Histórico do projeto e principais desafios
O cliente é uma empresa inovadora focada na pesquisa e desenvolvimento de robôs colaborativos de alto-desempenho. Sua nova geração de produtos exige braços articulados essenciais para alcançar maior rigidez estrutural, precisão dinâmica e estabilidade operacional-de longo prazo, ao mesmo tempo em que reduz significativamente o peso.
O projeto enfrenta três desafios principais:
A contradição entre estrutura complexa e rigidez: A peça é uma estrutura integrada em forma de "orelha de garfo duplo", com nervuras de reforço de formato complexo e cavidades internas para redução de peso, e a espessura da parede varia muito. Como garantir a rigidez da posição de instalação do rolamento principal e, ao mesmo tempo, garantir leveza máxima tornou-se o principal desafio.
Requisitos rigorosos de precisão: Os furos de instalação dos rolamentos coaxiais em ambos os lados exigem uma tolerância de diâmetro de furo de Φ 50H6 (+0.016/0), e a coaxialidade deve ser controlada dentro de Φ 0,01 mm, com um requisito de rugosidade superficial de Ra0,8. Isto impõe exigências extremamente altas à tecnologia de processamento e ao controle do processo.
Desempenho de processamento de materiais: O cliente especificou o uso de liga de alumínio de grau aeroespacial 7075-T651, que possui alta dureza e boa resistência ao desgaste. No entanto, sua usinabilidade é mais desafiadora em comparação com 6061 e é propensa ao desgaste da ferramenta e à deformação por tensão de processamento.
Nossa solução: da colaboração no design à fabricação de precisão
Diante dos desafios, trabalhamos em estreita colaboração com a equipe de design do cliente para fornecer uma solução completa de processo, desde a análise de capacidade de fabricação (DFM) até o produto final:
Análise de capacidade de fabricação e otimização de processos
Depois de receber o projeto inicial, nossos engenheiros forneceram rapidamente um relatório DFM, propondo sugestões de otimização para a rigidez da área-de parede fina (a mais fina 2,5 mm), a acessibilidade da ferramenta e a viabilidade de limpeza de cantos internos, garantindo que o projeto tenha excelente processabilidade e ao mesmo tempo funcionalidade.
Para controlar a deformação de usinagem da liga de alumínio 7075, desenvolvemos uma rota de processo de vários-estágios de "usinagem em desbaste, envelhecimento natural, liberação de tensão, usinagem de semi-precisão, usinagem de precisão com envelhecimento secundário" e realizamos inspeção CMM após cada estágio para monitorar a quantidade de deformação.
Usinagem de precisão e inovação em ferramentas
Para obter uma coaxialidade de 0,01 mm, abandonamos o método tradicional de "duas fixações e processamento separado" e projetamos e fabricamos um acessório de expansão hidráulica dedicado de "formação de fixação única". Este acessório garante referência e força de fixação uniformes durante todo o processo de usinagem, evitando completamente erros repetidos de posicionamento.
A usinagem adota um centro de usinagem CNC de ligação de cinco eixos, que otimiza o caminho dinâmico da ferramenta e controla os parâmetros de corte constantes para garantir a remoção eficiente do material, garantindo ao mesmo tempo a estabilidade e a qualidade da superfície das principais dimensões dos recursos.
Garantia de qualidade de todo o processo
Os principais processos estão sujeitos a inspeção 100% completa. Após a usinagem de precisão, usamos um instrumento de medição de coordenadas de alta-precisão para coletar dados em 21 dimensões principais e emitimos relatórios de inspeção detalhados. Todos os dados atenderam ou até superaram os requisitos dos desenhos.
Para os furos de instalação dos rolamentos, utilizamos adicionalmente um medidor de força pneumática para comparação e teste do medidor de plugue para garantir que sua circularidade e cilindricidade atingissem um estado perfeito.
Entregáveis e valor para o cliente
No final, as peças foram entregues sem problemas, com uma redução de peso de 12% em comparação com a meta de projeto original do cliente e uma taxa de aprovação de 100% para todas as dimensões principais. Após a montagem, o cliente forneceu feedback de que o braço articulado teve um desempenho excelente nos testes gerais, funcionando sem problemas e alcançando a precisão de posicionamento esperada.
O sucesso deste projeto não é apenas a entrega de um componente, mas também um reflexo da profunda integração da sabedoria da engenharia e da fabricação de precisão. Isso prova que o modelo StrongD tem a capacidade de transformar-projetos de robôs de ponta em componentes físicos de alto-desempenho, estáveis e confiáveis.
Nós nos destacamos não apenas no manuseio de desenhos, mas também no comprometimento com o desempenho. Quer o seu projeto envolva estruturas aeroespaciais complexas, componentes exigentes de dispositivos médicos ou peças centrais de robôs que buscam desempenho máximo como neste caso, temos a experiência de engenharia correspondente, reservas de processo e sistema de controle de qualidade rigoroso para garantir que suas ideias sejam implementadas com precisão.
Se você está procurando um parceiro que possa compreender profundamente a intenção do projeto e implementá-la perfeitamente com tecnologia de fabricação de precisão, a StrongD Model está sempre pronta para enfrentar o desafio com você.
