机器人铝合金去毛刺的处理方法和传统处理方法
在铝合金的机加工过程中,毛刺的产生是一个较为普遍的问题,其形成原因复杂多样。从模具相关因素来看,压铸铝合金时,若锁模力不足,模具在压力作用下无法紧密闭合,金属液便容易从缝隙中挤出,从而在分型面边缘形成毛刺;模具强度不够导致变形,以及镶块、滑块磨损与分型面不齐平,同样会使得铝合金在成型过程中出现毛刺。而且,模具的表面粗糙度差,存在粗糙的加工痕迹或砂眼等缺陷,铝合金在填充模具型腔时,就容易在这些不平整处形成毛刺。
从加工工艺角度分析,压射速度过高会形成过高的压力冲击峰,使金属液在高速冲击下产生紊流,导致部分金属液溢出正常成型区域,进而产生毛刺。在铝合金切割加工中,锯片的状态对毛刺产生影响显著,锯片不锋利、齿数选择不当、润滑不到位、进刀速度过快等,都可能导致切割过程中铝合金材料无法被整齐切断,从而产生毛刺。像是铣削加工时,逆铣切入层薄而切出层厚,切削过程不稳定,相比顺铣就更容易产生毛刺。
铝合金材料本身的特性也是导致毛刺产生的因素之一。其具有良好的延展性和韧性,在切削加工时,材料不易断屑,容易在刀具的撕扯下,在加工部位周围形成毛刺。当铝合金材料内部存在杂质或组织不均匀时,在加工过程中也会因不同部位的切削性能差异而产生毛刺。
毛刺的存在对铝合金产品有着诸多危害。在产品质量方面,毛刺会影响产品的尺寸精度和形位精度,使产品无法达到设计要求的精确尺寸和形状,降低产品的合格率。在一些对精度要求极高的航空航天零部件中,即使是微小的毛刺也可能导致零件无法正常装配,影响整个系统的性能。毛刺还会影响产品的表面质量,使产品表面不光滑、不平整,降低产品的美观度,对于一些外观要求较高的铝合金产品,如电子产品外壳,毛刺的存在会严重影响产品的市场竞争力。
从产品性能角度而言,毛刺的硬化、脱落有可能成为裂纹的源头,降低产品的使用寿命。在一些承受动态载荷的铝合金结构件中,毛刺处容易产生应力集中,在长期的交变应力作用下,可能引发裂纹的萌生和扩展,最终导致结构件失效。如果毛刺脱落进入产品的运动部件或电气系统中,还可能对生产操作者或机器使用者造成伤害,或者导致电气短路、部件磨损加剧等问题,影响产品的正常运行,甚至引发安全事故。
传统方法:艰难的“毛刺攻坚战”
手工去毛刺,这一最为原始的手段,依靠工人手持锉刀、砂纸等工具,对铝合金工件进行细致打磨。在一些小型工厂,仍能看到工人专注地用锉刀一点点修整毛刺,每一个动作都饱含着对精度的追求。然而,这种方法效率极为低下,一个熟练工人一天也只能处理有限数量的工件。而且,人工去毛刺的质量取决于工人的技术水平和工作状态,难以保证一致性。对于复杂形状的铝合金零件,如具有多曲面、交叉孔的部件,手工去毛刺更是困难重重,一些隐蔽部位的毛刺很难被彻底清除。
振动去毛刺,借助振动设备,使铝合金工件与磨料相互碰撞、摩擦,以达到去除毛刺的目的。当开启振动设备时,内部的工件和磨料便如同沸腾的“海洋”,激烈地翻滚、碰撞。但在实际操作中,这种方法对于一些紧密结构或深孔内的毛刺,往往力不从心。且振动过程中,工件之间的相互碰撞可能会导致表面出现划痕、损伤,影响产品外观和性能 。
喷砂去毛刺,则是利用高速砂流的冲击作用,将毛刺去除。在喷砂房中,高压喷枪喷射出的砂粒如同一颗颗“小炮弹”,冲向铝合金工件表面 。石英砂、玻璃珠等不同材质的砂料,适用于不同类型的毛刺。石英砂硬度高,能有效去除较硬的毛刺,但对工件表面损伤较大;玻璃珠则相对温和,适合去除细小毛刺,同时能保持一定的表面光洁度 。喷砂过程中会产生大量粉尘,不仅污染环境,还对操作人员的健康构成威胁。而且,喷砂设备的维护成本较高,砂料的消耗也增加了生产成本 。
工业机器人去毛刺,工业机器人去毛刺,主要是通过搭载去毛刺浮动主轴GY-4052-R,如高速电主轴、旋转锉刀等,利用机器人的高精度运动控制能力,对铝合金工件表面的毛刺进行精准去除。在现代化工厂的生产线上,工业机器人挥舞着机械臂,如同技艺精湛的工匠,有条不紊地对铝合金工件进行去毛刺作业。
昌盛机器人GY-4052-R柔顺浮动主轴,它能够在X、Y、Z轴方向进行360度浮动,且浮动力量通过调气压大小来实现力量的可调。这一特性使得它在面对各种不规则的铝合金工件时,能够灵活应对。当处理具有复杂曲面和异形边缘的铝合金部件时,GY-4052-R可以通过精准的浮动调节,确保刀具与工件表面始终保持最佳接触状态,有效避免过切或切不到的现象。其轴向最大5mm的浮动量和径向+-4度的浮动角度,让它在高速工作中也能稳定地去除毛刺,保证加工的精度和质量 。而且,该主轴采用精密高速电动主轴,功率500W、转速20000转,扭矩0.6Nm,速度高、扭矩大,能极大地提高去毛刺的工作效率。
与传统方法相比,工业机器人去毛刺优势尽显。在精度方面,工业机器人配备了先进的运动控制系统和昌盛机器人GY-4052-R去毛刺浮动主轴,能够实现毫米级甚至更高精度的操作。这使得它在处理铝合金产品的毛刺时,能够精准地定位毛刺位置,并以极高的精度将其去除,确保产品表面的平整度和光洁度。在汽车发动机铝合金缸体的加工中,工业机器人可以精确地去除各个孔道、边缘的毛刺,保证发动机的密封性和性能。
工业机器人的效率优势也十分显著。它可以24小时不间断工作,不知疲倦,且工作速度远高于人工。一台工业机器人在一天内完成的去毛刺工作量,可能相当于数名甚至数十名工人的工作量。在大规模铝合金产品生产中,工业机器人能够大幅缩短生产周期,提高生产效率 。
东莞昌盛安曼机器人有限公司
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被动打磨浮动力控:NCF110-40CS、NCF250-40CS、NCF490-40CS。
主动打磨浮动力控:LM110-40CS、LM250-40CS、LMF490-40CS。
自适应浮动力控打磨套件(1P):LM110-40CS 1.5KW-1P、LM250-40CS 1.5KW-1P、LM490-40CS 3.0KW-1P、LM490-40CS 3.0KW-1P。
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