مورد موفقیت‌آمیز ماشین‌کاری CNC پولی تایمینگ آلومینیومی دقیق برای اند افکتور ربات صنعتی

این مطالعه موردی، فرآیند ماشین‌کاری کامل یک پولی تایمینگ آلومینیومی سفارشی و دقیق را برای یک تولیدکننده ربات صنعتی شرح می‌دهد. این پولی در سیستم انتقال دهنده بازوی ربات استفاده می‌شود و به دقت بالایی (درجه دقت پروفیل دندانه 6 یا بالاتر)، وزن سبک (آلیاژ آلومینیوم) و مقاومت در برابر سایش (سختی سطح دندانه ≥ HV800) نیاز دارد تا انتقال نرم و دقیقی را در طول وظایف جابجایی و مونتاژ ربات تضمین کند.

1. دریافت سفارش و بررسی فنی: مشتری نقشه‌ها و مشخصات اولیه (پولی تایمینگ نوع 8M برای بازوی ربات صنعتی، قطر اسمی 102 میلی‌متر، عرض 44 میلی‌متر، با جای خار، جنس آلومینیوم) را ارائه کرد. تیم فنی ما نقشه‌ها را بررسی کرد و پارامترهای پروفیل دندانه، الزامات تلرانس (درجه دقت پروفیل دندانه 6 یا بالاتر)، عملیات سطحی (اکسیداسیون رنگ طبیعی) و سایر جزئیات را تأیید کرد.

   

2. آماده‌سازی مواد: انتخاب شمش آلیاژ آلومینیوم با کیفیت بالا، که به دلیل استحکام خوب، وزن سبک و ماشین‌کاری آسان شناخته شده است.

   

3. ماشین‌کاری خشن و فورج: شمش فورج شد و سپس نرمالیزه شد تا ساختار دانه را اصلاح و همگنی داخلی را بهبود بخشد. از تراش‌های CNC برای ماشین‌کاری خشن استفاده شد تا شکل اولیه دایره بیرونی، سطوح انتهایی و سوراخ پولی ایجاد شود و مقدار کافی برای پرداخت‌های بعدی باقی بماند.

   

4. عملیات حرارتی: عملیات کوئنچ و تمپرینگ (تنظیم) برای بهبود خواص مکانیکی جامع مواد انجام شد.

5. 

   نیمه‌پرداخت و تنش‌زدایی: ابعاد در طول نیمه‌پرداخت بیشتر اصلاح شد. آنیل تنش‌زدایی برای از بین بردن تنش‌های ماشین‌کاری داخلی و اطمینان از پایداری ابعادی انجام شد.

   

6. ماشین‌کاری دقیق: از مراکز ماشین‌کاری CNC با دقت بالا برای ماشین‌کاری دقیق تمام ویژگی‌های پولی استفاده شد و اطمینان حاصل شد که ابعاد و تلرانس‌های هندسی الزامات طراحی را برآورده می‌کنند. زبری سطح نواحی کلیدی مانند سوراخ و سطوح انتهایی به Ra0.8 یا بهتر کنترل شد.

   

7. EDM سیمی برای پروفیل دندانه: از دستگاه EDM سیمی کند برای ماشین‌کاری با دقت بالا پروفیل دندانه پولی استفاده شد. پارامترهایی مانند گام و جهت دندانه به شدت کنترل شدند تا به درجه دقت پروفیل دندانه 6 یا بالاتر و زبری سطح دندانه ≤ Ra1.6 دست یابند.

   

8. عملیات سطحی و نیتریدینگ: سطح دندانه تحت عملیات نیتریدینگ قرار گرفت تا سختی سطح را به طور قابل توجهی افزایش دهد (≥ HV800) و مقاومت در برابر سایش را افزایش دهد. سایر سطوح اکسیداسیون رنگ طبیعی را طبق الزامات مشتری دریافت کردند تا مقاومت در برابر خوردگی را افزایش دهند.

   

9. سنگ‌زنی دقیق و بازرسی نهایی: سطوح جفت‌شونده بحرانی تحت سنگ‌زنی دقیق لازم قرار گرفتند. محصول نهایی با استفاده از ابزارهای اندازه‌گیری دقیق (مانند CMM و تستر پروفیل دنده) 100٪ بازرسی شد تا اطمینان حاصل شود که تمام پارامترها الزامات نقشه را برآورده می‌کنند.

   

10. تمیز کردن، بسته‌بندی و تحویل: محصول کاملاً تمیز، بسته‌بندی ضد زنگ و به موقع تحویل داده شد.

    

• چالش 1: الزامات دقت بالای پروفیل دندانه. راه‌حل: استفاده از EDM سیمی کند با دقت بالا و پیاده‌سازی بازرسی در حین فرآیند برای جبران به موقع خطا.

• چالش 2: تعادل وزن سبک و استحکام بالا. راه‌حل: انتخاب آلیاژ آلومینیوم با استحکام بالا و بهینه‌سازی ساختار پولی با استفاده از تجزیه و تحلیل FEA، حذف مواد اضافی بدون به خطر انداختن استحکام.

• چالش 3: نیاز به مقاومت در برابر سایش سطح دندانه. راه‌حل: اعمال عملیات نیتریدینگ برای افزایش موثر سختی سطح دندانه بالاتر از HV800، افزایش عمر مفید.

پولی تایمینگ آلومینیومی دقیق ماشین‌کاری شده، الزامات مشتری را به طور کامل برآورده کرد:

• دقت پروفیل دندانه استانداردهای درجه 6 را برآورده کرد و انتقال دقیق و روان را تضمین کرد.

• وزن در مقایسه با پولی‌های فولادی سنتی تقریباً 60٪ کاهش یافت و بار انتهایی ربات را به طور موثر کاهش داد.

• سختی سطح دندانه بالا و مقاومت در برابر سایش عالی، انتظار می‌رود عمر مفید را 50٪ افزایش دهد. پس از ادغام در بازوی ربات صنعتی، مشتری راندمان انتقال بالا، نویز کم و بهبود قابل توجه دقت و راندمان عملکرد ربات را گزارش کرد.