Ingénierie de précision : Boîtier d'actionneur de noyau robotique multi-axes

Engagement et découverte du client

Une start-up européenne de robotique de pointe a contacté Rapid Model après avoir découvert nos démonstrations d'usinage de précision sur LinkedIn. Suite à plusieurs échanges techniques et à une proposition très compétitive mettant en valeur notre expertise, ils nous ont confié le projet.

Objectif de conception : Mouvement sans jeu

L'ensemble constitue l'épine dorsale d'un robot collaboratif (cobot). L'objectif principal d'ingénierie était d'intégrer des moteurs sans balais à couple élevé dans un châssis qui conserve sa rigidité sous des charges excentrées. Cela a nécessité une approche hybride en matière de matériaux.SUS304 pour les interfaces filetées à forte usure et AL6061-T6 pour le corps principal afin de minimiser l'inertie.

Feuille de route de l'ingénierie : surmonter les contraintes des matériaux

L'usinage de l'acier inoxydable et de l'aluminium avec une précision micrométrique exige plus que de simples broches rapides ; il exige une maîtrise thermique.

• Stabilisation thermique : Nous avons mis en œuvre usinage par étapesAprès l'ébauche des composants en acier inoxydable SUS304, nous avons effectué un traitement thermique sous vide pour soulager les contraintes et éviter le « fluage » dimensionnel lors de la passe de finition finale.
• Synchronicité de la tolérance : Pour garantir un ajustement à ±0,01 mm des roulements haute vitesse, notre atelier a utilisé sondage in situ sur nos centres d'usinage 5 axes. Cela nous a permis d'ajuster les décalages d'outils en temps réel en fonction de la température ambiante de la pièce.
• Intégrité du serrage : Des dispositifs de serrage à mâchoires souples sur mesure ont été usinés pour correspondre au profil extérieur du boîtier en aluminium, garantissant ainsi qu'aucune déformation de surface ne se produise lors du fraisage à couple élevé des poches internes.

Difficultés et optimisation économique

Le principal obstacle technique Il s'agissait du perçage et du filetage profonds dans la base en acier inoxydable SUS304, une opération où la casse d'outils est fréquente. Pour améliorer l'efficacité, nous sommes passés à fraisage de filetageAu lieu du taraudage traditionnel, on utilise cette méthode. Cela élimine non seulement le risque de pièces mises au rebut à cause de tarauds cassés, mais permet également un contrôle précis du diamètre primitif du filetage, garantissant un ajustement parfait de « classe 3 » pour les boulons d'assemblage.

Validation finale et livraison

Après usinage, toutes les pièces ont subi une phase de traitement secondaire rigoureuse, comprenant un meulage fin et un durcissement de surface.

• Durée du cycle : La validation du prototype jusqu'à la livraison du lot final a été réalisée en 14 jours.
• Métrologie: Un contrôle à 100 % a été effectué à l'aide de notre Machine de mesure tridimensionnelle ZeissNous avons fourni au client une carte numérique de tous les alésages critiques afin de faciliter leur appariement lors de l'assemblage.
• Commentaires des clients : La précision de l'interface a permis d'abaisser considérablement la température de fonctionnement du moteur, l'alignement parfait réduisant les pertes par frottement interne.

Perspectives à long terme : évolution des matériaux

Suite au succès de cette première série, nous avons suggéré de passer à Acier inoxydable 440C Pour les rails internes soumis à une forte usure de la prochaine version, nous pouvons, grâce à notre expertise en traitement thermique localisé, augmenter la dureté de surface jusqu'à HRC 58-60, ce qui pourrait potentiellement doubler la durée de vie opérationnelle des articulations principales du robot.