Robótico humanoide reductor armónico eje de entrada de precisión de mecanizado CNC Estudio de caso - Mecanizado CNC China

Como técnico responsable desde hace mucho tiempo de la fabricación de componentes de precisión, me siento honrado de compartir nuestra experiencia en el campo de la fabricación de componentes de precisión.caso de mecanizado de lote exitoso de ejes de entrada de reductor armónicoEste proyecto demuestra plenamente nuestra fuerza técnica y acumulación de procesos enmecanizado CNC de ultra alta precisión.

El cliente, una empresa de tecnología centrada en la I+D de robots humanoides de alta gama, presentó requisitos extremadamente estrictos para el eje de entrada del reductor armónico en sus módulos conjuntos:

• Extremadamente alta precisión dimensional y tolerancias geométricas: Se requiere una tolerancia de ± 0,002 mm en el diámetro del registro del eje, los errores de redondez y cilindricidad deben ser inferiores a 0,001 mm.

• Excelente calidad de la superficie: La rugosidad de la superficie de apareamiento clave necesaria para alcanzar Ra ≤ 0,2 μm para garantizar unas características óptimas de fricción y desgaste.

• Propiedades mecánicas excepcionales: Una combinación de alta dureza de la superficie (≥HRC60) y un núcleo resistente era esencial para garantizar una larga vida útil a altas velocidades y bajo cargas pesadas.

• Requisitos estrictos de equilibrio dinámico: el eje de entrada debe funcionar sin problemas a una velocidad de funcionamiento (6000 r/min), requiriendo un grado de equilibrio dinámico de G2.5.

• Estabilidad constante del lote: Se debía garantizar una alta consistencia de calidad para cada producto en la producción de grandes volúmenes.

Frente a estos desafíos, nuestro equipo de proceso desarrolló un plan de mecanizado CNC detallado:

1. Selección de materiales y preprocesamiento: Seleccionadoacero de rodamiento de alta resistencia de alta calidad GCr15como el blanco.Detección de fallas por ultrasonidose ha realizado en los materiales entrantes para garantizar que no haya defectos internos.Dibujo en frío de precisióno bienmolienda sin centroSe utilizaron procesos para preparar el material de barras, asegurando la rectitud y la consistencia dimensional del blanco, sentando una base sólida para el acabado posterior.
2. Formación de torneado CNC de precisión:
   • UtilizadoCentros de torneado CNC originales importados de JapónEquipados con torretas de herramientas hidráulicas de alta rigidez y herramientas de precisión servo.
   • Adopción por el Parlamento Europeo"Gira en bruto - Gira en medio - Gira en el extremo"el proceso para eliminar gradualmente la tensión de mecanizado y acercarse a las dimensiones finales.
   • Para la etapa final,Las demás partidas de los productos de la partida 9204 incluyen:Se seleccionaron para el giro fino con alta velocidad, pequeña profundidad de corte y gran alimentación, lo que garantiza efectivamente la precisión de la forma y logra un excelente acabado de la superficie.
3. Proceso crítico: molienda de precisión:
   • Las demás máquinas y aparatos de trituraciónMolinillas cilíndricas CNC de alta precisión de marca alemanaLas ruedas de molienda estaban bien equilibradas y las máquinas se instalaron en un taller de temperatura constante (20 ± 1 °C).
   • Utilizando un"Moliendo en bruto - acabando de moler - moler con chispa"el proceso, mediante el control de alimentación a nivel de micrones y la molienda por chispa,tolerancia h6 (± 0,002 mm) y rugosidad superficial de Ra 0,2 μmse han logrado de manera constante y estable.
   • Para garantizar la redondez ≤ 0,001 mm, optimizamos elmolienda de agujeros en el centroProceso para garantizar la exactitud y fiabilidad de los datos de mecanizado.
4. Control básico del proceso de tratamiento térmico:
   • Utilizadohornos de extinción sellados con atmósfera controladaparatratamiento de amortiguación y templadopara obtener una estructura sorbítica uniforme y fina, garantizando la resistencia y dureza del núcleo (HRC28-32).
   • Aplicaciónendurecimiento por inducción de súper frecuencia de audioAl controlar con precisión la forma del inductor, la potencia de calentamiento, el tiempo y la velocidad de enfriamiento, una capa endurecida uniforme conuna dureza de HRC60-62 y una profundidad de 1,0-1,5 mm,se logró con una distorsión mínima.
5. Corrección de equilibrio dinámico e inspección final:
   • Cada eje de entrada fue sometidocorrección de equilibrio dinámico de dos planosen unmáquina de balanceo dinámico verticalEl desequilibrio residual se controló estrictamente dentro del grado G2.5 mediante la eliminación de masa (micro-perforación en lugares específicos) o raramente la adición de masa, asegurando un funcionamiento sin problemas a alta velocidad.
   • La inspección final consistió en el control al 100% de todas las dimensiones y tolerancias geométricas mediante unMáquina de medición de coordenadas LK (CMM), complementado por controles aleatorios con unaProbador de rugosidad de la superficiey aTesteador de dureza digital de RockwellTodos los datos se registraron en el sistema MES para la trazabilidad de la calidad de todo el proceso.

