การผลิตชิ้นส่วนแขนหุ่นยนต์ด้วยเครื่อง CNC เปลี่ยนวัสดุอลูมิเนียม เหล็ก และพลาสติกวิศวกรรมดิบให้กลายเป็นเฟือง ข้อต่อ ตัวยึด และตัวเรือน ชิ้นส่วนเหล่านี้มักมีค่าความคลาดเคลื่อน ±0.001 ถึง ±0.005 นิ้ว ช่วงค่าความคลาดเคลื่อนนี้ไม่ใช่การคาดเดา มาตรฐานการผลิตหุ่นยนต์ที่เผยแพร่แล้วระบุค่าความคลาดเคลื่อนไว้ที่ ±0.005 นิ้วสำหรับข้อต่อแขนที่มีความยาวไม่เกิน 100 มม. ±0.002 นิ้วสำหรับรูแบริ่งและส่วนต่อประสานเฟือง และ ±0.002 นิ้วสำหรับระนาบการติดตั้งเซอร์โว
โดยทั่วไปแล้ว แนวทางการผลิตชิ้นส่วนด้วยเครื่อง CNC ระบุว่าค่าความคลาดเคลื่อนสองด้านที่ใช้กันทั่วไปคือ ±0.005 นิ้ว ส่วนงานผลิตตัวเรือนที่มีความแม่นยำสูงนั้น ค่าความคลาดเคลื่อนจะเข้มงวดกว่า โดยรูเพลาต้องอยู่ในช่วง ±0.001 นิ้ว และความเที่ยงตรงของศูนย์กลางอยู่ที่ 0.002 นิ้ว วัสดุ ค่าความคลาดเคลื่อน ข้อกำหนดด้านความแม่นยำ และความท้าทายในการผลิต ล้วนส่งผลต่อชิ้นส่วนที่ได้ในที่สุด
การตัดเฉือนแขนหุ่นยนต์ด้วยเครื่อง CNC และชิ้นส่วนทั่วไป
การกำหนดนิยามการตัดเฉือน CNC ด้วยแขนหุ่นยนต์
การผลิตแบบลดเนื้อวัสดุสำหรับชิ้นส่วนหุ่นยนต์
การตัดเฉือนด้วยเครื่อง CNC สำหรับแขนหุ่นยนต์เป็นกระบวนการแบบตัดออก คือการตัดวัสดุออกจากบล็อกแข็งจนกว่าจะได้รูปทรงที่ต้องการ การหล่อและการตีขึ้นรูปเป็นการขึ้นรูปวัสดุด้วยแม่พิมพ์หรือแบบหล่อ ดังนั้นวิธีการนี้จึงแตกต่างกัน การพิมพ์ 3 มิติเป็นการสร้างชิ้นส่วนทีละชั้น ดังนั้นวิธีการนี้จึงแตกต่างกันเช่นกัน วิธีการตัดออกเหมาะที่สุดสำหรับชิ้นส่วนหุ่นยนต์ที่ตัดเฉือนด้วยเครื่อง CNC เมื่อค่าความคลาดเคลื่อนแคบกว่า ±0.01 มม. รูปทรงที่ซับซ้อนและการผลิตจำนวนมากตั้งแต่ 10 ถึง 5,000 ชิ้นก็เหมาะสมกับวิธีการนี้เช่นกัน
บทบาทด้านการสร้างต้นแบบและการผลิต
การตัดเฉือนด้วยเครื่อง CNC ครอบคลุมทั้งการสร้างต้นแบบและการผลิต โรงงานต่างๆ ใช้การตัดเฉือนแบบ 3+2 แกน และการตัดเฉือนแบบ 5 แกนพร้อมกัน เป็นสะพานเชื่อมที่เชื่อถือได้ระหว่างสองสิ่งนี้ การพิมพ์ 3 มิติเหมาะสมสำหรับการสร้างต้นแบบและโครงสร้างแบบตาข่าย แต่ชิ้นส่วนหุ่นยนต์ที่ตัดเฉือนด้วยเครื่อง CNC ยังคงเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดเมื่ออัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนัก ความเรียบของพื้นผิว และอายุการใช้งานของโลหะมีความสำคัญ ข้อต่อแบบเคลื่อนไหวได้ ปลายแขนกล กล่องเกียร์ และตัวเรือนเซ็นเซอร์ ล้วนขึ้นอยู่กับความน่าเชื่อถือนั้น
ส่วนประกอบเชิงกลหลัก
ฐานและแผ่นยึด
ฐานและแผ่นยึดเป็นส่วนประกอบพื้นฐาน ชิ้นส่วนเหล่านี้ต้องเรียบและมั่นคง แผ่นอลูมิเนียมหล่อ MIC-6 และ Durabar เป็นวัสดุที่นิยมใช้สำหรับแผ่นเรียบขนาดใหญ่ เนื่องจากมีความเค้นภายในต่ำ ทำให้คงความเรียบได้ดีหลังจากการกลึง
ส่วนประกอบแขนและข้อต่อ
ส่วนประกอบแขนของหุ่นยนต์ทำหน้าที่รับน้ำหนักและกำหนดระยะการทำงาน วัสดุที่ใช้โดยทั่วไปคืออะลูมิเนียม 7075-T6 และ 6061-T6 ซึ่งทั้งสองชนิดมีน้ำหนักเบา แข็งแรง และขึ้นรูปได้ง่าย การชุบอะโนไดซ์ช่วยให้พื้นผิวเหล่านี้ทนต่อการสึกหรอได้ดียิ่งขึ้น
ส่วนต่อประสานข้อมือและปลายแขน
ส่วนต่อประสานข้อมือเชื่อมต่อแขนหุ่นยนต์เข้ากับเครื่องมือ ชิ้นส่วนหุ่นยนต์ที่ผลิตด้วยเครื่อง CNC เหล่านี้ต้องการการประกอบที่แน่นหนา โดยปกติแล้วฐานยึดเซอร์โวจะมีความคลาดเคลื่อน ±0.02 มม. ส่วนฐานยึดเซ็นเซอร์จะมีความคลาดเคลื่อน ±0.05 มม. ความหลวมใดๆ ในส่วนนี้จะส่งผลให้เกิดข้อผิดพลาดในการกำหนดตำแหน่งที่ปลายเครื่องมือ
ส่วนประกอบข้อต่อและระบบขับเคลื่อน
ตัวเรือนไดรฟ์ฮาร์โมนิก
ตัวเรือนไดรฟ์ฮาร์มอนิกต้องการความแม่นยำสูงมาก ค่าความคลาดเคลื่อนของส่วนต่อประสานอยู่ที่ ±0.01 มม. ความหยาบของพื้นผิวอยู่ที่ Ra 0.8 ถึง 1.6 μm ชิ้นส่วนหุ่นยนต์ที่ผลิตด้วยเครื่อง CNC เหล่านี้ส่งผลโดยตรงต่อระยะคลายตัวและความสามารถในการทำซ้ำ
ฝาครอบและตัวยึดตลับลูกปืน
ฝาครอบตลับลูกปืนช่วยให้เพลาอยู่ในแนวเดียวกัน รูตลับลูกปืนมีความคลาดเคลื่อน ±0.01 มม. ผิวสำเร็จของที่นั่งตลับลูกปืนอยู่ที่ Ra 0.4 ถึง 0.8 μm ค่าความคลาดเคลื่อน H7 ช่วยให้ตลับลูกปืนติดตั้งได้อย่างมั่นคงโดยไม่เกิดเสียงดังหรือการบิดเบี้ยวของรางลูกปืน
แท่นยึดมอเตอร์และข้อต่อ
ตัวยึดมอเตอร์และข้อต่อทำหน้าที่ส่งแรงบิด ค่าความคลาดเคลื่อนมาตรฐานของเครื่อง CNC ที่ ±0.10 มม. ใช้ได้กับชิ้นส่วนเชื่อมต่อเฟรมและตัวยึดมอเตอร์ ระดับนี้ครอบคลุมชิ้นส่วนหุ่นยนต์ประมาณ 80% สำหรับงานกลึง CNC แขนหุ่นยนต์ที่รับน้ำหนักสูง เหล็กกล้าไร้สนิม 17-4PH หรือเหล็กอัลลอย 4140 สามารถรับแรงเค้นได้ดีกว่า
ในทางปฏิบัติแล้ว การขึ้นรูปชิ้นส่วนแขนหุ่นยนต์ด้วยเครื่อง CNC นั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับคุณภาพการเคลื่อนไหว เฟือง ข้อต่อ ตัวยึด และตัวเรือนต้องผลิตด้วยความแม่นยำสูง เพื่อให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ได้อย่างราบรื่นและวางตำแหน่งได้อย่างแม่นยำ การขึ้นรูปด้วยเครื่อง CNC ที่มีความแม่นยำสูงนั้นจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับขนาดที่แม่นยำถึงระดับเศษส่วนเล็กๆ ของมิลลิเมตร ดังนั้นชิ้นส่วนหุ่นยนต์ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการขึ้นรูปด้วยเครื่อง CNC ได้แก่ ตัวเรือนข้อต่อ บล็อกรองรับแบริ่ง ฐานหุ่นยนต์ แขนหุ่นยนต์ แผ่นยึด ตัวยึด และชิ้นส่วนหุ่นยนต์อื่นๆ ที่ขึ้นรูปด้วยเครื่อง CNC ซึ่งความพอดีและการวางตำแหน่งของแบริ่งเป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพการทำงานในโลกแห่งความเป็นจริง
การตัดเฉือนด้วยเครื่อง CNC แขนหุ่นยนต์: กระบวนการสำคัญ
