio, riducendo efficacemente il carico finale del robot.

• Elevata durezza superficiale del dente ed eccellente resistenza all'usura, che si prevede prolungheranno la durata del 50%. Dopo l'integrazione nell'end effector del robot industriale, il cliente ha riportato un'elevata efficienza di trasmissione, bassa rumorosità e un'accuratezza e un'efficienza operative del robot significativamente migliorate.