रोबोटिक हथियारों की सटीक मशीनिंग: सामग्री से लेकर तैयार उत्पादों तक की पूरी प्रक्रिया का विश्लेषण

विभिन्न बल स्थितियों और अनुप्रयोग परिदृश्यों के अनुसार, यांत्रिक बांह के हिस्से मुख्य रूप से निम्नलिखित प्रकार की सामग्रियों का उपयोग करते हैं:

एल्यूमीनियम मिश्र धातु (जैसे 6061-टी6, 7075-टी6): छोटे हथियारों और रोबोटिक हथियारों के अंतिम प्रभावकों जैसे हल्के घटकों के लिए उपयुक्त। एल्यूमीनियम मिश्र धातु में कम घनत्व और अच्छी प्रक्रियात्मकता होती है, लेकिन सामग्री अपेक्षाकृत "नरम" होती है और प्रसंस्करण के दौरान काटने के उपकरण से चिपक जाती है, जिसके लिए उपयुक्त काटने के मापदंडों के चयन की आवश्यकता होती है।

मिश्र धातु संरचनात्मक इस्पात (जैसे 40Cr, 42CrMo): जोड़ों और आधारों जैसे भार वहन करने वाले घटकों के लिए उपयुक्त। इस प्रकार की सामग्री में उच्च शक्ति और अच्छा पहनने का प्रतिरोध होता है, लेकिन यह महत्वपूर्ण उपकरण पहनने का कारण बनता है। प्रसंस्करण से पहले घिसाव प्रतिरोधी लेपित उपकरणों का उपयोग करना और यह पुष्टि करना आवश्यक है कि शमन और तड़के की कठोरता HB285-322 की सीमा के भीतर है या नहीं।

स्टेनलेस स्टील (जैसे 304, 316): खाद्य और चिकित्सा उद्योगों में रोबोटिक हथियारों के लिए उपयुक्त। स्टेनलेस स्टील में खराब तापीय चालकता होती है और चिप बनने का खतरा होता है, जिसके लिए तरल प्रवाह दर और गति को काटने के सख्त नियंत्रण की आवश्यकता होती है।

जटिल सतहों, गहरी गुहाओं और रोबोटिक हथियारों की पतली दीवार वाली संरचनाओं के लिए, सटीकता सुनिश्चित करने के लिए पांच अक्ष लिंकेज मशीनिंग एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। प्रसंस्करण अनुभव के आधार पर, निम्नलिखित चरणों को सावधानीपूर्वक नियंत्रित करने की आवश्यकता है:

सामग्री पूर्व उपचार: जांचें कि क्या सामग्री की कठोरता प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त है (आमतौर पर HB220-280 को प्राथमिकता दी जाती है)। यदि सामग्री में अवशिष्ट तनाव है, तो प्रसंस्करण के दौरान विरूपण से बचने के लिए तनाव राहत एनीलिंग पहले की जानी चाहिए।

क्लैंपिंग अनुकूलन: रोबोट बांह के घटक ज्यादातर अनियमित हिस्से होते हैं, जैसे "एल" आकार में संयुक्त सीटें और "लंबी पट्टी" आकार में छोटी भुजाएं। सटीक स्थिति, टाइट क्लैम्पिंग और न्यूनतम विरूपण सुनिश्चित करने के लिए विशेष फिक्स्चर या मॉड्यूलर फिक्स्चर का उपयोग किया जाना चाहिए। पतली दीवार वाले क्षेत्रों के लिए, प्रसंस्करण के दौरान उभार से बचने के लिए सहायक समर्थन ब्लॉकों को जोड़ने की आवश्यकता होती है।

टूल पथ योजना: लेयर्ड कटिंग का उपयोग रफ मशीनिंग चरण में किया जाता है, और साइक्लोइडल मिलिंग का उपयोग टूल लोड को कम करने के लिए किया जाता है; सटीक मशीनिंग चरण के दौरान, उच्च परिशुद्धता सतहों के लिए समोच्च मिलिंग का उपयोग किया जाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि सतह पर अवशिष्ट ऊंचाई Ra1.6 μ मीटर से कम या उसके बराबर है। गहरी गुहा संरचनाओं के लिए, स्पिंडल और वर्कपीस के बीच हस्तक्षेप से बचने के लिए उपकरण अक्ष के झुकाव कोण को सेट करना आवश्यक है।