การกัด การกลึง การเจาะ และการตอกเกลียว เป็นวิธีการหลักที่ใช้ในการตัดเฉือนด้วยแขนหุ่นยนต์ CNC ปัจจุบันโรงงานต่างๆ ใช้เครื่องจักร 3 แกน 4 แกน และ 5 แกน ซึ่งแต่ละเครื่องสามารถรองรับความซับซ้อนของรูปทรงได้แตกต่างกัน การเลือกวิธีการที่เหมาะสมสำหรับแต่ละขั้นตอนจะช่วยลดต้นทุนและเพิ่มความแม่นยำ
งานกัดซีเอ็นซี 5 แกน
รูปทรงเรขาคณิตและส่วนตัดที่ซับซ้อน
ในการตัดเฉือนแบบ 5 แกน เครื่องมือจะเคลื่อนที่ไปตามแกนตรง X, Y และ Z ในขณะที่ชิ้นงานเอียงหรือหมุนบนแกนหมุนสองแกน การเคลื่อนที่พร้อมกันนี้ช่วยให้หัวตัดสามารถเข้าถึงมุมที่แกนหมุนตรงๆ ไม่สามารถทำได้ มุมของเครื่องมือจะเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาเพื่อรักษาระตำแหน่งการตัดที่ดีที่สุด พื้นผิวที่ขึ้นรูปจึงเรียบเนียนขึ้น มีการสั่นสะเทือนและการงอของเครื่องมือน้อยลง การตัดส่วนที่เว้าและพื้นผิวที่มีมุมลึกกลายเป็นเรื่องปกติแทนที่จะเป็นงานที่เป็นไปไม่ได้
ความแตกต่างระหว่างเครื่องจักร 5 แกนกับเครื่องจักร 3 แกนนั้นมหาศาล เครื่องจักร 3 แกนจะคัดลอกรูปทรงที่ซับซ้อนโดยใช้การตัดตรงเล็กๆ จำนวนมาก ซึ่งทำให้เกิดรอย เครื่องจักร 5 แกนใช้เครื่องมือพิเศษหรือใช้เวลาในการหมุนชิ้นงานมากขึ้นสำหรับการตัดแต่งส่วนที่เว้าเข้าไป รูที่ทำมุมต้องใช้ตัวจับยึดแบบกำหนดเองสำหรับแต่ละมุม ในขณะที่เครื่องจักร 5 แกนสามารถทำทั้งหมดนี้ได้ในครั้งเดียวอย่างราบรื่น
| คุณสมบัติ / ขั้นตอนกระบวนการ | เครื่องจักรกล 3 แกน | การตัดเฉือน 5 แกน (หลายแกน) |
| รูปทรงที่ซับซ้อน | คัดลอกด้วยการตัดตรงเล็กๆ จำนวนมาก ทำให้เกิดร่องรอย | การเคลื่อนที่ของเครื่องมือที่สม่ำเสมอทำให้ได้พื้นผิวที่เรียบเนียนและแม่นยำในครั้งเดียว |
| อันเดอร์คัท | ไม่สามารถทำได้หากไม่มีเครื่องมือพิเศษ หรือการตั้งค่าหลายขั้นตอน และการหมุนชิ้นส่วน | เครื่องมือสามารถเอียงเพื่อเข้าถึงส่วนใต้ชิ้นงานโดยไม่ต้องขยับชิ้นงาน |
| รูมุม | จำเป็นต้องใช้ตัวยึดแบบกำหนดเอง หรือกลึงชิ้นส่วนให้พอดีกับแต่ละมุม | ชิ้นงานหรือหัวเครื่องมือจะถูกเอียงให้ตรงตามข้อกำหนดที่แม่นยำสำหรับการเจาะ |
| จำนวนการตั้งค่า | 3–6+ ชิ้นต่อส่วน | 1–2 ต่อส่วน |
| เวลาการเขียนโปรแกรม | ระดับสูง (หลายหลักสูตร) | ระดับล่าง (โปรแกรมที่ซับซ้อนหนึ่งโปรแกรม) |
| เวลาเครื่องจักร | สูงขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงการตั้งค่า | ต่ำกว่ามาก |
| ความเสี่ยงของข้อผิดพลาด | สูง (ความผิดพลาดของมนุษย์ในการตั้งค่า) | ต่ำมาก (ควบคุมด้วยเครื่องจักร) |
ลดจำนวนขั้นตอนการตั้งค่า
จำนวนการตั้งค่าส่งผลต่อทั้งต้นทุนและข้อผิดพลาด งานกลึง 3 แกนอาจต้องตั้งค่า 3-6 ครั้งต่อชิ้นงาน ในขณะที่งานกลึง 5 แกนโดยทั่วไปต้องการเพียงหนึ่งหรือสองครั้ง การพลิกและยึดชิ้นงานใหม่แต่ละครั้งจะเพิ่มข้อผิดพลาดสะสม การกลึงจากตำแหน่งยึดเดียวจะตัดทุกส่วนโดยใช้พิกัดอ้างอิงเดียวกัน ซึ่งมีความสำคัญต่อการควบคุมความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิตอย่างแม่นยำระหว่างส่วนต่างๆ บนด้านตรงข้าม
เครื่องมือที่สั้นกว่าและแข็งแรงกว่าเป็นอีกข้อดีหนึ่ง การเอียงแกนหมุนหรือแท่นจะทำให้มองเห็นพื้นผิวในมุมที่ดีขึ้น ทำให้เครื่องมือสามารถทำงานได้สั้นลงโดยยื่นออกมาน้อยลง การยื่นออกมาน้อยลงหมายถึงการงอที่น้อยลง ผิวงานที่ดีขึ้น และการสั่นสะเทือนน้อยลงในชิ้นส่วนอลูมิเนียมผนังบาง การกำจัดเศษวัสดุก็ดีขึ้นเช่นกัน เนื่องจากมุมตัดที่ดีที่สุดช่วยกำจัดเศษวัสดุออกจากบริเวณการตัด สำหรับการควบคุมความร้อนและการสะสมของเศษวัสดุบนขอบอลูมิเนียม นี่เป็นข้อดีอย่างแท้จริง
เครื่องกลึง CNC และเครื่องกลึง-กัด
ข้อต่อและเพลาทรงกระบอก
การกลึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนทรงกลม ข้อต่อแขนหุ่นยนต์ทรงกลม เพลา และที่นั่งตลับลูกปืน ล้วนอยู่ในกลุ่มนี้ การตัดที่สม่ำเสมอช่วยให้ได้อัตราการกำจัดวัสดุสูงและค่าความคลาดเคลื่อนของทรงกลมที่แม่นยำ เพลาแบบขั้นบันไดขนาด 12 นิ้วสามารถกลึงออกจากเครื่องได้ในเวลาประมาณ 3 ถึง 8 นาที ค่าความคลาดเคลื่อนของเส้นผ่านศูนย์กลางมักจะอยู่ที่ ±0.0002 ถึง ±0.001 นิ้ว การเจาะรูอย่างแม่นยำช่วยปรับแต่งเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของที่นั่งตลับลูกปืนให้ได้ระดับการติดตั้งแบบกดอัด ตัวเรือนตลับลูกปืนมักต้องการความคลาดเคลื่อน ±0.0005 นิ้ว และแท่งกันสั่นช่วยให้รูที่เจาะลึกตรงอยู่เสมอ
เครื่องมือแบบเรียลไทม์สำหรับคุณสมบัติแบบไขว้
เครื่องกลึงและกัดแบบครบวงจรช่วยยกระดับกระบวนการทำงานไปอีกขั้น แกนหมุน 4 แกน (แกน A หรือ B) จะหมุนชิ้นงานอย่างต่อเนื่องหรือกำหนดตำแหน่งได้อย่างแม่นยำ เพลาที่มีรูเจาะขวางและข้อต่อแขนหุ่นยนต์จะถูกกลึงบนหลายด้านโดยไม่ต้องเคลื่อนย้ายชิ้นงาน ระบบเครื่องมือแบบเคลื่อนที่ได้ (Live tooling) บวกกับแกน C ช่วยให้เครื่องมือขับเคลื่อนสามารถกัด เจาะ และต๊าปเกลียวในมุมที่กำหนดได้ การเพิ่มแกน Y จะทำให้สามารถกลึงชิ้นงานที่อยู่นอกศูนย์กลางและรูเจาะขวางได้ แกนหมุนเสริมจะทำการกลึงด้านหลังและตกแต่งชิ้นงานให้เสร็จสมบูรณ์ในรอบเดียว ส่งผลให้ลดจำนวนการตั้งค่า ลดระยะเวลานำ และเพิ่มความแม่นยำยิ่งขึ้น
การเจาะ การตอกเกลียว และการดำเนินการขั้นที่สอง
การชุบอะโนไดซ์และการทำให้เป็นพาสซีฟ
การตกแต่งผิวช่วยปกป้องชิ้นส่วนหลังการตัด การชุบอะโนไดซ์สร้างชั้นออกไซด์ที่ทนต่อการสึกหรอลงบนชิ้นส่วนแขนหุ่นยนต์อะลูมิเนียม ซึ่งเป็นสิ่งที่งานกลึงมักต้องการ การพาสซิเวชันกำจัดเหล็กอิสระออกจากพื้นผิวสแตนเลสและคืนความทนทานต่อการกัดกร่อน ทั้งสองขั้นตอนมีความสำคัญสำหรับชิ้นส่วนหุ่นยนต์ที่ผลิตด้วยเครื่อง CNC ซึ่งต้องเผชิญกับการเคลื่อนไหวซ้ำๆ และสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
การเจียรและการขัดเงาอย่างแม่นยำ