A través del proceso de fabricación de precisión anterior, hemos entregado con éxito los ejes de entrada del reductor armónico que cumplieron plenamente con los requisitos del cliente:

• Cumplimiento total de los requisitos de exactitud: Todas las tolerancias dimensionales, geométricas y rugosidad de la superficie cumplieron o incluso excedieron los requisitos de diseño.
• Excelente y fiable rendimiento: Las pruebas realizadas por los clientes mostraron que la duración de la fatiga superó las especificaciones de diseño en un 30%, con niveles de ruido y vibración significativamente inferiores a los esperados.
• Alta estabilidad del lote: El primer lote de 500 piezas alcanzó una tasa de aprobación del 99,8%, apoyando fuertemente la producción en masa de los robots humanoides del cliente.

Los comentarios de los clientes indicaron que nuestros ejes de entrada contribuyeron atransmisión de potencia más precisa, rendimiento de movimiento más suave y mayor confiabilidadpara sus articulaciones robóticas humanoides, especialmente excelentes en aplicaciones de alto rendimiento dinámico comoarticulaciones de hombro y cadera.

Esta tecnología y servicio de mecanizado de precisión son adecuados para:

• Módulos articulares humanoides de alta precisión: Como las articulaciones de alta carga o de alta precisión como hombros, codos, caderas y rodillas.
• Las articulaciones de los robots industriales: articulaciones giratorias para robots colaborativos de seis ejes (COBOT) y robots SCARA.
• Equipo de automatización de precisión: campos de transmisión de alta precisión como el equipo de fabricación de semiconductores (por ejemplo, brazos robóticos de manipulación de obleas), instrumentos ópticos de precisión y equipos médicos.
• Campo aeroespacial: Mecanismos de accionamiento con requisitos extremos de peso, fiabilidad y precisión, como los mecanismos de señalización de antenas satelitales.

Proporcionamos servicios de mecanizado CNC personalizados en profundidad:

• Procesamiento según dibujos o muestras: Mecanizado basado en dibujos o muestras proporcionados por los clientes.
• Personalización de materiales y procesos: Recomendar y personalizar los materiales (por ejemplo, acero inoxidable para su resistencia a la corrosión) y los procesos de tratamiento térmico basados en las condiciones de funcionamiento (carga, velocidad, entorno).
• Consulta para la optimización del diseño de estructuras especiales: Proporcionar sugerencias de optimización del diseño para las áreas de concentración de estrés como transiciones de hombro del eje, recortes y vías clave para mejorar la vida de fatiga.
• Apoyo a todo el proceso: Ofrecer servicios únicos desdePreparación en blanco de forja de precisión → mecanizado → tratamiento térmico → tratamiento de superficie → montaje.

• Enlace del equipo técnico: Ingenieros dedicados proporcionan asesoramiento técnico y soporte de soluciones de proceso.
• Servicio de prototipos rápidos: Fabricación rápida de prototipos para acortar los ciclos de I+D del cliente.
• Documentación de calidad completa: Proporcionar documentos de calidad completos, incluidos los certificados de materiales, los informes de tratamiento térmico y los informes de inspección completos (FAI) con los envíos.
• Mejora continua y suministro estable: Establecer mecanismos de mejora continua de la calidad para garantizar la estabilidad del rendimiento del producto y la entrega a tiempo.