कटिंग पैरामीटर मिलान: मिश्र धातु इस्पात प्रसंस्करण करते समय, रफ मशीनिंग काटने की गति 80 - 120 मीटर / मिनट होती है, और सटीक मशीनिंग को 200-250 मीटर / मिनट तक बढ़ाया जा सकता है। कटिंग ज़ोन के तापमान को नियंत्रित करने के लिए इसे उच्च दबाव वाली आंतरिक शीतलन प्रणाली (70Bar से ऊपर) द्वारा भी नियंत्रित किया जाता है।

मशीनिंग के बाद, रोबोटिक बांह के हिस्सों को आमतौर पर पहनने के प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध या उपस्थिति में सुधार के लिए सतह उपचार की आवश्यकता होती है।

हार्ड एनोडाइजिंग: एल्यूमीनियम मिश्र धातु घटकों के लिए उपयुक्त, 30-60 μ मीटर तक की ऑक्साइड फिल्म की मोटाई और HV400-600 की सतह कठोरता के साथ, यह रोबोटिक बांह जोड़ों और स्वचालित उत्पादन लाइन टिका के लिए एक आदर्श विकल्प है।

रासायनिक निकल चढ़ाना: सटीक घटकों के लिए उपयुक्त, कोटिंग की एकरूपता ± 1 μ मीटर तक पहुंच सकती है, और उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध के साथ जटिल संरचनाओं को बाहरी बिजली आपूर्ति के बिना कवर किया जा सकता है।

सूक्ष्म चाप ऑक्सीकरण: अत्यधिक कामकाजी परिस्थितियों में, एल्यूमीनियम मिश्र धातु की सतह पर HV1500-2000 तक की कठोरता और 2500 डिग्री की उच्च तापमान प्रतिरोध सीमा के साथ एक सिरेमिक कोटिंग उत्पन्न की जा सकती है, लेकिन लागत अपेक्षाकृत अधिक है।

रोबोटिक आर्म घटकों की दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, मशीनिंग प्रक्रिया के दौरान कई गुणवत्ता निरीक्षण की आवश्यकता होती है।

ऑनलाइन माप: एकीकृत मशीन टूल जांच महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं के बाद स्वचालित माप को ट्रिगर करती है, जिससे वास्तविक समय में उपकरण की टूट-फूट की भरपाई होती है।

तीन समन्वय निरीक्षण: मुख्य संभोग सतहों (जैसे असर छेद) को सीएमएम के साथ निरीक्षण करने की आवश्यकता है, और फॉर्म और स्थिति सहनशीलता को 0.01 मिमी के भीतर नियंत्रित किया जाना चाहिए।

डेटा ट्रैसेबिलिटी: प्रत्येक भाग के प्रोसेसिंग पैरामीटर और निरीक्षण डेटा को रिकॉर्ड करने के लिए एक प्रोसेसिंग लॉग स्थापित करें, जो बाद की प्रक्रिया अनुकूलन के लिए एक ट्रेस करने योग्य डिजिटल फ़ाइल बनाता है।

रोबोट अनुसंधान और विकास के क्षेत्र में, 3डी प्रिंटिंग तकनीक हार्डवेयर बाधा को कम कर रही है। उदाहरण के लिए, ज्यूरिख में स्विस फेडरल इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी की एक टीम ने ओआरसीए हैंड ह्यूमनॉइड रोबोट हैंड विकसित किया है, जहां सभी संरचनात्मक घटकों को 2000 स्विस फ़्रैंक से कम की सामग्री लागत पर एक नियमित 3 डी प्रिंटर का उपयोग करके निर्मित किया जा सकता है, जो छोटे और मध्यम आकार की प्रयोगशालाओं और विश्वविद्यालयों के लिए एक किफायती अनुसंधान और विकास मंच प्रदान करता है। इससे यह भी संकेत मिलता है कि 3डी प्रिंटिंग और सीएनसी मशीनिंग के संयोजन में रोबोट घटकों के तेजी से प्रोटोटाइप और छोटे पैमाने पर परीक्षण उत्पादन में काफी संभावनाएं हैं।