การเจียรและการขัดเงาช่วยให้ได้ชิ้นงานที่แน่นขึ้นกว่าการกัดและการกลึง การเจียรช่วยรักษาขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางและความเรียบที่สำคัญบนชิ้นส่วนที่ผ่านการชุบแข็งหรือการอบชุบความร้อน การขัดเงาช่วยปรับแต่งรูปทรงของรูและผิวสำเร็จภายในรูไฮดรอลิกและรูแบริ่ง การดำเนินการขั้นที่สองเหล่านี้เพิ่มต้นทุน ดังนั้นวิศวกรจึงมักเก็บไว้ใช้กับพื้นผิวการทำงานที่ความพอดีและอายุการใช้งานเป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพ ในแง่หนึ่ง การทำงานของเครื่องจักร CNC ด้วยแขนหุ่นยนต์จะได้ผลดีที่สุดเมื่อแต่ละส่วนได้รับกระบวนการที่ถูกที่สุดแต่ยังคงตรงตามค่าความคลาดเคลื่อนที่กำหนดไว้
เหตุใดความแม่นยำจึงมีความสำคัญในการตัดเฉือนด้วยเครื่อง CNC แขนหุ่นยนต์
ผลกระทบของค่าความคลาดเคลื่อนต่อความแม่นยำเชิงจลศาสตร์
การทำซ้ำตำแหน่ง
ความผิดพลาดเล็กน้อยสะสมกันอย่างรวดเร็ว ดังนั้นตัวเรือนไดรฟ์ฮาร์มอนิกจึงต้องมีความคลาดเคลื่อน ±0.01 มม. หากที่นั่งแบริ่งคลาดเคลื่อนไปเพียง 0.01 มม. ก็จะทำให้เกิดการสั่นสะเทือนและแรงเสียดทาน คูณความคลาดเคลื่อนนี้กับข้อต่อทั้งหกข้อ แล้วปลายแขนกลก็จะลงจอดผิดที่ในทุกรอบการทำงาน
“หุ่นยนต์จะมีความแม่นยำในการทำซ้ำได้มากเพียงใดนั้น ขึ้นอยู่กับค่าความคลาดเคลื่อนที่สะสมกันในข้อต่อและระบบขับเคลื่อน ความแม่นยำของศูนย์กลางของรูแบริ่ง ความแม่นยำของฟันเฟือง และตำแหน่งที่แท้จริงของส่วนประกอบการติดตั้ง ล้วนเป็นปัจจัยที่ควบคุมความแม่นยำในการลงจอดของปลายแขนหุ่นยนต์”
คำพูดนั้นสรุปปัญหาทั้งหมดได้เป็นอย่างดี: ตัวเรือนไดรฟ์ฮาร์มอนิกเป็นจุดยึดสำหรับที่นั่งแบริ่ง อินเทอร์เฟซสไปลน์ และจุดยึดตัวเข้ารหัส เมื่อคุณสมบัติเหล่านั้นเคลื่อนที่ การคลายตัวก็จะเพิ่มขึ้น และความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งก็จะลดลง
การควบคุมการคลายตัวและการสั่นสะเทือน
เมื่อรูแบริ่งมีความคลาดเคลื่อนเพียงไม่กี่ไมครอน การสั่นสะเทือนจะต่ำและแบริ่งจะมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น ในทางกลับกัน หากแบริ่งหลวม จะทำให้เกิดผลเสียหลายประการ เช่น อุณหภูมิในการทำงานสูงขึ้น กระจายแรงไม่สม่ำเสมอ และลดอายุการใช้งาน การผลิตชิ้นส่วนแขนหุ่นยนต์ที่มีความแม่นยำสูงจะเน้นที่พื้นผิวที่สำคัญเหล่านี้เป็นอันดับแรก สาเหตุความเสียหายที่พบบ่อย ได้แก่ ความล้า การสึกหรอ และการกัดกร่อน การเลือกวัสดุที่เหมาะสมและการปรับสภาพพื้นผิวจะช่วยควบคุมความเสียหายเหล่านี้ได้
ข้อดีเหนือวิธีอื่นๆ
เมื่อเปรียบเทียบกับการหล่อและการตีขึ้นรูป
การหล่อและการตีขึ้นรูปจำเป็นต้องใช้แม่พิมพ์หรือแบบหล่อ และการสร้างเครื่องมือเหล่านั้นต้องใช้เงินและเวลา การใช้เครื่องจักร CNC ช่วยลดขั้นตอนเหล่านั้นลงได้อย่างสิ้นเชิง และรักษาความคลาดเคลื่อนที่แม่นยำซึ่งชิ้นส่วนที่หล่อขึ้นรูปไม่สามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้กระบวนการเพิ่มเติม
เมื่อเปรียบเทียบกับการพิมพ์ 3 มิติ
การพิมพ์ 3 มิติเหมาะสำหรับโครงสร้างแบบตาข่ายและแบบจำลองแนวคิดอย่างรวดเร็ว ในขณะที่ชิ้นส่วนหุ่นยนต์ที่ผลิตด้วยเครื่อง CNC นั้นดีกว่าในด้านอายุการใช้งาน ความเรียบของพื้นผิว และอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนัก ดังนั้นต้นแบบที่ใช้งานได้จริงและชิ้นส่วนสำหรับใช้งานจริงจึงมักใช้เครื่อง CNC
ปัจจัยด้านต้นทุนและระยะเวลาดำเนินการ
เมื่อใดที่การใช้เครื่อง CNC ที่มีความแม่นยำสูงมีความเหมาะสม
ต้นทุนโครงการโดยรวมประกอบด้วยต้นทุนวัสดุ บวกกับเวลาในการกลึง การตั้งค่าและเครื่องมือ และการตกแต่งและการตรวจสอบหลังการผลิต เกรดของวัสดุเป็นตัวกำหนดราคา: อลูมิเนียม 6061 มีราคาถูกกว่าไทเทเนียมหรือ PEEK มาก เครื่องจักรแบบ 5 แกนและเครื่องกลึง-กัดมีต้นทุนต่อชั่วโมงสูงกว่าเครื่องกัดแบบ 3 แกน ค่าใช้จ่ายในการตั้งค่าเป็นต้นทุนที่สูงที่สุดสำหรับงานผลิตจำนวนน้อยตั้งแต่ 1 ถึง 5 ชิ้น
ความเร็วและความแม่นยำที่สมดุล
การเปลี่ยนแปลงตามหลักการออกแบบเพื่อการผลิต (DFM) สามารถลดต้นทุนได้ 10 ถึง 30% รัศมีมุมมาตรฐาน การไม่มีช่องแคบลึก และการลดค่าความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวด ล้วนช่วยได้ การตรวจสอบควรเน้นที่ขนาดที่สำคัญ ไม่ใช่ทุกส่วนประกอบ พันธมิตรอย่าง NOBLE ซึ่งเป็นบริษัทผู้ผลิตชั้นนำในประเทศจีน ช่วยให้ลูกค้าเปลี่ยนจากต้นแบบไปสู่การผลิตจำนวนมากโดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายมากเกินไปทั้งในด้านความเร็วหรือความแม่นยำ
วัสดุสำหรับการตัดเฉือนแขนหุ่นยนต์ด้วยเครื่อง CNC
โลหะผสมอลูมิเนียม
6061-T6 สำหรับชิ้นส่วนโครงสร้าง
เหล็กกล้าไร้สนิม 6061-T6 เป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างส่วนใหญ่ เนื่องจากขึ้นรูปง่าย เชื่อมได้ดี และตอบสนองต่อการชุบอะโนไดซ์ได้ดี ความแข็งแรงดึงสูงสุดอยู่ที่ 310 MPa และความแข็งแรงครากอยู่ที่ 276 MPa คุณสมบัติที่ดีเยี่ยมเหล่านี้และราคาที่ต่ำ ทำให้เหล็กกล้าไร้สนิมชนิดนี้ยังคงเป็นตัวเลือกอันดับต้นๆ สำหรับการขึ้นรูปชิ้นส่วนแขนหุ่นยนต์
7075-T6 สำหรับความแข็งแรงสูง
เหล็กกล้า 7075-T6 มีความแข็งแรงสูงมาก ความแข็งแรงดึงอยู่ที่ 572 MPa และความแข็งแรงครากอยู่ที่ 503 MPa ซึ่งแข็งแรงกว่าแผ่นเหล็กหล่อ MIC-6 ประมาณ 3.5 เท่า สามารถขึ้นรูปได้ดี แต่สึกหรอเครื่องมือเร็วกว่าโลหะผสม 6xxx ชิ้นส่วนโครงสร้างที่รับน้ำหนักสูงจะได้รับประโยชน์สูงสุดจากเกรดนี้
แผ่นหล่อ MIC-6 สำหรับปรับความเรียบ
