Robot công nghiệp End Effector chính xác nhôm thời gian pulley CNC gia công trường hợp thành công

Nghiên cứu điển hình này trình bày chi tiết quy trình gia công hoàn chỉnh của một bánh răng đồng bộ nhôm chính xác tùy chỉnh cho một nhà sản xuất robot công nghiệp. Bánh răng được sử dụng trong hệ thống truyền động của bộ phận chấp hành cuối của robot, yêu cầu độ chính xác cao (cấp chính xác biên dạng răng 6 trở lên), trọng lượng nhẹ (hợp kim nhôm) và khả năng chống mài mòn (độ cứng bề mặt răng ≥ HV800) để đảm bảo truyền động trơn tru và chính xác trong quá trình xử lý và lắp ráp của robot.

1. Tiếp nhận đơn hàng và xem xét kỹ thuật: Khách hàng cung cấp bản vẽ và thông số kỹ thuật ban đầu (bánh răng đồng bộ loại 8M cho bộ phận chấp hành cuối của robot công nghiệp, đường kính danh nghĩa 102mm, rộng 44mm, có rãnh then, vật liệu nhôm). Đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi đã xem xét bản vẽ, xác nhận các thông số biên dạng răng, yêu cầu dung sai (cấp chính xác biên dạng răng 6 trở lên), xử lý bề mặt (oxy hóa màu tự nhiên) và các chi tiết khác.

   

2. Chuẩn bị vật liệu: Chọn phôi hợp kim nhôm chất lượng cao, nổi tiếng với độ bền tốt, trọng lượng nhẹ và khả năng gia công.

   

3. Gia công thô và rèn: Phôi được rèn và sau đó ủ để tinh chỉnh cấu trúc hạt và cải thiện tính đồng nhất bên trong. Máy tiện CNC được sử dụng để gia công thô để định hình sơ bộ vòng ngoài, mặt đầu và lỗ của bánh răng, chừa lại lượng dư đủ cho công đoạn hoàn thiện tiếp theo.

   

4. Xử lý nhiệt: Quá trình tôi và ram (điều chỉnh) được thực hiện để cải thiện các tính chất cơ học tổng hợp của vật liệu.

5. 

   Bán tinh và giảm ứng suất: Kích thước được tinh chỉnh thêm trong quá trình bán tinh. Ủ giảm ứng suất được thực hiện để loại bỏ ứng suất gia công bên trong và đảm bảo độ ổn định về kích thước.

   

6. Gia công chính xác: Trung tâm gia công CNC có độ chính xác cao được sử dụng để gia công tinh tất cả các chi tiết của bánh răng, đảm bảo kích thước và dung sai hình học đáp ứng các yêu cầu thiết kế. Độ nhám bề mặt của các khu vực quan trọng như lỗ và mặt đầu được kiểm soát ở mức Ra0.8 trở lên.

   

7. Gia công tia lửa điện (EDM) dây cho biên dạng răng: Máy EDM dây chậm được sử dụng để gia công có độ chính xác cao biên dạng răng của bánh răng. Các thông số như bước răng và hướng răng được kiểm soát chặt chẽ để đạt được cấp chính xác biên dạng răng 6 trở lên và độ nhám bề mặt răng ≤ Ra1.6.

   

8. Xử lý bề mặt và Nitriding: Bề mặt răng trải qua quá trình nitriding để tăng đáng kể độ cứng bề mặt (≥ HV800) và khả năng chống mài mòn. Các bề mặt khác được oxy hóa màu tự nhiên theo yêu cầu của khách hàng để tăng cường khả năng chống ăn mòn.

   

9. Mài chính xác và kiểm tra cuối cùng: Các bề mặt giao phối quan trọng trải qua quá trình mài chính xác cần thiết. Sản phẩm hoàn thiện được kiểm tra 100% bằng các dụng cụ đo lường chính xác (như CMM và máy kiểm tra biên dạng bánh răng) để đảm bảo tất cả các thông số đáp ứng các yêu cầu của bản vẽ.

   

10. Vệ sinh, đóng gói và giao hàng: Sản phẩm được làm sạch kỹ lưỡng, đóng gói chống gỉ và giao hàng đúng thời hạn.

    

• Thách thức 1: Yêu cầu độ chính xác biên dạng răng cao. Giải pháp: Sử dụng EDM dây chậm có độ chính xác cao và thực hiện kiểm tra trong quá trình để bù lỗi kịp thời.

• Thách thức 2: Cân bằng trọng lượng nhẹ và độ bền cao. Giải pháp: Chọn hợp kim nhôm có độ bền cao và tối ưu hóa cấu trúc bánh răng bằng phân tích FEA, loại bỏ vật liệu thừa mà không ảnh hưởng đến độ bền.

• Thách thức 3: Yêu cầu về khả năng chống mài mòn bề mặt răng. Giải pháp: Áp dụng xử lý nitriding để tăng hiệu quả độ cứng bề mặt răng trên HV800, kéo dài tuổi thọ.

Bánh răng đồng bộ nhôm chính xác được gia công đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của khách hàng:

• Độ chính xác biên dạng răng đáp ứng tiêu chuẩn Cấp 6, đảm bảo truyền động chính xác và trơn tru.

• Trọng lượng giảm khoảng 60% so với bánh răng thép truyền thống, giảm hiệu quả tải trọng cuối của robot.

• Độ cứng bề mặt răng cao và khả năng chống mài mòn tuyệt vời, dự kiến sẽ kéo dài tuổi thọ thêm 50%. Sau khi tích hợp vào bộ phận chấp hành cuối của robot công nghiệp, khách hàng báo cáo hiệu quả truyền động cao, tiếng ồn thấp và cải thiện đáng kể độ chính xác và hiệu quả hoạt động của robot.