Q1: रोबोटिक बांह के हिस्सों की मशीनिंग में पतली दीवार वाली विकृति से कैसे बचें?

काटने के तनाव को संतुलित करने के लिए एक सममित मशीनिंग अनुक्रम (जैसे कि दोनों तरफ बारी-बारी से मिलिंग) को अपनाना। साथ ही, सहायक सहायता जोड़ने या पतली दीवार वाले क्षेत्रों में वैक्यूम सक्शन कप का उपयोग करने से क्लैंपिंग विरूपण को कम किया जा सकता है।

Q2: यदि मिश्र धातु इस्पात प्रसंस्करण के दौरान काटने के उपकरण के फटने का खतरा हो तो मुझे क्या करना चाहिए?

जांचें कि क्या कटिंग पैरामीटर मेल खाते हैं, रफ मशीनिंग के दौरान अधिकतम कटिंग गहराई (2 मिमी से कम या उसके बराबर) को सीमित करें, और सटीक मशीनिंग से पहले टूल रनआउट (0.01 मिमी से कम या उसके बराबर) की जांच करें। लाल कठोरता को बढ़ाने के लिए TiAlN लेपित काटने के उपकरण चुनें।

Q3: क्या हम 3D चित्रों के बिना उद्धरण दे सकते हैं?

STEP या IGS प्रारूप में 3D चित्र प्रदान करने का सुझाव दें, क्योंकि यह उद्धरण के लिए सबसे सटीक आधार है। यदि केवल 2डी चित्र या नमूने उपलब्ध हैं, तो रिवर्स मॉडलिंग सेवाएं (अतिरिक्त लागत पर) प्रदान की जा सकती हैं।

Q4: रोबोटिक आर्म पार्ट्स की सीएनसी मशीनिंग के लिए सामान्य लीड टाइम क्या है?

नमूने/छोटे बैच में आमतौर पर 3-7 कार्य दिवस लगते हैं, जबकि मध्यम बैच के उत्पादन में 7-15 कार्य दिवस लगते हैं, जो भागों की जटिलता और मात्रा पर निर्भर करता है।

Q5: क्या सतह के उपचार का आकार पर प्रभाव पड़ता है?

प्रभावशाली. हार्ड एनोडाइज्ड फिल्म की मोटाई लगभग 30-60 μm है, और इलेक्ट्रोलेस निकल प्लेटिंग की मोटाई लगभग 5-15 μm है। डिज़ाइन करते समय, प्रसंस्करण भत्ता आरक्षित करना या "पहले इलाज करें, बाद में प्रक्रिया करें" इंगित करना आवश्यक है।

शेन्ज़ेन स्ट्रॉन्गडी मॉडल के पास 14 वर्षों से अधिक का सीएनसी सटीक मशीनिंग अनुभव है, जो मल्टी एक्सिस मशीनिंग सेंटर, 3डी प्रिंटिंग उपकरण और एक पूर्ण सतह उपचार उत्पादन लाइन से सुसज्जित है। हम रोबोटिक्स, ऑटोमोटिव और हेल्थकेयर जैसे उद्योगों के लिए घटक निर्माण में विशेषज्ञ हैं, जो प्रोटोटाइप सत्यापन से लेकर बड़े पैमाने पर उत्पादन तक वन-स्टॉप समाधान प्रदान करते हैं। परामर्श के लिए हमें चित्र भेजने के लिए आपका स्वागत है। हम आपको निःशुल्क डीएफएम विश्लेषण और सटीक उद्धरण प्रदान करेंगे।

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