MIC-6 เป็นแผ่นเหล็กหล่อขึ้นรูปที่ผลิตขึ้นเพื่อความเรียบและความคงตัวของขนาด ความคลาดเคลื่อนของความเรียบอยู่ที่ ±0.005 นิ้วสำหรับแผ่นหนา เมื่อเทียบกับ ±0.030 นิ้วสำหรับ 7075-T6 มาตรฐาน ในการทดสอบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ 50 รอบ (68°F–200°F, ตัวอย่างขนาด 12″×12″×0.5″) MIC-6 เปลี่ยนขนาดเพียง 0.0008 นิ้ว ในขณะที่แผ่นรีด 6061-T6 เปลี่ยนขนาด 0.0035 นิ้ว นั่นหมายถึงความคงตัวที่ดีขึ้นถึง 77% MIC-6 มีความแข็งแรงเชิงกลต่ำกว่า ดังนั้นจึงเหมาะที่สุดสำหรับอุปกรณ์จับยึด ฐาน และแผ่นงานที่มีความแม่นยำสูง
การบิดเบี้ยวจากความเค้นตกค้าง ซึ่งมักเรียกว่า “การบิดเบี้ยวแบบมันฝรั่ง” เกิดขึ้นเมื่อทำการกลึงด้านใดด้านหนึ่งของชิ้นงานที่มีความเค้นสูงก่อน ทำให้แรงอัดที่สะสมอยู่ถูกปลดปล่อยออกไป และทำให้ชิ้นงานบิดเบี้ยวในลักษณะที่ไม่สามารถคาดเดาได้ สำหรับชิ้นส่วนที่มีผนังบางหรืออุปกรณ์ที่ต้องการความเรียบสูง ควรเลือกใช้โลหะที่ผ่านการคลายความเค้นแล้ว (เช่น โลหะ 6061 ที่ผ่านการอบชุบ T651) หรือใช้ลำดับการกลึงแบบสมมาตรที่ช่วยปรับสมดุลแรงบนทั้งสองด้านก่อนทำการกลึงเก็บรายละเอียด
สแตนเลสสตีลและดูราบาร์
เกรด 304 และ 316L
เหล็กกล้าไร้สนิม 304 และ 316L ให้ความต้านทานการกัดกร่อนและความทนทานสูง เกรดเหล่านี้พบได้ในเครื่องมือแพทย์ อุปกรณ์แปรรูปอาหาร และชิ้นส่วนสำหรับเรือเดินทะเล 316L มีส่วนผสมของโมลิบเดนัมเพื่อเพิ่มความต้านทานต่อคลอไรด์และสารเคมีรุนแรงได้ดียิ่งขึ้น
17-4 PH สำหรับความเข้มข้นสูง
เหล็กกล้า 17-4 PH เป็นเหล็กกล้าความแข็งแรงสูงที่เหมาะสำหรับชิ้นส่วนหุ่นยนต์ที่ต้องการความต้านทานการกัดกร่อนและประสิทธิภาพในการรับแรงล้า ในสภาวะ H900 ความแข็งแรงของจุดคราค (yield strength) จะสูงกว่า 1170 MPa เพลาส่งกำลัง หมุดรับน้ำหนักสูง และข้อต่อสำหรับหุ่นยนต์แปรรูปอาหารหรือหุ่นยนต์ฆ่าเชื้อทางการแพทย์ล้วนใช้เหล็กกล้าเกรดนี้
Durabar สำหรับแผ่นเรียบขนาดใหญ่
Durabar มักถูกระบุไว้สำหรับแผ่นโครงสร้างเรียบขนาดใหญ่ เนื่องจากมีความเรียบสม่ำเสมอและมีแรงเค้นภายในต่ำหลังการขึ้นรูป ทำให้เป็นตัวเลือกที่แข็งแกร่งสำหรับฐานหุ่นยนต์และแผ่นยึดที่ต้องการความเสถียรสูง
ไทเทเนียมและพลาสติกวิศวกรรม
โลหะผสม Ti-6Al-4V สำหรับข้อต่อที่ต้องการความแม่นยำสูง
ไทเทเนียมเกรด 5 (Ti-6Al-4V) มีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูงที่สุดในบรรดาโลหะทุกชนิด ทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม และเข้ากันได้กับร่างกาย จึงนิยมใช้ในข้อต่อแขนหุ่นยนต์ที่รับแรงกดสูง ชิ้นส่วนยึดในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ และปลายแขนของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ ในกรณีที่การลดน้ำหนักเป็นสิ่งสำคัญ
PEEK และ Delrin สำหรับงานฉนวนและงานทนทานต่อการสึกหรอ
PEEK มีคุณสมบัติทนทานต่อสารเคมี ทนต่ออุณหภูมิสูง และเป็นฉนวนไฟฟ้า หุ่นยนต์ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์และอวกาศใช้ PEEK ในกรณีที่ต้องลดการปล่อยก๊าซให้น้อยที่สุด Delrin (POM) มีคุณสมบัติแรงเสียดทานต่ำ ทนต่อการสึกหรอ และมีความแข็งแรงสูง เฟือง บูช และกลไกเลื่อนต่างๆ ภายในข้อต่อหุ่นยนต์ได้รับประโยชน์จากความเสถียรของขนาด Delrin ชิ้นส่วนหุ่นยนต์ที่ผลิตด้วยเครื่อง CNC เหล่านี้ช่วยลดการสึกหรอในส่วนที่เคลื่อนที่ได้ จากมุมมองในทางปฏิบัติ การผลิตแขนหุ่นยนต์ด้วยเครื่อง CNC มักจะใช้โลหะร่วมกับพลาสติกเหล่านี้เพื่อแก้ปัญหาเรื่องฉนวนและการสึกหรอไปพร้อมกัน
ค่าความคลาดเคลื่อนและข้อกำหนดด้านความแม่นยำในการตัดเฉือนด้วยแขนหุ่นยนต์ CNC
ช่วงความคลาดเคลื่อนโดยทั่วไป
ค่าความคลาดเคลื่อนทั่วไปในการกลึง
โดยทั่วไปแล้ว การผลิตชิ้นส่วนแขนหุ่นยนต์ด้วยเครื่อง CNC จะรักษาขนาดโดยรวมให้อยู่ระหว่าง ±0.001 ถึง ±0.005 นิ้ว มาตรฐาน ISO 2768-m ครอบคลุมคุณสมบัติส่วนใหญ่ที่ไม่สำคัญมากนัก โดยอนุญาตให้มีความคลาดเคลื่อนประมาณ ±0.1 มม. สำหรับชิ้นส่วนที่มีขนาดต่ำกว่า 30 มม. ซึ่งเหมาะสำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างของแขนหุ่นยนต์ที่ไม่ต้องการความแม่นยำในการประกอบมากนัก
การขึ้นรูปชิ้นงานด้วยเครื่อง CNC ที่ต้องการความคลาดเคลื่อนต่ำจะใช้กับพื้นผิวชิ้นงานหลัก ส่วนชิ้นส่วนตกแต่ง เช่น เปลือกและซี่โครง สามารถใช้ความคลาดเคลื่อนที่หลวมกว่าได้ ควรจัดการเรื่องความคลาดเคลื่อนเหล่านี้ตั้งแต่เนิ่นๆ เพื่อลดต้นทุน มาตรฐาน ISO 2768 แบ่งระดับความคลาดเคลื่อนจาก f (เข้มงวดที่สุด) ไปจนถึง v (หยาบมาก) ระดับ m เป็นมาตรฐานปกติสำหรับงาน CNC
ค่าความคลาดเคลื่อนของการประกอบที่สำคัญ
ชิ้นส่วนสำคัญๆ จำเป็นต้องมีค่าความคลาดเคลื่อนที่แม่นยำมาก รูแบริ่งและตัวเรือนเกียร์ต้องอยู่ในช่วง ±0.01 มม. อินเตอร์เฟซของไดรฟ์ฮาร์มอนิกก็มีค่า Ra อยู่ในช่วง 0.8 ถึง 1.6 ไมโครเมตร พื้นผิวสำหรับติดตั้งเซอร์โวมอเตอร์ต้องมีค่าความคลาดเคลื่อน ±0.02 มม. และพื้นผิวสำหรับติดตั้งเซ็นเซอร์ต้องมีค่าความคลาดเคลื่อน ±0.05 มม. เหล่านี้เป็นค่าความคลาดเคลื่อนมาตรฐานของชิ้นส่วนหุ่นยนต์ที่ผลิตด้วยเครื่อง CNC
การติดตั้งตลับลูกปืนช่วยควบคุมการจัดแนวของเพลา การติดตั้งตลับลูกปืนแบบมาตรฐานใช้การติดตั้งแบบกด H7/p6 สำหรับวงแหวนคงที่ และใช้การติดตั้งแบบมีช่องว่าง H7/g6 สำหรับข้อต่อหมุน การติดตั้งตลับลูกปืนเหล่านี้ช่วยป้องกันไม่ให้วงแหวนหมุน การควบคุมความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดช่วยป้องกันการสั่นสะเทือนและการสึกหรอ
ค่าความคลาดเคลื่อน ±0.05 มม. ต่อชิ้นส่วนจะสะสมขึ้นตลอดแนวรอยต่อ ชิ้นส่วนสามชิ้นจะทำให้เกิดค่าความคลาดเคลื่อนรวม ±0.15 มม. ควรตรวจสอบที่นั่งตลับลูกปืนในฐานะชุดประกอบเดียว ไม่ใช่ตรวจสอบทีละชิ้นส่วน
ข้อมูลจำเพาะการตกแต่งพื้นผิว
ค่า Ra สำหรับที่นั่งแบริ่ง
ความหยาบของพื้นผิวมีผลต่อแรงเสียดทานและการสึกหรอ โดยทั่วไปแล้ว บริเวณที่นั่งแบริ่งบนตัวเรือนที่ผ่านการกลึงจะต้องการค่า Ra อยู่ที่ 0.4 ถึง 0.8 ไมโครเมตร เหล็กกล้าสำหรับแบริ่งที่ผ่านการขัดเงาขั้นสูงจะมีค่า Ra อยู่ที่ 0.05–0.1 ไมโครเมตร แต่ตัวเรือนแทบจะไม่ต้องการค่าดังกล่าว สำหรับชิ้นส่วนหุ่นยนต์ที่ผลิตด้วยเครื่อง CNC ค่า Ra 0.8 ไมโครเมตรก็เพียงพอสำหรับรูแบริ่งแล้ว
พื้นผิวใช้งาน เช่น รางนำเอ็น PEEK ขัดเงา มีค่าความหยาบผิว Ra 0.2 μm ที่นั่งแบริ่ง พื้นที่ซีล และรางเลื่อนที่มีความแม่นยำสูง ล้วนได้รับประโยชน์จากความหยาบผิวที่ควบคุมได้ ควรระบุข้อมูลนี้ลงในแบบร่าง
การตกแต่งเพื่อความสวยงามเทียบกับการตกแต่งเพื่อการใช้งาน
พื้นผิวที่ต้องการตกแต่งสามารถคงค่าความหยาบผิว Ra ไว้ที่ 0.8–1.2 μm หลังจากการพ่นทรายขนาดเล็กและการชุบอะโนไดซ์แบบ Type II ส่วนพื้นผิวที่ไม่สัมผัสกับสิ่งใดจะมีค่าความหยาบผิว Ra 3.2 μm ตัวเรือนหนึ่งชิ้นสามารถมีทั้งบริเวณใช้งานที่เรียบและบริเวณตกแต่งที่หยาบได้
ผิวเรียบระดับกระจกช่วยเพิ่มความแข็งแรงต่อการล้าโดยการกำจัดจุดที่เกิดความเครียดสะสม นอกจากนี้ พื้นผิวเรียบยังช่วยลดแรงเสียดทานในบริเวณสัมผัสของแบริ่ง ดังนั้น การเลือกวิธีการตกแต่งผิวจึงเชื่อมโยงกับข้อกำหนดด้านความแม่นยำและค่าความคลาดเคลื่อนตลอดทั้งชิ้นส่วน
การตรวจสอบและควบคุมคุณภาพ
CMM และการตรวจสอบด้วยแสง
เครื่องวัดพิกัด (CMM) ใช้ตรวจสอบรูปทรงสามมิติที่ซับซ้อนและขนาด CTQ เกจวัดความสูงและไมโครมิเตอร์ใช้สำหรับวัดขนาดเส้นตรง ระบบวิชั่นใช้วัดคุณลักษณะสองมิติขนาดเล็ก เครื่องสแกนเลเซอร์ใช้สำหรับจับภาพพื้นผิวที่ละเอียดอ่อนโดยไม่ต้องสัมผัส
การกำหนดขนาดและค่าความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิต (GD&T) กำหนดการตรวจสอบเหล่านี้ เมื่อแบบร่างใช้ตำแหน่งจริง เครื่องวัดพิกัดสามมิติ (CMM) จึงกลายเป็นสิ่งจำเป็น สำหรับการตัดเฉือนด้วยแขนหุ่นยนต์ CNC การตรวจสอบจะเชื่อมโยงเจตนาในการออกแบบกับชิ้นส่วนจริง
การตรวจสอบชิ้นงานตัวอย่างแรกและการตรวจสอบระหว่างกระบวนการผลิต
การตรวจสอบชิ้นงานตัวอย่างแรก (FAI) ตรวจสอบชิ้นส่วนแรกเทียบกับแบบจำลอง CAD ก่อนการผลิตจำนวนมาก ผู้ผลิตชิ้นส่วนอากาศยานกำหนดมาตรฐานนี้ไว้ภายใต้มาตรฐาน AS9102 การตรวจสอบระหว่างกระบวนการผลิตใช้ SPC เพื่อตรวจจับการสึกหรอของเครื่องมือ การผลิตแบบอนุกรมที่มีความแม่นยำสูงมุ่งเป้าไปที่ค่า Cpk ≥ 1.67
การตรวจสอบขั้นสุดท้ายจะเลือกแผนงานอย่างใดอย่างหนึ่ง ได้แก่ การวัด 100%, การสุ่มตัวอย่าง, การทดสอบการทำงาน หรือการตรวจสอบด้วยสายตา ผู้ผลิตของ Sharp ใช้ขั้นตอนเหล่านี้เพื่อพิสูจน์ว่าชิ้นส่วนหุ่นยนต์ที่ผลิตด้วยเครื่อง CNC นั้นตรงตามข้อกำหนดด้านความคลาดเคลื่อน, GD&T และความเรียบของพื้นผิว
ความท้าทายด้านการออกแบบและการผลิตสำหรับเครื่องจักร CNC แขนหุ่นยนต์
การออกแบบเพื่อความสามารถในการผลิต
การหลีกเลี่ยงมุมแหลม
มุมภายในที่คมเป็นปัญหาที่พบได้บ่อยในการตัดเฉือนด้วยเครื่อง CNC แขนหุ่นยนต์ ดอกกัดมาตรฐานมีรูปทรงกลม ดังนั้นจึงมักทิ้งรอยโค้งไว้เสมอ หากต้องการมุม 90 องศาที่คมกริบ คุณต้องใช้ EDM หรือขั้นตอนอื่นๆ ที่ช้าและมีราคาแพง วิธีที่ดีกว่าในการออกแบบสำหรับการตัดเฉือนด้วยเครื่อง CNC แขนหุ่นยนต์คือการเพิ่มขอบโค้งมนเล็กๆ ในทุกมุมภายใน รัศมีมุมแนวตั้งขั้นต่ำ 0.2 มม. ถึง 0.5 มม. ใช้ได้กับวัสดุส่วนใหญ่ วิธีนี้ช่วยให้ดอกกัดตัดได้อย่างราบรื่นและลดการสะสมความเค้น
ลดปัญหากระเป๋าเงินลึก
ช่องกัดที่ลึกและแคบจะทำให้แกนหมุนหมุนช้าลงและทำให้เครื่องมือสึกหรอเร็วขึ้น ความลึกของช่องกัดที่แนะนำไม่ควรเกินสี่เท่าของความกว้างของช่องกัด หากช่องกัดกว้าง 10 มม. ความลึกควรต่ำกว่า 40 มม. อัตราส่วนนี้ช่วยให้เศษวัสดุไหลออกได้ดี ลดการงอของเครื่องมือ และรักษาความเรียบของพื้นผิวให้คงที่ กฎที่ดีสำหรับการออกแบบสำหรับเครื่องจักร CNC แขนหุ่นยนต์คือการทำให้รัศมีมุมมีอย่างน้อยหนึ่งในแปดของความลึกของช่องกัด ซึ่งจะช่วยให้เครื่องมือที่สั้นกว่าและแข็งแรงกว่าทำงานที่อัตราป้อนที่สูงขึ้นได้
การใช้ขนาดเครื่องมือมาตรฐาน
ขนาดรูและเกลียวที่ไม่เป็นมาตรฐานจะเพิ่มต้นทุนโดยไม่เพิ่มมูลค่า ควรทำให้ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางรูและระยะห่างของเกลียวเป็นมาตรฐานทุกครั้งที่ทำได้ นอกจากนี้ ควรใช้ความหนาของผนังมากกว่า 0.8 มม. สำหรับโลหะ และ 1.5 มม. สำหรับพลาสติก หลีกเลี่ยงชิ้นส่วนที่มีขนาดเล็กกว่า 2 มม. เว้นแต่จำเป็นจริงๆ แนวทางการออกแบบเหล่านี้สำหรับเครื่องจักร CNC แขนหุ่นยนต์จะช่วยลดการเปลี่ยนเครื่องมือ ลดเวลาในการทำงาน และลดความเสี่ยงของเครื่องมือชำรุด
ความเรียบและความเค้นตกค้าง
การรักษาความเรียบของชิ้นส่วนขนาดใหญ่
แผ่นและฐานขนาดใหญ่รักษาความเรียบได้ยาก ความเครียดตกค้างเป็นความเครียดภายในที่เปลี่ยนแปลงไปเมื่อวัสดุถูกตัดออกหรือคลายแคลมป์ พื้นผิวที่ดูเรียบขณะที่ถูกหนีบอาจคลายตัวลงหลังจากคลายแคลมป์แล้ว สำหรับฐานเครื่องจักรขนาดใหญ่ โรงงานแห่งหนึ่งสามารถทำความเรียบได้ถึง 7 ไมโครเมตร ในระยะ 2000 มิลลิเมตร ซึ่งเกินเป้าหมายที่ตั้งไว้ต่ำกว่า 10 ไมโครเมตร พวกเขาใช้การกัดหยาบแบบสมดุล การลดความเครียดระหว่างขั้นตอน และการกัดละเอียดแบบควบคุม
ลดการบิดเบือน
การกำจัดวัสดุที่ไม่สม่ำเสมอทำให้แผ่นโลหะและชิ้นส่วนผนังบางโก่งงอหรือบิดเบี้ยว การตัดเฉือนแบบสมมาตรและการตัดแบบเป็นขั้นตอนช่วยลดความไม่สมดุลของความเค้น ความร้อนจากการตัดยังทำให้เกิดการขยายตัวทางความร้อนชั่วคราวและการหดตัวหลังการระบายความร้อน เครื่องมือที่คม น้ำหล่อเย็นที่เสถียร และการควบคุมขั้นตอนการตกแต่งช่วยได้ สำหรับโลหะผสมที่ไวต่อความเค้น การผ่อนคลายความร้อนระหว่างการกลึงหยาบและการตกแต่งสามารถรักษาค่าความคลาดเคลื่อนให้อยู่ภายใน +/-0.005 มม. ลำดับการกลึงหยาบ-พัก-ตกแต่งช่วยให้ชิ้นส่วนคลายความเค้นก่อนการกลึงขั้นสุดท้าย
ความสมดุลระหว่างความคลาดเคลื่อนและต้นทุน
บรรลุถึงความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวด
ค่าความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดควรใช้เฉพาะกับส่วนเชื่อมต่อที่สำคัญเท่านั้น รูแบริ่ง เส้นผ่านศูนย์กลางนำร่องมอเตอร์ และส่วนเชื่อมต่อเฟือง มีความรับผิดชอบในการจัดแนวมากที่สุด คุณสมบัติเหล่านี้อาจต้องการขีดจำกัดใกล้เคียง ±0.005 มม. แต่การใช้ระดับนั้นในทุกที่จะเพิ่มเวลาการทำงานของเครื่องจักร การสึกหรอของเครื่องมือ และภาระการตรวจสอบ การสะสมของค่าความคลาดเคลื่อนก็มีความสำคัญเช่นกัน ข้อผิดพลาดที่รวมกันตลอดห่วงโซ่ของชิ้นส่วนหุ่นยนต์ที่ขึ้นรูปด้วยเครื่อง CNC อาจทำให้เกิดการจัดแนวที่ไม่ถูกต้อง แม้ว่าแต่ละชิ้นส่วนจะผ่านการตรวจสอบแล้วก็ตาม
ลดต้นทุนการผลิตชิ้นส่วนด้วยเครื่องจักร
การจัดสรรค่าความคลาดเคลื่อนที่ขับเคลื่อนด้วยฟังก์ชันช่วยลดต้นทุนได้ ช่องลดน้ำหนัก ฝาครอบ และรูเจาะต่างๆ สามารถใช้ค่าความคลาดเคลื่อนมาตรฐานทั่วไปที่ประมาณ ±0.05 มม. การตรวจสอบ DFM ในช่วงแรกๆ จะตรวจพบปัญหาช่องเจาะลึกและผ่อนปรนค่าความคลาดเคลื่อนที่ไม่สำคัญ มีการประมาณการว่าการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ช่วยประหยัดเวลาการทำงานของแกนหมุนได้มากถึง 40% จากมุมมองในทางปฏิบัติ การตัดเฉือนด้วยเครื่อง CNC แขนหุ่นยนต์ทำงานได้ดีที่สุดเมื่อความแม่นยำเป็นไปตามฟังก์ชัน ไม่ใช่ตามธรรมเนียม ความสมดุลนี้ทำให้ข้อกำหนดด้านค่าความคลาดเคลื่อน GD&T และความเรียบของพื้นผิวมีความสมจริงทั้งสำหรับต้นแบบและการผลิตจำนวนมาก
การประยุกต์ใช้งานเครื่องจักร CNC แขนหุ่นยนต์ในหลากหลายอุตสาหกรรม
ระบบอัตโนมัติอุตสาหกรรม
แขนหยิบและวาง และแขนเชื่อม
แขนกลแบบหยิบและวางถูกออกแบบมาเพื่อความเร็ว มันทำงานหลายพันรอบต่อชั่วโมง ดังนั้นน้ำหนักที่เคลื่อนที่ทุกส่วนจึงมีความสำคัญ ชิ้นส่วนหุ่นยนต์ที่ทำจากอะลูมิเนียมน้ำหนักเบาช่วยลดน้ำหนักได้ ชิ้นส่วนทั่วไปได้แก่ ตัวเรือนแขนหุ่นยนต์ ชุดข้อต่อ ขายึดมอเตอร์เซอร์โว เพลาหมุน และตัวเชื่อมต่อปลายแขน อะลูมิเนียม 6061, 7075 และ 6082 เป็นตัวเลือกที่นิยมใช้กัน
แขนกลสำหรับงานเชื่อมต้องเผชิญกับสภาพการใช้งานที่หนักหน่วงกว่ามาก สะเก็ดไฟ ความร้อน และการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่องทำให้ข้อต่อทุกส่วนสึกหรอ ตัวเรือนเกียร์และที่นั่งแบริ่งที่มีความแม่นยำสูงต้องคงความแน่นหนาตลอดการใช้งาน ชิ้นส่วนแขนกลส่วนใหญ่ต้องการค่าความคลาดเคลื่อนระหว่าง ±0.01 มม. ถึง ±0.02 มม. ขึ้นอยู่กับลักษณะงาน ช่วงค่าความคลาดเคลื่อนนี้ช่วยให้เส้นทางการเคลื่อนที่ของหัวเชื่อมคงที่ตลอดการทำงานแต่ละกะ
ข้อต่อหุ่นยนต์ร่วมมือ
หุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงาน (Cobots) ทำงานเคียงข้างกับมนุษย์ ความปลอดภัยขึ้นอยู่กับการเคลื่อนไหวที่ราบรื่นและคาดการณ์ได้ ข้อต่อที่ติดขัดหรือสั่นคลอนนั้นเป็นอันตราย ไม่ใช่แค่ปัญหาด้านคุณภาพ นี่คือจุดที่การผลิตชิ้นส่วนแขนหุ่นยนต์ด้วยเครื่องจักรแสดงให้เห็นถึงคุณค่า ข้อต่อต้องมีพื้นที่จำกัดสำหรับติดตั้งตลับลูกปืน เซ็นเซอร์ และการเดินสายเคเบิล ในขณะเดียวกันก็ต้องมีความแข็งแรงทนทาน
การกัด CNC แบบหลายแกนช่วยจัดการขั้นตอนเหล่านี้ได้ในขั้นตอนเดียว ช่องลดน้ำหนัก ทางเดินภายใน และตัวเรือนข้อต่อรูปทรงต่างๆ ล้วนผลิตจากเครื่องจักรเดียวกัน การปรับตำแหน่งชิ้นส่วนน้อยลงหมายถึงข้อผิดพลาดสะสมน้อยลง โดยทั่วไปแล้วจะใช้สแตนเลสในการผลิตตัวเรือนลดขนาดข้อต่อเพื่อความทนทานต่อการสึกหรอและการกัดกร่อน ส่วนบูช PEEK ใช้สำหรับเป็นฉนวนไฟฟ้าภายในชุดประกอบเดียวกัน
หุ่นยนต์ทางการแพทย์และศัลยกรรม
ส่วนประกอบที่เข้ากันได้กับการฆ่าเชื้อ
หุ่นยนต์ผ่าตัดต้องการความสะอาดและความแม่นยำในการทำงานที่เท่าเทียมกัน ชิ้นส่วนต่างๆ ต้องทนต่อการฆ่าเชื้อซ้ำๆ โดยไม่เกิดการผุกร่อนหรือบิดเบี้ยว เหล็กกล้าไร้สนิม 316L และไทเทเนียม Ti-6Al-4V เป็นตัวเลือกที่นิยมใช้กัน ทั้งสองชนิดทนต่อการกัดกร่อนและทนต่อรอบการทำความสะอาดที่รุนแรง ไทเทเนียมยังช่วยเพิ่มความเข้ากันได้ทางชีวภาพ ซึ่งมีความสำคัญสำหรับทุกสิ่งที่อยู่ใกล้ผู้ป่วย
การผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์มักต้องรักษาค่าความคลาดเคลื่อนที่ ±0.0002 นิ้ว ซึ่งเข้มงวดกว่างานกลึงทั่วไปมาก ชิ้นส่วนต่างๆ เช่น ตัวเรือนเซ็นเซอร์ แท่นยึดมอเตอร์ และชิ้นส่วนระบบขับเคลื่อน ล้วนอยู่ภายใต้ข้อกำหนดนี้ นอกจากนี้ ผิวสำเร็จของพื้นผิวก็มีความสำคัญเช่นกัน พื้นผิวที่เรียบของที่นั่งแบริ่งจะช่วยลดแรงเสียดทานและกำจัดสิ่งปนเปื้อนแทนที่จะกักเก็บไว้
การเชื่อมต่อการผ่าตัดที่มีความแม่นยำสูง
กลไกข้อต่อสำหรับงานผ่าตัดจะแปลงสัญญาณจากมอเตอร์ให้เป็นการเคลื่อนที่ของเครื่องมือในระดับมิลลิเมตร หากมีการคลายตัวเกิดขึ้น จะปรากฏเป็นอาการสั่นที่ปลายเครื่องมือ กลไกข้อต่อแบบปรับได้สำหรับงานผ่าตัดที่ต้องการความแม่นยำสูง จึงถูกผลิตขึ้นโดยมีความคลาดเคลื่อน ±0.0002 นิ้ว ด้วยเหตุผลนี้ เพลาหมุนและที่นั่งแบริ่งเป็นส่วนที่รับภาระส่วนใหญ่ในเรื่องนี้
ข้อสังเกตที่สำคัญอย่างหนึ่งคือ การใช้แขนหุ่นยนต์ CNC ในการขึ้นรูปชิ้นส่วนเหล่านี้ มักจะใช้การกลึงควบคู่กับการกัด โดยเพลาจะออกมาจากเครื่องกลึง จากนั้นจึงทำการตัดชิ้นส่วนขวางบนเครื่องกลึงแบบรวมศูนย์ การรวมการทำงานทั้งสองไว้ในเครื่องเดียวจะช่วยลดขั้นตอนการทำงานและรักษาความแน่นของชิ้นส่วน
อวกาศและกลาโหม
ชิ้นส่วนโครงสร้างน้ำหนักเบา
น้ำหนักคือศัตรูตัวฉกาจในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ การลดน้ำหนักทุกกิโลกรัมจะช่วยลดน้ำหนักบรรทุกและประหยัดเชื้อเพลิงได้ อะลูมิเนียม 7075 เหมาะอย่างยิ่งสำหรับโครงสร้างแขนส่วนบนเนื่องจากมีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูง โครงสร้างเฟรม ตัวถัง และแขนกลก็ใช้หลักการเดียวกัน การกัดขึ้นรูปช่วยสร้างรูปทรงปริซึม ช่อง และรูปทรงโค้งที่ซับซ้อนซึ่งชิ้นส่วนเหล่านี้ต้องการ
หุ่นยนต์สำหรับงานด้านการป้องกันประเทศนั้นมีความท้าทายอีกระดับหนึ่ง พวกมันทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีฝุ่นละออง เกลือ และการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ โลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อนและตัวเรือนที่ปิดสนิทช่วยให้พวกมันทำงานได้อย่างต่อเนื่อง การผลิตชิ้นส่วนที่ต้องการความแม่นยำสูงนั้นมักจะได้ค่าความคลาดเคลื่อนอยู่ที่ ±0.0002 นิ้ว ในภาคส่วนนี้
ชุดข้อต่อความแข็งแรงสูง
ข้อต่อต่างๆ รับน้ำหนักตลอดแนวการเคลื่อนที่ของแขนกล จึงต้องการความแข็งแรง ความแข็งแง และอายุการใช้งานที่ยาวนานไปพร้อมๆ กัน เหล็กกล้าไร้สนิม 17-4PH และไทเทเนียมเหมาะสำหรับข้อต่อที่มีแรงกดสูง ในขณะที่อะลูมิเนียมจะเกิดการล้าเร็วเกินไป ฝาครอบกล่องเกียร์ ตัวยึด และส่วนต่อประสานกับปลายแขนกล เป็นส่วนประกอบอื่นๆ ที่พบได้ทั่วไปในชิ้นส่วนเหล่านี้
การผลิตชิ้นส่วนอากาศยานยังอาศัยความสามารถในการกลึงหลายแกนอีกด้วย ตัวเรือนข้อต่อที่มีรูปทรงโค้งและมีช่องภายในจะถูกกลึงในขั้นตอนเดียว ซึ่งช่วยรักษาความเที่ยงตรงของศูนย์กลางระหว่างรูแบริ่ง วิธีการตั้งค่าเพียงครั้งเดียวนี้เองที่ทำให้การออกแบบข้อต่อแบบกะทัดรัดและผสานรวมเข้าด้วยกันเป็นไปได้
NOBLE: พันธมิตรของคุณในการผลิตชิ้นส่วนหุ่นยนต์แขนกลด้วยเครื่อง CNC
ความเชี่ยวชาญด้านการกลึงโลหะและพลาสติก
อะลูมิเนียม สแตนเลส ไทเทเนียม และพลาสติกวิศวกรรม
เครื่องจักร NOBLE ผลิตชิ้นส่วนแขนหุ่นยนต์จากวัสดุที่ใช้กันทั่วไปทั้งหมด อลูมิเนียมเหมาะสำหรับแขนและแท่นวางที่มีน้ำหนักเบา เพราะช่วยลดแรงเฉื่อยและป้องกันสนิม สแตนเลสเหมาะสำหรับเพลา หมุด และพื้นที่สะอาดที่ทำความสะอาดง่าย ไทเทเนียมให้ความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่ยอดเยี่ยมสำหรับข้อต่อในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและการแพทย์ พลาสติกวิศวกรรม เช่น PEEK และ Delrin เหมาะสำหรับชิ้นส่วนฉนวน ตัวนำที่ทนต่อการสึกหรอ และตัวเรือนเซ็นเซอร์
ช่วงขนาดวัสดุนั้นสำคัญ เพราะหุ่นยนต์ตัวเดียวกันนี้สามารถผสมวัสดุได้หลายชนิด ตัวเรือนข้อต่ออาจทำจากอะลูมิเนียม แกนเพลาทำจากสแตนเลส 17-4 และบูชทำจาก PEEK แต่ NOBLE รวบรวมวัสดุทั้งหมดไว้ในที่เดียวกัน ทำให้การประกอบมีความสม่ำเสมอทั่วทั้งชิ้นงาน
จากต้นแบบสู่ปริมาณการผลิต
ผู้ผลิตรายนี้พัฒนาปรับปรุงกระบวนการเพื่อรองรับการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว ชิ้นส่วนกลึงขึ้นรูปชิ้นเดียว การผลิตจำนวนน้อย และการผลิตในปริมาณมาก โดยรักษาคุณภาพให้คงที่และส่งมอบตรงเวลาในทุกขั้นตอน
ไม่ว่าจะเป็นชิ้นส่วนยึดชิ้นเดียวหรือการผลิตจำนวน 5,000 ชิ้น ก็ใช้ระบบควบคุมกระบวนการเดียวกัน การกำหนดตำแหน่งชิ้นงานอย่างเป็นระบบ เส้นทางการเคลื่อนที่ของเครื่องมือที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว และการตั้งค่าที่มั่นคง ช่วยให้ชิ้นส่วนมีขนาดเท่ากันในทุกชุดการผลิต ความสามารถในการทำซ้ำได้ในแต่ละชุดการผลิตมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับชุดประกอบหุ่นยนต์แบบโมดูลาร์ ซึ่งทุกหน่วยต้องทำงานในลักษณะเดียวกัน
การรับรองและระบบคุณภาพ
ISO 9001:2015 และ ISO 13485:2016
บริษัท NOBLE ได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO 9001:2015 และ ISO 13485:2016 โดยมาตรฐานแรกครอบคลุมการจัดการคุณภาพทั่วไป ส่วนมาตรฐานที่สองเพิ่มเติมข้อกำหนดสำหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ใช้ในหุ่นยนต์ผ่าตัด ทั้งสองมาตรฐานกำหนดให้มีการควบคุมวัสดุ การจัดการการแก้ไข การจัดการข้อบกพร่อง และการตรวจสอบย้อนกลับของล็อตสินค้า
การตรวจสอบและจัดทำเอกสาร
ชิ้นส่วนหุ่นยนต์ทุกชิ้นผ่านการตรวจสอบหลายขั้นตอน รวมถึงการตรวจสอบความถูกต้องด้วยเครื่องวัดพิกัดสามมิติ (CMM) เทียบกับมาตรฐาน GD&T ไมโครมิเตอร์ เกจวัดรู เกจวัดความสูง เกจวัดเกลียว เครื่องทดสอบความหยาบผิว และระบบออปติคอล จะเข้ามาช่วยเสริมในส่วนที่ CMM ไม่เพียงพอ การตรวจสอบชิ้นงานตัวอย่างแรกจะยืนยันกระบวนการก่อนที่จะดำเนินการผลิตต่อไป การตรวจสอบระหว่างกระบวนการจะตรวจจับการสึกหรอของเครื่องมือ การเคลื่อนที่ของอุปกรณ์จับยึด หรือการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ
| เอกสาร | สิ่งที่พิสูจน์ได้ |
| รายงานผลการทดสอบวัสดุ/โรงงาน | โลหะผสมและล็อตความร้อนที่ถูกต้อง |
| รายงาน FAI และ CMM | ขนาดตรงตามแบบ |
| ใบรับรองการปฏิบัติตามมาตรฐาน | การปฏิบัติตามข้อกำหนด |
| บันทึกการตรวจสอบย้อนกลับของล็อต | สินค้าล็อตไหนถูกส่งไปที่ไหน |
เอกสารแต่ละฉบับจะระบุหมายเลขชิ้นส่วน รุ่นแก้ไข ล็อตวัสดุ และชุดการผลิต
การผลิตแบบครบวงจร
การออกแบบ การกลึง การตกแต่ง และการประกอบ
NOBLE มองว่าการตัดเฉือนด้วยเครื่อง CNC โดยใช้แขนหุ่นยนต์เป็นเพียงขั้นตอนหนึ่งของโครงการ ไม่ใช่ทั้งงาน การตรวจสอบ DFM จะตรวจพบรอยเว้าลึกและมุมแหลมคมก่อนที่เศษวัสดุจะกระเด็นออกมา หลังจากตัดแล้ว กระบวนการชุบอะโนไดซ์ การชุบโลหะ และการเคลือบผิวจะอยู่ภายใต้ระบบคุณภาพเดียวกัน ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงขนาดจึงได้รับการบันทึกไว้ การประกอบครอบคลุมถึงการใส่เม็ดมีดเกลียว การกดตลับลูกปืน และการติดตั้งพิน
การบริหารจัดการโครงการแบบครบวงจร
ทีมเดียวจัดการทุกอย่างตั้งแต่การเขียนโปรแกรม การผลิตเครื่องมือ การจับยึดชิ้นงาน การตรวจสอบ การแปรรูปภายนอก การจัดทำเอกสาร และการประกอบ ซึ่งช่วยลดภาระการประสานงานระหว่างซัพพลายเออร์ เอกสารภาษาอังกฤษ รายงานการตรวจสอบ และบรรจุภัณฑ์ที่มั่นคงช่วยเสริมให้กระบวนการทั้งหมดสมบูรณ์ จากมุมมองในทางปฏิบัติแล้ว รูปแบบการจัดหาจากแหล่งเดียวนี้เองที่ทำให้การผลิตต้นแบบและคำสั่งซื้อเพื่อการผลิตเป็นไปตามกำหนดเวลา
การผลิตชิ้นส่วนด้วยเครื่องจักร CNC แบบแขนหุ่นยนต์นั้นขึ้นอยู่กับการตัดสินใจสามอย่างที่คุณต้องทำตั้งแต่เริ่มต้น ได้แก่ รูปทรงของชิ้นส่วน เกรดของวัสดุ และความคลาดเคลื่อนที่ต้องการ พื้นผิวที่ใช้งาน เช่น ที่นั่งแบริ่งและส่วนต่อประสานของเฟือง ต้องการความคลาดเคลื่อน ±0.001 ถึง ±0.005 นิ้ว และความเรียบผิว Ra 0.4 ถึง 1.6 ไมโครเมตร ส่วนพื้นผิวตกแต่งสามารถใช้ค่าความคลาดเคลื่อนที่หลวมกว่าได้ วัสดุก็มีความสำคัญเช่นกัน เนื่องจาก MIC-6 และ Durabar ช่วยให้ฐานขนาดใหญ่เรียบ ความล้า การสึกหรอ และการกัดกร่อน เป็นสาเหตุหลักที่ทำให้ชิ้นส่วนเสียหาย และโลหะผสมที่เหมาะสมรวมถึงการปรับสภาพพื้นผิวจะช่วยป้องกันสิ่งเหล่านี้ได้ ปฏิบัติตามกฎ DFM: หลีกเลี่ยงมุมแหลมด้านในและลดช่องลึกให้น้อยที่สุด ในทางปฏิบัติ ต้นทุนการผลิตชิ้นส่วนด้วยเครื่องจักร CNC แบบแขนหุ่นยนต์จะลดลงโดยไม่สูญเสียความแม่นยำ ทำงานร่วมกับผู้ผลิตที่ได้รับการรับรอง เช่น NOBLE เพื่อการตรวจสอบย้อนกลับของวัสดุ การตรวจสอบที่บันทึกไว้ และความช่วยเหลือตั้งแต่ต้นแบบจนถึงการผลิต การเลือกที่ถูกต้องจะทำให้คุณได้หุ่นยนต์ที่มีความแม่นยำ ทนทาน และทำซ้ำได้
คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับการตัดเฉือนด้วยแขนหุ่นยนต์ CNC
หุ่นยนต์แขนกล CNC สามารถรักษาค่าความคลาดเคลื่อนได้มากแค่ไหนกันแน่?
ขนาดโดยทั่วไปส่วนใหญ่จะอยู่ระหว่าง ±0.001 ถึง ±0.005 นิ้ว ส่วนชิ้นส่วนสำคัญๆ จำเป็นต้องมีความคลาดเคลื่อนน้อยกว่านั้น รูสำหรับลูกปืนและส่วนต่อประสานของไดรฟ์ฮาร์โมนิกจะมีความคลาดเคลื่อนไม่เกิน ±0.01 มม. ฐานยึดเซอร์โวจะมีความคลาดเคลื่อนไม่เกิน ±0.02 มม. และฐานยึดเซ็นเซอร์จะมีความคลาดเคลื่อนไม่เกิน ±0.05 มม. ส่วนข้อต่อสำหรับงานผ่าตัดอาจมีความคลาดเคลื่อนได้ถึง ±0.0002 นิ้ว ดังนั้นคำตอบจึงขึ้นอยู่กับว่าคุณกำลังถามถึงคุณลักษณะใด
ฉันควรเลือกอลูมิเนียมเกรดไหนสำหรับแขนหุ่นยนต์?
ขึ้นอยู่กับลักษณะงานครับ เหล็กกล้าไร้สนิม 6061-T6 เหมาะสำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างส่วนใหญ่และมีความแข็งแรงดึง 310 MPa ส่วน 7075-T6 ให้ความแข็งแรงดึง 572 MPa สำหรับชิ้นส่วนที่รับน้ำหนักมาก และแผ่นเหล็กหล่อ MIC-6 เหมาะที่สุดเมื่อความเรียบเป็นสิ่งสำคัญที่สุด เพราะสามารถรักษาความเรียบได้ ±0.005 นิ้ว และแทบไม่เปลี่ยนแปลงระหว่างการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ
เมื่อใดที่เครื่อง CNC จะเหนือกว่าการพิมพ์ 3 มิติสำหรับการผลิตชิ้นส่วนหุ่นยนต์?
การพิมพ์ 3 มิติเหมาะสำหรับแบบจำลองแนวคิดและโครงสร้างตาข่าย แต่การใช้เครื่องจักร CNC แบบแขนหุ่นยนต์จะเหมาะสมกว่าเมื่อต้องการชิ้นส่วนที่ทนทาน ผิวเรียบเนียน หรืออัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่ทนทานต่อการใช้งาน โดยทั่วไปแล้วชิ้นส่วนต้นแบบและชิ้นส่วนสำหรับใช้งานจริงมักผลิตด้วยเครื่อง CNC
เหตุใดแผ่นฐานขนาดใหญ่จึงบิดเบี้ยวหลังจากทำการกลึง?
ความเค้นตกค้างคือสาเหตุ เมื่อคุณทำการกลึงด้านใดด้านหนึ่ง แรงที่ถูกล็อกไว้จะถูกปลดปล่อยออกมา และชิ้นงานจะโก่งงอ – โรงงานเรียกปรากฏการณ์นี้ว่า “การโก่งงอเหมือนมันฝรั่ง” MIC-6 และ Durabar ทนทานต่อปรากฏการณ์นี้ได้เพราะมีความเค้นภายในต่ำ ลำดับการกลึงหยาบ-พัก-ละเอียด ยังช่วยให้ความเค้นระบายออกไปก่อนการกลึงขั้นสุดท้ายด้วย
พื้นผิวของที่นั่งแบริ่งควรมีลักษณะอย่างไร?
โดยทั่วไปแล้ว บริเวณที่นั่งแบริ่งบนตัวเรือนที่ผ่านการกลึงจะต้องมีค่าความเรียบผิว (Ra) อยู่ที่ 0.4 ถึง 0.8 ไมโครเมตร ส่วนพื้นผิวสัมผัสของชุดขับฮาร์มอนิกจะมีค่าความเรียบผิวอยู่ที่ 0.8 ถึง 1.6 ไมโครเมตร สำหรับพื้นผิวตกแต่ง สามารถปล่อยให้มีความหยาบกว่าได้ โดยอยู่ที่ประมาณ Ra 3.2 ไมโครเมตร ระบุตัวเลขเหล่านี้ลงในแบบเพื่อให้โรงงานทราบว่าพื้นผิวใดมีความสำคัญ
ปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อต้นทุนของการผลิตชิ้นส่วนด้วยเครื่องจักร CNC โดยใช้แขนหุ่นยนต์?
มีสี่สิ่งที่ต้องพิจารณา ได้แก่ เกรดของวัสดุ เวลาในการกลึง การตั้งค่าและเครื่องมือ และการตรวจสอบ อลูมิเนียม 6061 มีราคาถูกกว่าไทเทเนียมหรือ PEEK มาก เครื่องกลึงห้าแกนและเครื่องกลึงแบบกลึง-กัดมีอัตราค่าใช้จ่ายต่อชั่วโมงสูงกว่า สำหรับการผลิตชิ้นงานจำนวน 1-5 ชิ้น ค่าใช้จ่ายในการตั้งค่าเป็นค่าใช้จ่ายที่สูงที่สุด
ฉันจะรักษาความแม่นยำโดยไม่เกินงบประมาณได้อย่างไร?
กำหนดค่าความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดเฉพาะบนพื้นผิวการทำงานเท่านั้น รูแบริ่ง ตัวนำมอเตอร์ และส่วนต่อประสานเฟืองรับภาระการจัดแนว ช่องว่าง ฝาครอบ และรูเจาะต่างๆ สามารถใช้ค่าความคลาดเคลื่อนมาตรฐานทั่วไปที่ใกล้เคียง ±0.05 มม. การตรวจสอบ DFM ในระยะเริ่มต้นสามารถลดเวลาการทำงานของแกนหมุนได้สูงสุดถึง 40%
ฉันควรพิจารณาอะไรบ้างในการเลือกซัพพลายเออร์เครื่องจักร CNC สำหรับแขนหุ่นยนต์?
มองหาการตรวจสอบย้อนกลับของวัสดุ การตรวจสอบที่บันทึกไว้ และใบรับรองที่ตรงกับอุตสาหกรรมของคุณ มาตรฐาน ISO 9001:2015 ครอบคลุมการจัดการคุณภาพทั่วไป มาตรฐาน ISO 13485:2016 เพิ่มข้อกำหนดสำหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่จำเป็นสำหรับหุ่นยนต์ผ่าตัด รายงาน CMM และการตรวจสอบชิ้นงานตัวอย่างแรกควรเป็นมาตรฐาน
